PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES ÉLÉMENTS

ProjpiiéCés orgaBoleptlqncs.

La plupart des corps simples sont dénués d*o(lcurs et de saveurs caractérisliques. Le chlore, le brome, Tiode, ainsi que la modification active de Toxygène (ozone), font exception : ces substances ont une odeur forte et irritante et une action caustique prononcée. L'impression particulière provoquée sur le nerf olfactif par le |>hosphore exposé à l'air est attribuée à la production d'uzune qui accompagne toujours l'oxydation leute do ce métalloïde.

Gonlciir.

La couleur des éléments est ou nulle ou varie du blanc d'argent au blanc bleuté ou violacé, au gris et au noir, ou du blanc jaune au jaune orangé, à l'orangé et au rouge. Lors de l'élude de chaque élément en particulier, on trouvera la couleur qui lui appartient.

L* éclat constitue un caractère assez important pour un certain nombre de corps simples. Lorsque -la surface est n(;ite et polie, soit naturel* lemcnt comme les faces d'un cristal, soit artificiellement, l'éclat est dû i un mode particulier de réflexion des ondes lumineuses. On dit que l'éclat est métallique, vitreux, résineux, adamantin, suivant qu'il rap pelle celui d'un métal tel que l'or, l'argent ou le {i)\\ ou celui d'un fragment de verre, de résine ou de diamant. Sur les 05 eorps simples, 51 font susceptibles de prendre l'éclat métallique ; i'iod(^ le silicium cristallisé, le graphite (carbone), le sélénium et le phosphore rouge cristallisé possèdent un éclat demi-métallique ; le diamant (carbone), le bore adamantin, le soufre cristallisé, ainsi que le phosphore ordinaire, ont Téclat adamantin, vitreux ou résineux.

La couleur propre des corps à éclat métallique devient plus sensible lorsque la lumière renvoyée a subi plusieurs réflexions successives. Pour en faire l'expérience, il suffit de placer parallèlement Tune à Tautre deux lames planes et polies d'un métal et d'observer un rayon lumineux réfléchi à diverses reprises sous un angle voisin de 00 degrés. Après une seule réflexion normale, la couleur du cuivn; est rouge-orangé ; après dix réflexions successives, elle passe au rouge intense. Dans le premier cas, la lumière propre émise par la surface est niéhingée à neuf parties de lumière blanche. Dans les mêmes conditions, le bronze parait rouge intense avec 2/10 de lumière blanche; le laiton est orangé avec 6/10 dû lumière blanche; l'argent prend la teinte du bron/e des cloches vu sous une seule réflexion (9/10 de blanc) ; le zinc devient bleu indigo (8/10 de blanc); Tacier semble violet faible (96/100 de blanc).

976 CHniG GfiNËRàLE.

Gônéralement les corps simples pris en lames d une épaisseur seosi nrnHenl cimiplèteinenl la marche des rayons lumineux et sont opaon Copendanl lorsqu'on arrive à les amener à l'état de feuilles assez mioe t oiuiue Tor Unllu, ils laissent passer la lumière complémentaire de ea qu'ils rêflêchissenl, conformément aux lois de la réflexion et de la im mission. Ine feuille d'or vue par transparence parait bleu-yerdâtre. So trans^uirents en couches sensiblement épaisses : les gaz et les ?apea des éléments volatils : le soufre cristallisé , le bore cristallisé le dû niant, le phosphore, le brome.

Actl«B é9m <léigrt« mur la UuMière

Nous nous occuperons avec quelques développements des propriétés ei des caractères de la lumière émise par les éléments portés à rincande» cence. Cette étude est d'une haute importance ; non-seulement elle conduit à faire attribuer aui particules de chaque corps simple une influence spéritique propre sur les vibrations lumineuses qo*ellei émettent à une température sulfisamment élevée, mais elle fournit, ea outre, une méthode d'analyse dont la sensibilité dépasse de beauccNf celle de toutes les autres.

Un corps solide ou liquide porté à une température voisine de 500* ne rayonne plus uniquement de la chaleur; il devient lumineux. En (Misant, à mesure que la température s'élève, par le rouge sombre visible dans Tobscurité, le rouge>cerise vif, le rouge clair, il Gnit par émeUre une lumière de plus en plus blanche et de plus en plus intense et éeli* tante. L'œil supporte encore la lumière de l'argent liquéfié (1000*); 3 ne résiste pas à celle du platine incandescent et fondu (2000®).

