POINTS

de tuston.

Acier 13C0 à 1400*

Antimoine 432

Argent lOOO

BismuUi 262

Blanc de baleine. . . 49

Cire blanche .... 6S

Élain 230

Fer 1500 i IGOO

Fonte blanche. . . . 1050 i 1100

Fonte grise 1100 à 1200

GUce 0«

IfOMS DBS GORPi.

Iode . . .

Mercure .

Or. . . .

Phosphore Plomb . .

Potassium Sodium. .

Soufire . .

Suif . . .

Zinc . . .

POIIITS

de fusion.

Certaines substances ont été considérées pendant longtemps comme réfractaires, c'est-à-dire comme infusibles; mais, à mesure que Ion est parvenu à produire des températures plus élevées, on a pu en diminuer successivement le nombre. — C'est ainsi que M. Gaudin a réussi à fondre le cristal de roche, à l'aide d'une lampe alimentée par un jet d'oxygène. Plus tard, Despretz, en combinant les eflets caloriiiques du soleil, de la pile et du chalumeau à gaz hydrogène et oxygène, a fondu l'alumine, la magnésie, et ramolli le charbon. En activant la flamme du gaz d'éclairage par un courant d'oxygène, et opérant dans un petit four en chaux vive, MM. II. Sainte-Claire Deville et Debray sont arrivés à obtenir à l'état de fluidité parfaite plusieurs kilogrammes de platine, métal que jusqu'alors on parvenait seulement à ramollir, quand il était en masse un peu considérable. — Tout porte donc à croire qu'avec des sources de chaleur sufflsamment énergiques, on réussirait à fondre toutes les substances solides (*).

n II est clair qu'il ne s'agit ici que des corps simples, ou des corps composés qui ne peuvent être décomposés par la chaleqr. — Lorsque, parmi les éléments d'un oorpi composé, il en est qui peuvent prendre l'état gazeux, l'élévation de la température peut avoir pour effet de produire le phénomène qui a été désigné, par H. H. Sainte- Claire Deville, sous le nom de dissociation; c'est une séparation pure et simple des éléments du corps, c'est-à-dire un phénomène chimique.

FUSION ET SOUDinCATION. 221

274. tjkmâmmw lateate de ftulon. . — La température d*un corps demeurant invariable pendant tout le temps que dure sa fusion, quelle que soit l'activité du foyer de chaleur gui produit le phénomène, on en doit conclure que toute la chaleur fournie par le foyer est alors employée à produire le changement d^état : on désigne sous le nom de dialéw latente de fusion la chaleur qu'absorbe un corps solide, lorsqu'il passe à l'état liquide sans changer de température.

La comparaison des résultats fournis par deux expériences très-simple^ peut mettre en évidence cette absorption de chaleur par la fusion :

Lorsqu'on mêle ensemble i kilogr. d'eau à 0^ et i kilogr. d'eau à 80*, le mélange prend la température de iO"". — Si l'on fait fondre 1 kilogr. de glace à O*" dans i kilogr. d'eau à 80**, on obtient définitivement 2 kilogr. d'eau à 0*. — Il en faut conclure que i kilogr. de glace exige pour se fondre, sans changer de température, toute la chaleur que peut abandonner i kilogr. d'eau en se refroidissant de 80"* à 0*.

275. Lois générales de la ■olldllleailon. — Le retour des liquides à l'état solide est régi, au moins dans la plupart des cas, par deux lois identiques à celles de la fusion :

i'* Un même liquide se solidifie en général à une température déterminée, qui est précisément celle de la fusion du solide dans lequel il se transforme;

2* Cette température une fois atteinte^ le liquide se solidifie peu à peti, sa température demeurant invariable pendant toute la durée du phénomène.

La lenteur de la solidification résulte évidemment de ce que la chaleur qui était devenue latente au moment de la fusion doit être dégagée au moment où le corps se solidifie. Dès lors, quand une portion du liquide est passée à l'état solide, il faut que la chaleur dégagée par elle ait été transmise par le liquide aux corps environnants avant que la solidification puisse se poursuivre.

