CHAPITRE VIII

CORPS IMPONDÉRABLES Et qui ne peuvent être retenus dans des vaisseaux.

§ irr. — De la lumière.

Les phénomènes que présente la lumière sont si multipliés, ses effiets sont si surprenons, et presque toujours si incompréhensibles par rapport à l’ignorance de la cause qui la produit, que l’imagination la plus vive , les plus grands génies , ont cchoué plus ou moins, lorsqu’à ce sujet ils ont voulu faire des théories basées sur de simples hypothèses. Descartes, Euler, Huvgens , Leibnitz, Newton , ont admis des systèmes toutà-fait opposés 5 les uns ont toujours vu des corps , où les .autres n’apercevaient ou ne calculaient que l’espace qui les séparait; chacun apportait des faits plus ou moins illusoires à l’appui de ses raisonnemens ; et , si on consulte leurs écrits , on les voit douter eux-mêmes , dans certains endroits , de ce qu’ils affirment par l’expérience dans d’autres.

Cependant , de' toutes les théories qu’émirent ces grands hommes , celle de Newton parut la plus vraisemblable , et s’accorder d’une manière plus satisfaisante avec l’expérience : elle fut donc unanimement adoptée.

11 faut bien se garder de confondre la lumière , qui n’est que l’elfet , avec la cause qui la produit. Cette distinction est aussi essentielle que celle entre le calorique et la chaleur. La cause qui produit la lumière ne nous est point encore connue , et il est probable que cette découverte sera toujours au-dessus des forces humaines.

On sait que le soleil, les étoiles fixes, etc. , fournissent un fluide extrêmement élastique et léger , doué d’une transparence parfaite , et d’une divisibilité extrême; c’est lui qui,

appelé hirnique par Chaptal , et lamé ni que ou luminique , par Benédiet Prévost , vient frapper notre œil. Là , d’après la configuration de ce globe surprenant et admirable , ses rayons se concentrent , se réunissent dans le cristallin , et divergent de ce point pour aller tapisser sur la rétine les objets qui sont vis-à-vis nous ; il faut qu’un corps réfléchisse la lrait-millième partie d’un pouce pour être aperçu. Selon Newton , ce sont les rayons lumineux que réfléchit le cristallin , qui vont frapper les objets , lesquels nous les renvoient ensuite avec la faculté de nous peindre sur la rétine leur forme et leur volume.

C’est à cet effet singulier produit par le fluide lumineux qu’on a donné le nom de lumière.

Le lumique se meut avec une vitesse extrême. Elle est , suivant Euler, 900,000 fois plus rapide que le son-, elle parcourt 80,000 lieues en une seconde ; il y a des étoiles 4oo,ooo fois plus éloignées de nous que le soleil : elles sont six ans à nous transmettre le fluide lumineux. La légèreté du lumique est en raison directe de la vitesse de son mouvement. On a calculé , qu’en supposant qu’une molécule de ce fluide pesât seulement les o,oooo53 d’un gramme > elle pourrait , par la force de son mouvement , produire l'effet d’une balle sortant du fusil. Cette force suffirait même pour renverser tous les obstacles, si le poids delà molécule équivalait aux o,ooooooo53 d’un gramme : qu’on juge d’après cela combien doit être grande la ténuité et la division de ses molécules , puisque , dans l’état naturel des choses , elles ne produisent aucune sensation pénible sur l’orgaue délicat de la vue : on regarde même comme certain qu’il n’est pas de molécule de lumique qui pèse o,ooooooooooooo53 d’un gramme. (Thomson. )

On a long-temps hésité à regarder la lumière comme un corps-, mais le célèbre Newton, par suite d’une expérience digne de remarque, mit fin à toutes les incertitudes. 11 a concentré les rayons lumineux en les faisant passer à travers

T n A I T É ÉLÉMENTAIRE

un très— peli t trou qu’il avait pratiqué à un volet; et la déviation qu’ils éprouvèrent , en leur présentant un corps opaque , lui prouva évidemment qu elle était un corps. Il trouva que ce fluide était composé de sept rayons , qui affectent tous des tons de couleur différens ; savoir : le rouge, l’orangé , le jaune, le vert , le bleu , l’indigo , le violet. Trois de ces couleurs sont simples : le rouge , le jaune et le bleu ; les autres ne sont formées que par la combinaison de celles-ci : c’est à l’aspect que présentent les rayons îumineux.ainsi décomposés qu’on a donné le nom de spectre solaire.

Les phénomènes que présente la lumière , considérée sous ces difl’érens points de vue , constituent la science que l'on nomme optique. Mais son rapport n’étant pas essentiellement direct avec la pharmacie et la chimie , nous n’envisagerons la lumière que par l’action qu’elle exerce sur les corps dont nous nous occuperons dans le courant de cet ouvrage.

La lumière est-elle un corps distinct du calorique? Cette question fameuse et importante, qui a fait le sujet des méditations de nos plus grands maîtres , est encore irrésolue. Ces deux corps ont, dans beaucoup de cas, des analogies de propriétés si frappantes, qu’on serait tenté de les réunir, si quelques circonstances qui les caractérisent individuellement ne tenaient en balance ou en suspens la résolution qui ferait croire à leur identité.