La production de lumière s*explique naturellement en tenant compte des relations d*intimité qui existent entre la chaleur rayonnée et le lumière, Tune ne diiïérant de Tautre que par les vitesses de vibratioo et les longueurs d*ondes. A partir d'une certaine intensité, le moute' ment interne qui constitue la chaleur d'un corps se propage dans V^ pace, partie sous forme d'ondes calorifiques, partie sous forme d'ondes lumineuses plus réfrangibles et à longueurs d*ondes plus petites. A IB^ sure que la température s'élève, des rayons de plus en plus réfrangibki s'ajoutent aux premiers, de sorte que la lumière émise passe par I^ teintes intermédiaires entre le rouge et le blanc et renferme alors toute* les espèces de rayons visibles, depuis ceux pour lesquels la longoeof d*onde est maximum, jusqu'à ceux où elle est la plus petite. On ftf^ aussi constater la présence de rayons ultra-violets, invisibles, mais cbi* miquement actifs. En même temps l'intensité des vibrations lumineotti augmente.

l'KOI'RIÉTÉS PHYSIQUES UES ÉLÉMENTS. S??

à ivlaliuii entre la température et lu couleur cl l'iiikiisité de 'la ttractniie est si constnate, que l'on se serl des exprirasions rouge kRDu nai&sant. rouge, rouge-cerise vir. rouge blanc, blanc éMouiKt pour (lésîj^er des intei-vallea de températures élevées, lorsque le ÉDOCnèlre n'est pluâ d'une applicution pratique et commode. ■ dtcomposant par un prisme la lumière émise par un corps solide Iniide devenu incandescent par échautfement, on uLtieut génétalc- Iton&peclre continu. Les lumières diversement réfran^ihlcs se suc- M par gradation insensible, et il est impossible de saisir la moindre ■nuption depuis le rouge du spectre jusqu'au violet, en p.issant par kjê, I? jaune, le vert, le bleu, l'indigo.

Btojdc de didyme et la terbine oITrent dûux exceptions intéressantes ^feieLe. Une perle de sel de phosphore chargée d'une petite quau- ^^■le de didjnic, puis portée à l'incandescence, fournit im spcc- ^^Bfié de bandes bnllanles, séparées par des intervalles obscurs. La ^^BhaafTée sur un fil de platine dans un bec Bunsen dégage une ^^Kcrto et écliitunle, que le prisme décompose en un spectre con- ^^Hdes raies brillantes caracléristiqucs. En dehoi's de ces deux ^^Bs, les spectres des solides ou des liquides chautïés au rouge ou ^^Bo'oKrent paa de solution de continuité ; il n'en est plus ainsi ^^Hamière du soleil, des étoiles lixes, ou pour celte émise par les ^^^■M les gaz incandescents.

^^Bmière observation de spectres lumineux discontinus date du ^^^■oïDSS Melvil, regardant à travers un prisme la flamme jaune de ^^■Bilè, observa un éclat extraordinaire dans ta région jaune du ^^ftn limitant par un écran percé d'un trou la partie visible de la ^^Bumineuse.

^^Kn obM:ures du spectre solaite furent découvertes en 1802 par ^^Hd, puis étudiées avec beaucoup de soin par l'raunbul'er, qui leur ^^Ka oom. Fraunhofer constata de plus l'existence de nombreuses ^^Blaotea dans le spectre de l'étincelle électrique; M'ticntstone dé- ^^^■Btt les raies diffèrent en nombre et en position avec la nature du ^^Kplojâ à façonner les boutes entre lesquelles éclate rétincetle. ^^Kllfrci part entre des boules formées de deux métaux différents, ^^Hoit simultanément les raies caractéristiques de iliaque mèlat. ^^Bli H. Maison {Ann. de Chim. et de Phjs., iiib\ , {'ô),t. Xï\[. ^^Bh description et les dessins de nombreux spectres obtenus en ^^Bunl prismatiquemcnl la lumière de l'étincelle électrique écla- ^^He des pairs métalliques. La comparaison de ces spectres montre ^^■eors mies mn\ communes h tous les métaux: celles^:! dérivent ^^Bcon; du milieu gazeux, air humide, au sein duquel l'étincelle ^^L»n|ininc le (il voir An^siiôm (i855). ^

?:9 OIUUE GEXERiLE.

