LA POLARISATION ROTATOIRE BT LA CRISTALLOGRAPHIE

Quand on redîssout une des deux sortes de cristaux fournis par le racémate, les droits par exemple, on n'en obtient jamais, par de nouvelles cristallisations , que des cristaux droits. Les dissolutions des sels de M. Marbachy au contraire, quoiqu'on ait eu le soin de les former exclusivement de cristaux d'une seule sorte , engendrent des droits et des gauches. Ainsi , dans ces derniers , les mêmes matériaux qui faisaient d'abord touruer à droite le plan de polarisation , le font maintenant tourner à gauche. Le fonniate de strontiane soumis aux mêmes épreuves reproduit également les deux hémiédries ; on n'en peut dire davantage sur ce dernier sel , parce que, malgré les efforts de MM. Pasteur et Violette, sa double réfraction biaxe (il appartient au quatrième système), s'est opposée à ce qu'on pût constater dans ses cristaux l'activité rotatoire.

§ 587. —La loi de corrélation sériensemeiit en défaut dans certains corps moléculairement actifs.

L'alcool amylique ordinaire est un mélange de deux isomères ^ l'un actif et l'autre inactif, qui, comme les deux acides maliques, possèdent et portent dans leurs composés la similitude la plus profonde, et dont la séparation laborieuse repose sur une pure différence de solubilité de certains sulfamylates, et notamment des sulfamylates actif et inactif de baryte.

M. Pasteur a constamment échoué dans les tentatives qu'il a faites pour déterminer sur les sulfamylates actifs les facettes hémiédriques. L'identité de forme des sels correspondants, au lieu d'être tempérée comme chez, les malates par ce discord géométrique, a toujours été absolue. Il y a plus : il a reconnu aux deux traits suivants que si l'hémiédrie manquait aux composés actifs , ce n'était pas par hasard , mais nécessairement , et qu'ainsi il était inutile de continuer à varier les conditions de la cristallisation. • C'est un fait que deux composés correspondants, l'un actif, l'autre inactîf , même quand ils ont les mêmes formes cristallines > ne concourent jamais , comme on le voit pour deux isomorphes, à la formation d'un même cristal. L'expérience a montré que leurs cristaux, qu'ils se déposent simultanément ou tour à tour, sont toujours séparés. En voyant une eau mère qui a donné une première sorte de cristaux et qui livrerait rapidement ceux du second corps si on la décantait, rester sursaturée tant qu'on n'a pas ainsi éloigné l'un de l'autre les deux corps, on serait tenté de

croire que ces corps actifs et inacdfs se repoussent. Eh bien , rien de pareil avec deux composés ainyliques correspondants ; ils se montrent toujours doués de l'isomorphisme le plus absolu , et se trouvent en toutes proportions dans les cristaux issus d'un mélange de leurs dissolutions.

Un moyen héroïque de manifester la moindre dissemblance de constitution et de mettre en évidence la différence de structure qui sépare habituellement un actif de son inactif , consiste à les unir à un corps actif. Le caractère hémiédrique du corps auxiliaire rend y il est vrai y hémiédrîques les deux séries de composés, mais avec le corps actif seul on a affaire à une hémiédrie résultante provenant de deux structures héraiédriques préexistantes {*). En tentant sur' les deux sulfamylates de cinchonine^ sels d*une grande beauté, ce dernier genre d'épreuve, M. Pasteur a constamment vu en ressortir des sels identiques qui se combinaient en toutes proportions, et chez lesquels, par conséquent, rhémiédrie était le fait de la cinchonine seule. De tout ceci, il a légitimement conclu que si dans le quartz, le chlorate de soude, etc., des matériaux symétriques engendraient par leur mode de grou- |)ement un édifice dissymétrique, les composés amyliques réalisaient le cas inverse de molécules individuellement dissymétriques qui se disposent, au moment de la cristallisation, en groupes d'ordre supérieur, doués d'une parfaite symétrie.

§ 588. — Les denx sortes de pouYoirs camulès par le tartrated'ammoniaque. — Rôle de la tétartoédrie.

Les particules d'un corps molcculaircment actif peuvent-tulles., comme celles du quartz , du chlorate de soude, etc. , se prêter i\ la dissymétrie de l'arrangement cristallin? Au cas oii il y aurait ainsi superposition des sieux pouvoirs rotatnires, quel sera le rapport des quatre formes issues de ces deux groupements cristallins, à savoir D^, D, pour la variété droite moléculaire , et 0^, G g pour

C) C'est au même ordre d*idées que »e rattacheut : i<*la possibilité de r^ connaitrc le pouvoir rotatoire moléculaire des corps opaques tels que les matières colorantes : on les combinera avec deux actifs inverses, et l'on verra bi les composes ont d'autres différences que Thémiédrie; 2^ le soupçon d'une constitution dissymétrique et anaJoQue h celle des corps rotatoires, chez les l'crments, soupçon énoncé par M. Pasteur a la suite do ses éludes sur la fermentation larlriquc.

