Halogénures alcalins sur le mica

Les accolements réguliers décrits jusqu'ici se faisaient entre deux espèces ayant même symétrie et même structure.

En outre il existe des groupements orientés entre deux substances appartenant à des classes de symétrie différente et possédant des structures dissemblables. Peu d'exemples de tels accolements entre cristaux de structures différentes ont été réalisés au laboratoire.

FRANKENHEIM [5] à signalé l'épitaxie des chlorure, bromure, iodure de potassium et du nitrate de sodium sur le mica muscovite et GAUBERT [15] a décrit des cristaux orientés d'iodure d’ammonium sur des micas potassiques, de même quoique plus rarement un accolement de bromure et de chlorure d'ammonium sur ces mêmes micas.

Dans toute une série de cas j'ai pu observer de nouveaux exemples de ces accolements non parallèles entre sels de symétries différentes.

C'est ainsi que sur un clivage frais de mica les sels de rubidium RbCI, RbBr, et RbI s'orientent parfaitement bien comme le fait l’iodure de potassium. En accord avec GAUBERT J'ai constaté que l’accolement de AmCl et de AmBr est mauvais sur la muscovite, mais par contre j'ai obtenu un dépôt mieux orienté sur la phlogopite et la biotite.

De même l'iodure de sodium anhydre s'oriente sur la muscovite tout aussi bien que KCI à condition de prendre une solution alcoolique de Nal à chaud que l’on étale sur la lame de clivage et de porter ensuite cette lame au-dessus de la flamme pour évaporer l'alcool et provoquer le dépôt de Nal dans le domaine de température correspondant à la forme anhydre. On obtient ainsi des cristaux cubiques de Nal orientés par le mica; mais pour les observer sous le microscope il est indispensable de poser la lame de mica immédiatement après l'évaporation du solvant sur une platine chauffante maintenue à environ 100° sinon l'iodure de sodium qui est extrêmement hygroscopique, ou bien tombe en déliquescence, ou bien se transforme en hydrate Nal.2H20.

C'est par erreur que KazB [16] prétend avoir obtenu une orientation de NaCIl sur la muscovite; la planche qui figure dans son travail montre bien quelques cristaux qui paraissent orientés, mais cette position n’est nullement prépondérante, elle se produit au même titre et avec la même fréquence que toutes les autres. C’est en vain que j'ai essayé de reproduire cette prétendue orientation de NaCl même en me plaçant dans les mêmes conditions expérimentales que KazB; toujours le dépôt de NaCI avait lieu d’une manière quelconque.

De tous les halogénures alcalins ee Nal, KCI, KBr, RbCI, RbBr, KI, Aml, Rl, AmCI et AmBr se trouvent orientés par le mica, tandis que LiCl, LiBr, Lil, NaF, NaCI, NaBr, KF, RDF, CsF, CsCI, CsBr et CsI se déposent d’une manière non orientée; il en est de même de AgCl et AgBr.

Les cristaux orientés se placent de sorte qu'une des faces al(111) coïncide avec le plan p(001) du mica et en outre qu’une diagonale de la face du cube à même direction que la rangée [100] du mica de sorte qu'un plan a?(112) du sel cubique est parallèle au plan de symétrie g!(010) du mica. Les cubes ainsi accolés apparaissent sur le mica, surtout quand ils sont petits, sous forme de triangles, l’un des côtés de ces triangles étant parallèle à la trace du plan de symétrie g1(010; du mica, sur le plan p(001) Ceci rend possible

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deux positions I et Il (fig. 2) tournées l'une par rapport à l’autre de 180° autour de la normale au plan d’accolement.

Figure 2,

En effel si je place la trace de gt(010) parallèlement au fil horizontal du réticule deux sommets des triangles seront dans les deux positions toujours sur une ligne parallèle au ñl horizontal, mais le troisième sommet sera tantôt dirigé vers le haut, tantôt vers le bas. On observe en général indifféremment ces deux positions en proportion quelconque au cours du même essai sur le même clivage de mica (plan- Cher “fig”, ©.

En considérant la série des sels haloïdes orientés par le mica on vc't que l’accolement se révèle indépendant de la nature chimique du cation et du mode de structure du sel, puisque aussi bien certains sels à structure NaCI que d’autres à structure CsCI subissent l'orientation du mica.