' Peu Je tonij-s apris. Kin-bholT et Bunsen érigèrent 1 Vxam Ire dt- s-.-ur. lî lumineuses contenant des Tapeurs ou des e» (TUls en i>n,H-e.lé .-.nnijlique pour la recherclie des élcmen r-mltinês. Cetle nouTi-Ilf méthode recul le nom de speclrost iin|x.-Tlani'f s'altlnna inunêdialement par la découverte Je Iro corps sinipl.*. le rul'idiuni. le césium, le Ihallium, suivie p cellos de l'indium el du gallium. A partir de ce moment, 1 J'analïs.? s[wlr3liî el de speclroscopie se multiplient telle ii-nis est iui|>(is~iMo de suivre l'ordre historique dans l'expos

Hélhcde

Dentale.

1. SjwtinscnjiCg. — Nous ne nous occuperons ici que t menl ipii <<t\ le ]>his onlmairemcnt aux obsenations corn l'flrtifs .■ss<nti.'lli's >t.iil ilis. I40t :

V Vn [iristiie en flint lourd, d'un angle de 60*, fixé rai air cintn> J'utu- plalr-forme circubipi' horizoi)l«Ie.

'J'" \'n i'i>l!ini:itfiir liitrizuiilal C portant à son extrémité la gnée du prisme

iiio <run oculaire pmssissaiit pj,\mm huit fois avec un fil de ce hort à «iliscrvcp les rayims ivfraclés el dispersés par le prisme. 1' l'n troisième lulic collimateur D porte à son extrémité ex tvliellc divisée liorizonlalc qui se rcllà-hit sur la face d'émer IHiMHo ot dont l'image vient se superposer i celle du tp

ris rUTSIQL'ES DES îiî nre du niirroinôli-e ^c meut Iiorizontalement ul |io::9É(]e ud liragc ■U iDiiiH.' au point. IVtiJant les obïervalioiia, leniicroiïiclieest<5d.Tirà 1 il'iiiip bciugie ou d'iii) liée de gaz disposé pour l'éclairage, ■troU axes des Iiinelles concourant su centre du disque, il on vé- ' llfw, pour un inslr»! lient duané, les mêmes porliuns du spectre ' iQQl Itrajours avec les niémés divisions de réchelle. iia1)our noirci à l'ialérieur, avec trois orilii;es circulaires coires L aux oltjëotils dus ti'ois |k, recouvre le prisme etatté- JÎBflueMe de lu lumière élran- |Paur des observations dêlî- 3conTi«nt de se placer dans lumlire obscure el de disposer luns du prisme et des lunettes Iitc1it|ilie eu toile cirée.

\ les obecrvatioDS nécesaitent IdisptTsion plus Forte que celle t pnr un seul prisme, on fait ncinent passer la lumière â 1 icax, trois ou un plus graud de prismes. L'élargisse- ■Au spectre ne s'obtient qu'aui isde l'intensité de In lumière; i remploi de spectroscopu à

prismes (fig, 147) est-il liniité à l'observation de sources I puissantes. On a aussi construit des appareils spcctroscu- M h vision directe dans lesquels la fente, le système réfringent et la e se Irauvent dans un mémo lube cylindrique, p. Sxamen de la lumière émise par les gaz simples, — Un procédé hsïmple et trrs-commode pour porter un gaz ou une vapeur à l'inpceiice lumineuse est fondé sur l'emploi de l'étincelle électrique A à travers le gaz ou la vapeur. On lait usage de t'étincolle d'inn d'une bobine de RubmkorfT, âvec ou sans coudensateur, ou de !> d'une machine de Iloltz.

, imaginé un sysLàme spécial de tidjcs (llg. 14S) pour KJe iea spectres des gaz. Le tube de Plûcker se compose de deux s de Terre de 5 à 10 millimètres da diamètre et de 2 à 3 ceutimè- 1) ie long, reliés entre eux par l' intermédiaire d'un tube semi-capiltourbé à angle plus ou moins obtus, suivant les condis de l'observation. Les extrémités librt^s dea tubes larges portent ■ fib de platine soudés, assen forts, dont une partie débouche dans h e et dont l'autre fait saiWe aa dehors. Vne tubulure laléraic \tcTlQG.\. 1

— Sf«iro(copo ;

CliltlIE GÊNÉllALE.

-oiiiiiiuiiii'iilioti u\ev une niarliinc imeumiiliqMf le vi(!c et (l'iiilroduire }e gai sur lei^uel i

opérer, sous uae pfHuoB I (lélemiinée; on fenne ai-l suite cette tubulure à b | lam|)L>. Une fois préparé, kl m<!iiie tube peut sertir il do lin i meut. Lorsqu'on I les deux fils de platine ■ cuuiinunicalioD avec letpl leâ d'une bobioe assezb la pot'tiuii rctrécic ( lumiuuuse et oltre ra|i| rence d'une ligne de I continue. Il suffit de I i devaut de la fente du apectioscoj.e pour trouter les raies 0 lea bondes cai-actémtitjiics.