Quant à cette partie de la première loi, que la température à laquelle chaque corps se solidifie est précisément celle qui constitue le point de fusion de ce corps, nous donnerons plus loin quelques développements sur le sens précis qu'il convient de lui donner (278).

276. Crietaliieaclon par vole séefae. — Lorsqu'un corps revient de l'état liquide à l'état solide, il manifeste en général une tendance à aifect€r des formes géométriques plus ou moins régulières, à cristalliser. Quand le changement d'état est produit simplement par une variation de température, sans l'intervention d'aucun liquide comme dissolvant, on dit que la cristallisation se fait par voie sèche.

Les expériences que l'on reproduit dans tous les cours de Chimie, et dans lesquelles on effectue la cristallisation du soufre et du bismuth par la voie sèche, montrent qu'un même corps, revenant de l'état liquidé à l'état solide dans les mêmes circonstances, affecte toujours une même forme cristalline.

3tt , GHiLEUR.

377. CJorpa "wHrtmM, — D est un certain nombre de corps qui, en passant de Tétat liquide à Fétat solide, ne peuvent afTecler la forme cristalline; ce sont les corps qui, entre Tétat de fluidité parfaite et Tétat solide, présentent tous les intermédiaires de !a viscosité : tels sont le phosphore, le Terre, la cire. — On sait, en effet, que lorsqu'on chauffe du verre à la lampe d'émailleur, il commence par se ramollir en prenant Tétat pâteux : puis, à mesure que la température s'élève, il devient de plus en plus fluide, et ce n*esl qu'au rouge blanc, à la température du four des verriers, qu'il acquiert une liquidité à peu prés comparable à celle de l'eau. Inversement, quand le verre fondu se refroidit, il revient à Tétat solide en repassant, dans Tordre inverse, par tous les degrés de consistance qu'il avait affectés en se fondant : cet épaississement progressif de la matière est un obstacle à ce que les molécules puissent se grouper conformément aux lois de la cristallisation.

On désigne sous le nom général d'état vitreux l'état particulier que pré- ^nlent ces corps. — Ce n'est d'ailleurs qn'un état d'équilibre instable, car l'expérience montre,que de pareils corps, lorsqu'on les abandonne à eux-mêmes, à une température qui ne soit pas trop inférieure à celle où la solidification a eu lieu, éprouvent la dévitrification, c'est-à-dire que la masse se convertit en une multitude de petits cristaux, orientés dans di* verses directions : chez les corps où l'état vitreux est caractérisé par une transparence semblable à celle du verre, l'état dévitrifié est au contraire caractérisé par une opacité comparable à celle de la porcelaine. Le phosphore, l'acide arsénieux, l'acide borique présentent des exemples de ces transformations.

278. PhéBomènca de rarfiuiiov. — Un grand nombre de corps liquides peuvent être amenés et maintenus à des températures bien inférieures au point de fusion du solide dans lequel ils se transformeraieift, sans que la solidification se produise : ce phénomène, dont nous allons indiquer rapidement les conditions connues, a reçu le nom de surfusion.

Très-anciennement déjà, Fahrenheit et Blagden avaient montré que de l'eau contenue dans des tubes de petit diamètre, bien purgés d'air et fermés, peut conserver l'état liquide jusqu'à la température de — 42*. Cette observation a été mise à profit par Desprez, pour étudier la dilatation de l'eau liquide aux températures inférieures à 0^ (236) : on a même pu constater, dans ces expériences, que si l'eau a bouilli longtemps •dans le tube où on l'enferme, sa température peut être abaissée jusqu'à — 20**, sans qu'il y ait congélation.

Une masse d'eau liquide, contenue dans un vase de dimensions ordinaires, peut encore être refroidie de quelques degrés au-dessous de 0", saiks se solidifier,' pourvu qu'on ail soin de la maintenir dans un état d'immobilité parfaite: il est utile d'ailleurs, pour le succès de Texpérience, de couvrir d'une couche d'iiuile la surface du liquide. — De même.