LA POLARISATION ROTATOIRE KT LA CRISTALLOGRAPHIE, ^ig

la variété gauche? Ce sont là des questions que s*est posées M. Pasteur, et sur lesquelles il a su jeter quelque lumière.

On conçoit sans peine que rhémiédrie ne suffise plus à un tel phénomène. Les quatre formes obtenues devront, à côté de vives analogies f conserver chacune quelque Irait difTérenliel. En effet , entre les cristaux D^, G^ soumis au même arrangement cristallin , il reste la différence d'organisation de la molécule chimique ; et la loi de corrélation montre assez qu'une telle différence peut réagir sur la forme extérieure : ces deux formes seront donc distinctes. A plus forte raison en sera-t-il de même de D<{, G^ que séparent les deux différences, irrachetables Tune par Tautre, de constitution intime et d'agrégation cristalline. Une tétartoédrie, au contraire, s'adapterait naturellement au phénomène; telle est, en effet, la ressource cristal lographique qui s'est produite dans le seul cas de ce genre observé jusqu'ici.

Il y a tétartoédrie quand on n'obtient que le quart des faces promises par la loi de symétrie. Qu'on les considère à ce point de vue immédiat, ou qu'on les regarde comme des hémiédries d'hémiédries, les tétartoédries sont de deux sortes. Celles-là seule» nous intéressent, qui sont asymétriques et indifférentes au retournement. Il s'en trouve de telles dans plusieurs des six systèmes cristallins ; mais , préoccupés avant tout de ce qui a été réalisé, nous nous bornerons à celles du quatrième système cristallin. Nous prévenons qu'à leur égard le caractère d'insuperposabiiité continuera d'être l'équivalent des deux conditions exigées.

Soit la combinaison du prisme rhombolidal (i lo] avec l'octaèdre (i 1 1) , il y aura tétartoédrie si Ton ne prend que deux des huit faces de cette dernière forme. La tétartoédrie sera efficace si l'on évite et les couples de faces parallèles et celles qui se présenteraient autrement quand on retourne le cristal. Conjugons d'abord la face supérieure (mi) avec chacune des quatre inférieures.

I^ combinaison 1 péchera par parallélisme, la combi-

Li 1 ij

naison i 1 sera sensible au retournement, et Ton n'aura Li 1 ij

de bonnes, que les tétartoédries 1 -- p -. - 1 • Nommiwsles a et 6.

43o CHAPITRE XXII.

En conjuguant maintenant la face ( i i i) avec les inférieures, il se trouvera encore deux combinaisons inefficaces et deux efficaces 7, ^ ayant pour symboles j -y I r Le lecteur

verra sans peine que la combinaison des deux dernières faces du demi-octaèdre supérieur avec celles du demi-octaèdre inférieur ne ferait que restituer les combinaisons efficaces déjà trouvées a, €, 7, ^. Ainsi les seize combinaisons possibles n*aboutissent qu^k quatre bonnes tétartoédries. On les a représentéesy^^. 286, 287, 288 , 289. a et ^ sont symétriques : il en est de même de 6, 7 ; mais quoique constituées par les mêmes faces et par les mêmes angles et identiques en un mot dans toutes leurs parties » chacune reste insuperposable aux trois autres.

Le tartrate d'ammoniaque cristallise dans le 5" système , sous deux formes hémiédriques D, G non superposables, réalisant les variétés droite et gauche: ce sont là deux formes qui répondent à rhémiédrie de la molécule chimique s'exerçant seule avec une structure cristalline régulière. Puisque de telles formes, asservies à la dualité , ne sauraient convenir dans le cas complexe qui nous occupe, M. Pasteur a prévu que s'il devait se réaliser chez ce sel, ce serait avec une autre forme, et qu'ainsi il y aurait dimorphisme au profit des formes D,, D^, G</, G, empreintes des deux dissymétries.

Quand on a ajouté à la dissolution d'un de ces deux tartrates une petite quantité de malate neutre d'ammoniaque (*), le tartrate, tout en restant anhydre, se présente en cristaux qui appartiennent au 4* système, sont un peu plus efHorescents que les précédents, et, chose remarquable , sont affectés de tétartoédrie. Mais M. Pasteur n'a pas réussi à réaliser les quatre formes : le sel droit n*a jamais donné que a et le sel gauche que ^. Les formes 6, 7 n'ont pas été réalisées; cette exclusion est toute particulière au sel et analogue à ce que nous a montré le sulfate de magnésie qui ne réalise jamais que l'une de ses deux hémiédries.