M. Salet a simptitié la construction des tubes de Mûckereu rempli- ';iuit \i-s fils soudes pur des gaines métal lti:|ucs eu feuille de clinijuanl.

ri(. 118. - TuU

plGccr a

enveloppant extorieureiuent It>s parties leiillées de l'appareil. Ces gaines lommunîiiuent avec les pôles de la bobine (lig. U9 et 150).

llii autre dispositif également dû à M. Salet (fig. 151) permet l'obscrvution des spectrya de l'étincelle éclatant dans un gaz donné. A l'estréniité ouverte duii gros lube de Terre ferme par un bout, de 1,5 à 2 cen-

I met en comimm*.

I diamètre sur 20 centimètrea de longueur, sont lixés. au I bouchon convenablcrneut ptrcc :

tubes clruits coiiceulriques qui laissent passer les QU en

entre lesquels doit éclater l'élineelle.

ibe rei^ourbé muni d'un robinet, que I'd

une mauliine paeumalique k mercure le vida dans l'appareil et y iiitroduiro

uue pression détermince.

tubes coocealriquËS pénètrent inéguilaos le gros tube; ils serrent à iso-

: IIU métalliques. Ces fils ont de 1 à êtres de diainéLre; iU se recourbent ui'â eitréniités sont en regard dan^ KM tube, à une distance convenable, lèlres. Go obtient ainsi dans le gax . raréfié un trait de feu linéaire, droit nenable pour l'observation des raies irtout dans la portion moyeiuie. tes

supérieures des tubes concentriques Dt soudée» aux ftts d'aluminium, •reuces spectrales diffèrent nota bleuit que l'on emploie le gai à des près-

ou moins fortes. L'intervention d'un !ur ou U substitution d'une macliine 'la bobine modiiiunl également les pbé-

iaut ces conditions, on obtient soit des *"'« '^'- - fui» Jb u. siim

bandee, tpectres primaires, lormés insdugai. Kinde» tumincuacs séparées par des obm. soit des spectres de raies, spectres aecondaireg, combriltanlea Irês-iDinces, séparées par des espaces obscurs. e b vapeur de soufre (fig. lâO) et l'étincelle d'induction, il se dans le tube capillaire une belle lumière bleu lendre que le MMQpose en bandes régulières. Dans ce cas il est nécessaire de l remploi des lubes à gaines devient particulièrement avanta- (ai^anl usage d'une forte bobine munie d'un condensateur, on il de fen devenir filiforme, verdàlre; en même temps le spectre il«nieiil d'aspect. Au lieu de bandes, on voit des traits déliés I. !»U9 t'inilucnce de fortes décharges et d'une augmentaiMton du gaz, les raies dus speclres secondaires s'élargissent iDénie par «e réunir en un spectre continu.

: zpecX%'Oicùpi/jue des aolides. — Lorsque la sulisluuco

PROPRIETES PUV^QUES DES ËLËUENTS. 985

champ spectral. Pour des corps peu Yoiatils, on emploie de préférence des Ëls fins de 0",2 à 0'"',4 de diamètre qui s'écliaufTcnt plus que Im gros; enfin l'eitrémité du fil doit être enli^tenue très-propre : pour

"l- IC — Bte di H Locoq du BoUbaudnn pour ■ spMrOMitpiB.

tth, on le lave & l'acide chloHiydriquc, on le plonge dans du liisuirate de poldsse fondu et au besoin on en coupe l.i partie altérée trop profundéfuent.

n n'est nullement nécessaire d'employer l'élément isolé de toute rom binaison ; une semblable condition restreindrait beaucnuji les appii<'alions de la spectroscopic. Généralement Icr combinaisons métal Uipiiïs donnent, lorsqu'on les volatUiRc dans une flamms. los raies curactéristiqiKS du métal. On peut s'en convaincre par la comparaison des spec-

S84 CUIHIE GËNËULE.

très obtenus dans la flamme avec un composé volatil et par l'étîncelk éclatant eiitre deux pôles métalliques. La constance de certaines nid dans les spectres des diverses combinaisons d'un même méUl proun évidemment que celui-ci a une action propre sur la lumière émise, c'eatà-dire une action indépendante des principes qui l'accompagnent djm la combinaison. Nous verrons cependant que certaines raies n'appi> tiennent à aucun des éléments constitutifs et sont, par conséquent, ciractéristiques de la combinaison elle-même.