SUBFUSION.

le soufre, le phosphore peuyent» dans des conditions pareilles, présenter la surfusion à des températures quelquefois très-basses : ainsi, le phosphore, dont le point de fusion est à 44'',2, peut être amené, sous Teau, jasqu*à la température ordinaire sans se solidifier.

Dans ces diyerses expériences, si la solidification vient à se produire, elle afiecte brusquement une portion considérable de la masse, et la (empéraittre remonte ei se tnaitUient à la température de fueion du corpê, — Cette particularité s'explique, si Ton remarque que les parties solidifiées abandonnent leur chaleur latente de fusion, laquelle sert à réchauffer la portion de la masse qui est restée liquide : la solidification porte donc immédiatement sur une quantité de substance* telle que la quantité de chaleur latente dégagée par elle fasse remonter la température de la masse tout entière exactement au point de fusion. A partir de ce moment, si les corps environnants continuent d*enlever de. la chaleur au liquide en question, la solidification se poursuit lentement, la température demeurant invariable. On voit donc que la première loi de la solidification (275) est exacte en ce sens que, pendant que la solidification d^une masse liquide s'effectue, la température est et demeure égale à la température de fusion : mais la solidification ne commence pas toujours à cette même température.

Quant aux causes qui peuvent déterminer la solidification, Texpérience montre que les tubes contenant l'eau refroidie à — IS"* peuvent être raiversés sur eux-mêmes sans qu'il y ait congélation; et il semble, en général, que les ébranlements excités dans les liquides surfondus soient incapables de déterminer la solidification. Au contraire, le frottemeat de deux corps solides l'un contre l'autre produit souvent le phénomène.

Enfin, un moyen infaillible de détenniner la cristallisation d'un liquide surfondu consiste à y projeter une parcelle d'un cristal de ce même corps, ou d'un corps isomorphe. Cette condition, que le cristal soit identique à ceux qui peuvent se produire dans le liquide, ou tout au moins isomorphe, est nécessaire pour que sa présence soit efficace : c'est ce qui a été démontré par M. Gemez, à l'aide d'expériences très-variées. — Par exemple, du soufre fondu et couvert d'une solution saturée de chlorure de calcium peut être amené à 10 degrés au-dessous de son point de fusion, sans se solidifier. Si Ton projette dans le liquide un cristal de soufre octaédriqucy il ne détermine pas la cristallisation : on sait, en effet, que les cristaux qui se formeraient à cette température seraient prismatiques. Si maintenant on laisse tomber dans le même liquide un cristal de soufre prismatique^ il se produit autour de lui une cristallisation rapide.

279. Expérlcnees de M. Dafoor. — M. L. Dufour, de Lausanne, a pu produire encore la surfusion dans des conditions assez difTérentes de celles qui précèdent. Le liquide soumis à l'expérience est placé, en gouttelettes, au sein d'un liquide non miscible avec lui, et ayant son point de fusion à une température bien inférieure : on peut alors observer les

m GHUBUR.

gouttelettes surfondues dans une étendue très-grande de Téchelle thermométriqoe. — Ainsi, dans un bain de chloroforme et d'huile d'amandes douces, des gouttes d'eau en suspension peuvent être refroidies à -^ SO*, sans se solidifier. Dans une solution de chlorure de zinc, des gouttes de soufre, ou de phosphore ont pu être amenées à des températures très-inférieures à 0", etc.

Dans ces expériences, la solidification se produit immédiatement si Ton vient toucher les gouttes liquides avec un fragment solide du même corps; suivant M. Dufour, le contact d'un autre corps solide peut encore parfois déterminer le phénomène, mais d'une manière moins sûre.

Ce mode de surfusion de l'eau peut jouer, dans les phénomènes atmosphériques, un rôle sur lequel nous aurons à revenir en Météorologie.