{*) Avec le malate inactif, les deux tartrates manifestent leur propriété dimorphique avec une é^^ale facilité. Le malate actif, en conformité aTec les principes du § jS79, favorise au contraire le dimorphisme d'un'des tartrates, et c'est le gauche. Le jour où l'on aura le malique actif droit, on prévoit que son malalG neiilreacra favornhic à Taiitro tartrato.

L\ POLARISATION' AOTATOIRE BT LA CRISTALLOGRAPHIE. 4;^ i

Ces nouveaux cristaux dissous ne gardent rien de ce qui a converti rhémiédrie en tétartoédrie , car en les dissolvant , on a le même pouvoir rotatoire qu^avec des cristaux de la première forme. Quand on aura obtenu d'assez beat/x cristaux tétartoèdres, pour étudier sans les dissoudre leur pouvoir rotatoire, ce sera assurément une étude bien curieuse que celle de phénomènes qui , analogues à la polarisation rotatoire , en différeront par Tobligation de réaliser les allures distinctes correspondantes aux quatre formes tétartoédriques. Espérons que la double réfraction biaxe n*en rendra pas rétude impossible.

4^2 CHAPITRE XXllI.

Calcul des intenBÎlés des deux images finales produites par raciion successive d'un biquartz, d*un polarisateur elliptique et d'un polariscope, qui doit être biréfringent, sur un rayon polarisé. — Comment Tuniformisation est toujv>ur8 possible, au moins dans une des images. — Pour une orientation du polarisateur, il y en a deux du polariscope qui uniformisent une même image. Comment la connaissance de ces trois asimuts donner ot p.— Possibilité

d'uniformiser à la fois les deux disques. — Comment les particularités que présente cette double uniformisation ont , avec les cas particuliers de Tel-* liptlsation , une correspondance asseï précise pour leur servir de signalement. — Caractères d'un angle de polarisation totale; ^ d'une incidence principale; — de deux composantes égales; d'un renversement de Tune des vibrations. — Contraste des variations de teinte proToquées par un même mouvement de Tanalyseur) ayant et après le renversement de l'une des tï-» brations; — avant et après le passage par une incidence principale. — On procède aux diverses expériences qui précèdent, ou à «d'autres équivalentes; -^ mesure des paramètres -* 9;.— Quand ces formules cessent-elles

A d'être applicables ? — Caractères auxquels on reconnaît la double réfraction des corps opaques.

§ 589. — Calcul de Tactioii d*im biqoafts, d'an polarisateur elliptique et d'an polariscope sur on rayon polarisé.

Un rayon polarisé, destiné à un miroir vertical MM' (fig. 290 )» traverse, avant de venir s^y réfléchir, un quartz Q perpendiculaire à Taxe; après avoir subi tour à tour, l'action du quartz, celle du réflecteur, et enfin celle du polariscope, il arrive à Toeil, doué d'une certaine intensité qu'il s^agit de calculer.

La direction de la vibration primitive est donnée par l'angle a qu'elle fait avec la verticale OV ; l'action du quartz consiste dans une certaine anomalie B (*) apportée à l'un des deux circulaires

( ' ) Soit e l'épaiftscur du quartz, il exercera la rotation «e ( § 467} et l'on aurait Q z=^ae.

LA MÉTHODE EXPÉRIllKNTALË DE M. DE SENAHMONT. 433

qu'équivaut le rectiligne. Celle du réflecteur, sMI D*est pas biréfringent, ou si, l'étant, ses sections principales sont, Tune horizontale, Tautre verticale, consiste, i® à fractionner dans des rapports différents, h et X-, la vibration verticale constitutive du rayon polarisé dans le premier azimut et la deuxième vibration; 2° à introduire entre elles une anomalie f; enfin, le polariscope qui sera un prisme biréfringent dont la section principale fera Tangle <> avec la verticale, forme chacune de ses images en empruntant à chacune des deux vibrations finales une composante, et cVst Tinterférence de ces composantes ramenées ainsi au même plan de polarisation qui fait Tintensité de l'une et de l'autre image.

Soit X= acosÇ, le polarisé primitif, il équivaut (§ 401) aux deux circulaires égaux et inverses

X = COS ç, X = cos Ç,

j=rsinÇ, j-= — sinÇ;

après le trajet dans le quartz, que nous supposerons lévogyre, si nous reportons sur le dernier rayon toute l'action, le premier

. X = cos Ç , , , ^ = cos ( Ç — 9)

sera reste . ^» et le second sera devenu . ^^ \'^