Comme conséquence de ces observations résulte la possibilité de bii* 1 les expériences et les explorations spectroscopiqucs en emptoyint la 1 composés les plus volatils et les plus faciles à purifier. 1

5* Au lieu de porter dans la llamme un fil de platine imprégna 1 . d'une solution du corps 1

jjL^ ^^^ ou saupoudré de matiè-

re f \ res sèches , M. Lecoq àfi

^^^^^^^^ \ ' Boisbaudran fait éclater O^m^P^^ \ l'étincelle d'induction i la

I 1 surface d'une solution

concentrée du corps ou à la surface de la substance mainlenue en fusion dans une nacelle de platine. Il emploie, à cet elfet, un tube vertical en verre mince de 5 millimètres à i Gcntim. S de diamètre et de 4 à 5 centimètres de hauteur, fermé par en bas (fig. 155). Par le fond pénètre un fil de platine soudé dans le vcne de un tiers à un demi-millimèlre de diamètre, recourbé intérieurement en boucle, de façon à mieux tranonettre le courant. Ce tube est maintenu au moyen d'un morc#au de liège sur un support. On y introduit quelques gouttes de la substance à examiner de manière i recouvrir entièrement la boucle. Un (il de platine de 1 millimètre de diamètre, recourbé et fixé à un autre support à potence, amène le courant audessus du )i quide. Grâce à cette disposition, on est maître de placer les étincelles près de la fente du collimateur et d'obtenir une viv- lumière!

Fig. 155.

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Vt:

rROPRIÊTÉS PHYSIQUES DES ÉLÉMENTS. »• â89

ir« Fargent, le platine, le palladium, le mercure, le cuivré, le fer,

■Bib, l'iridium (?), sont dans le même cas.

ipotassium et Tctain appartiennent au système tctragonal.

laoufre octacdrique et le gallium appartiennent au système rhom-

h (orthorhonibique).

■MHifre prismatique cristallise dans le système monosymétrique.

[menic, l'antimoine, le bismuth, le tellure, le zinc, le magnésium,

irbonc graphite, rentrent dans le système hexagonal.

MwâlémhïUté. — BaetUllé. — Téaa^M.

'^éabililé. — Quelques corps simples solides sont cassants et susibles de se briser facilement par le choc. Tels sont : le soufre, le miin, le tellure, Tiode, Tai^senic, Tantimoine, le bismuth, le sili- I, le bore, le carbone, le phosphore rouge. En négligeant ceux qui I été obtenus qu'en poudre, on peut dire que les autres sont tous on moins susceptibles de céder à la pression du laminoir, en ndant en lames ou en feuilles. On donne à cette propriété le nom de Habilité. Nous la retrouvons, à quelques exceptions ])rès, chez les s doués de Téclat métallique, tandis qu'elle manque chez les corps métal liques, excepté le phosphore, qui devient malléable au-dessus ■«- lO*.

Id corps malléable soumis à Taction d'une forte pression ou de chocs lilés éprouve, tout en s'étondnnt, une modification dans ses propriétés; fensitc change et augmente généraliMiieut; en même temps il perd sa Déabilité, en devenant de plus en plus aigre et cassant. On dit alors lie corps est écroui. Pour faire dis|)araître les effets de Técrouissage, uflit de chauffer, de recuire la substance altérée à une température a élevée, mais inférieure au point de fusion et de Tabandonner à un Didisscment lent, l/action de la chaleur détruit l'effet du travail inledont récrouissage est le symptôme.

^oici Tordi'c de malléabilité des principaux métaux pour lesquels cette priété offre quelque intérêt pratique : or^ argent^ aluminium, tre, élain^ platine, plomb, zinc, fer, nickel. Ji ductilité, ou faculté de pouvoir être étiré en fils, est une propriété lelle de la malléabilité. Cependant, comme, pour étirer une substance I fdière, il est nécessain» d'exercer une traction, la ténuité plus ou ins grande des fils qu'il est possible d'atteindre dépend encore d'un tenr S|)écial, de la résistance h la rupture ou de la ténacité. Il suit laque Tordre de ductilité ne se confond pas avec celui de malléabilité. Toici Vordre de ductilité des principaux métaux : or^ argent^ p/o- K, aliiiNiiitiim, fer, cuivre^ zi/w, élain, plonib.

CUV êJMJÊàur 1. ..^ \o