Il esi nécessaire et suffisant pour que l’accolement se fasse que les paramètres dans la face at(111) des différents

NHAI, plan a! (111).

Figure 3.

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sels soient compris entre 4,43 À d'une part (KCI) et 5,64 À d'autre part (AmBr). Que ces sels aient un réseau du mode octaédral ou hexaédral, dès que le paramètre de la diagonale de la face du cube n’est pas compris entre ces valeurs de 4,43 À et 5,64 A, toute orientation cesse.

Or le réseau plan de la face p(001) du mica présente une pseudo-symétrie hexagonale très approchée. La maille plane (001) peut être définie par un rectangle centré dont les para-

mètres absolus sont 5,15 A environ suivant la rangée [100]

et 8,92 À environ dans la direction [010]. Il existe done aussi bien dans le plan p(001) du mica que dans le plan al(111) des sels cubiques orientés une maille plane pseudo-

mica et varie de 4,48 À à 5,64 À dans les sels cubiques. C'est grâce à cette quasi-identité de forme et de dimension de la maille plane p(001) du mica et de celle de a!(111) des sels cubiques que ces accolements ont lieu (fig. 3).

Ils sont du reste d'autant plus parfaits et faciles à obtenir que le paramètre du sel cubique se rapproche plus du paramètre du mica. À cet égard les observations suivantes sont très instructives. Elles montrent qu'il existe des degrés dans l’action orientante du mica et que celle-ci varie d’un sel à l’autre dans la série des sels haloïdes et suivant la variété de mica employée.

Sur une muscovite de Springfield de densité 2,910, parmi tous les sels orientés c’est NH4#I qui donne l’accolement le plus parfait; il est moins bon pour RbIl et KI et devient de plus en plus mauvais quand on passe de RbBr à AmCl, AmBr, KBr, RbCI, Nal et KCI.

En faisant par contre les mêmes essais sur une phlogopite de densité 2937 c'est l'iodure de rubidium qui est plus parfaitement orienté que NHAI et KI.

Or la composition chimique de la muscovite commune est SIFAËBKH?012; son poids moléculaire est donc de 399,3; plusieurs auteurs ont mesuré l’équidistance des plans p(001)

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et trouvé qu'ils se suivent à une distance d'environ 9,95 A. On obtient pour le paramètre de la rangée [100] de la mus-

covite de Springfield à densité 2,910 une valeur de 5,12 A.

Pour la phlogopite dont la composition peut être représentée par SiAIMg%KH?20 et dont le poids moléculaire est de 418,06 on trouve dans le cas d’une densité de 2,937 un paramètre de 5,22 À suivant la direction [100].

D'autre part le paramètre de la face at(111) est de 5,09 À pour NHAI et de 5,20 À pour Rbl.

L'expérience montre donc que dans le cas de la muscovite dont le paramètre est de 5,12 À c'est le sel NH4I à paramètre 5,09 À qui des deux sels NH# et RbI s'oriente le mieux, tandis que pour la phlogopite à paramètre de 5,22 À c'est. RbI au paramètre 5,20 A qui cette fois réalise un accolement plus parfait que NH.

Il y a là un exemple tout à fait démonstratifl du fait que l’accolement est d'autant plus parfait que les valeurs des paramètres qui coïncident sont plus voisines.

Tout comme la nature du sel haloïde orienté peut varier, de même l’épitaxie se montre dans une large mesure indépendante de la composition chimique du mica support. J'ai observé des accolements réguliers des sels haloïdes sur des variétés de mica des plus diverses et de provenances différentes.

C'est ainsi que j'ai employé successivement des muscovites de Springfield, de Woodstock, de Boladore, de Bamle, de Bohême et de Norvège, une fuchsite de la vallée de Binn, des phlogopites de North Burzess et d’Arendal, de la biotite de Miask, de Triebesic et de la rubellane du Lac de Laach, de la zinnwaldite de Zinnwald et du lépidomélane de Penig et de Laurvig et enfin de la paragonite des micaschistes à disthène de Greiner dans le Tyrol.

Sur toutes ces variétés il y à accolement régulier des sels haloïdes énumérés ci-dessus. La composition chimique du