La lumière agit sur les oxides métalliques en leur enlevant de 1 oxigène. Son action n’est pas moins marquée sur les acides , le nitrique , par exemple. Elle décolore , à la longue, certains bois colorés , tels que ceux de campêehe , d’Inde , etc. Ces effets s’observent également par le calorique ; Schèele , le père Beccaria , Pictet , Rumfort , Berthollet , ont fait une multitude d expériences , toutes des plus savantes , et qui feraient pencher à regarder ces deux corps comme identiques. Mais, ainsi que l’observent MM. Gay- Lussac et Thénard, à la suite de leurs belles recherches sur l’action comparée du calorique et de la lumière, il

serait bien difficile de. porter un jugement assuré à cet égard, dans l’état actuel de nos connaissances ; et ce n’est que quand on aura bien apprécié les procédés que la lumière emploie pour produire les phénomènes qu’elle nous présente , que 1 on pourra porter avec sûreté une décision à cet égard. L'influence qu’exerce la lumière sur les êtres organisés offre l’un des points les plus essentiels à l’aide duquel on puisse combattre 1 identité que l’on voudrait établir entre ce corps et le calorique. Aucun être existant ne peut vivre sans la lumière , et l’expérience nous prouve chaque jour cette grande vérité.

Les végétaux qui sont en plein air et en contact avec la lumière, jouissent de toutes leurs propriétés vitales au plus haut degré, ils croissent avec facilité et promptitude ; leur belle couleur verte se développe et se manifeste d’une manière admirable ; tous leurs produits, enfin, parviennent à un degré d’élaboration parfait : dans le cas contraire, ils dépérissent, s’étiolent; la cii’culation se ralentit, et la mort vient mettre fin à cet état de langueur. Il serait bien difficile, pour ne pas dire impossible , d’établir une semblable comparaison avec le calorique ; c’est en vain que l’on voudrait conserver les végétaux dans les endroits chauds mais privés de la lumière, ils subiraient infailliblement la dégradation énoncée plus haut.

Ces phénomènes s’observent également sur les animaux : combien n’a-t-on pas vu d’hommes renfermés dans les cachots obscurs d’une prison, devancer de beaucoup, par cette situation, le terme de leur pénible existence ! Outre cette action particulière delà lumière sur les êtres organisés, il en est encore une qu’on ne peut lui contester, et qu’elle ne peut partager concurremment avec le calorique: c’est celle de pénétrer certains corps , et d’entrer en combinaison telle avec eux , qu’elle manifeste même sa présence dans des lieux obscurs. 11 suffit , pour contempler ce phénomène frappant, d’exposer ces corps à la lumière pendant un certain temps. Nous

devons Sous ce rapport , à Canton , à Huygens , et à beaucoup d’autres savans , des expériences très-intéressantes.

Canton a composé un pyrophore qui , exposé à la lumière , conservait la propriété lumineuse pendant des temps considérables. Cette clarté était telle , qu’on pouvait , dans l’obscurité la plus profonde , consulter facilement l'heure à une montre. La nature ne nous présente-t-elle pas d’ailleurs des pvrophores tout formés ? Les diamans , les versluisans , certains poissons, tels que les maquereaux , les harengs, etc. , sont de ce nombre. Ils servent à prouver combien nous sommes encore loin d’avoir constaté l’identité de la lumière et du calorique , puisque aucun corps ne peut fixer ce dernier sans éprouver cette perte qu’on a nommée refroidissement.

Les étoiles fixes et le soleil ne sont pas les seuls corps qui nous fournissent le fluide lumineux •, il est différons moyens à l’aide desquels on peut l’obtenir. Tels sont la combustion, la chaleur accumulée , la percussion , etc. Les végétaux, les bitumes que l’on consume dans nos foyers, les substances animales que l’on brûle à l’aide d’un corps enflammé, les métaux que l’on calcine dans l’air pur , etc. , en fournissent encore des preuves nombreuses. Mais cette lumière qui se dégage et qu’on obtient par ce moyen, n’estpas isolée 5 elle est combinée en grandp partie avec le calorique. Cependant , toute celle qui se dégagé n’est pas à l’état de combinaison , puisque si l’on s’éloigne à une certaine distance , la lumière y est très-sensible , sans que l’on ressente aucune chaleur.

La chaleur accumulée n’est qu’une conséquence de ce que nous venons de dire à l’égard de l’acte de la combustion. Un corps chauffé fortement dégage de la lumière, et celle-ci est d’autant plus vive que la température est plus élevée. De là sont venus les diflférens degrés calorifiques qu’on a évalués chez certains corps , et qu’on a désignés par chaleur rouge . rouge blanc, rouge cerise , etc. Beaucoup de sub-

DE PHABMACIE-THÉORIQ13E. 5$

stances minérales , le. fer , et presque tous les métaux , présentent ces phénomènes.

La percussion dégage aussi de la lumière*, le frottement long-temps continué produit également cel effet*, mais, dans bien des circonstances, la lumière produite par ce moyen , n’est que le résultat d’une combustion plus ou moins active } telle est l'inflammation de l’amadou , par le briquet d’acier et celui aérien , etc.

§ 2. — Calorique.

Il n’est personne qui ne connaisse et n’ait éprouvé cette sensation particulière appelée chaleur. Il ne faut point la -confondre avec le calorique dont elle n’est que l'effet , produit par le contact d’un corps plus chaud sur un corps qui l’est moins^ dans le cas contraire, on éprouvela sensation appelée Jroid. Ainsi, quand nous posons la main sur un corps quelconque , et que nous le trouvons chaud , nous éprouvons une sensation qu’on qualifie du nom de chaleur. Si , au contraire , nous portons la main chaude sur une substance qui l’est moins quelle, nous sentirons ce qu'on appelle du froid, et la sensation sera nulle lorsque les corps seront à une égale température. C’est à la cause qui produit ces effets opposés qu on a donné le nom de calorique.

L’étude du calorique et des phénomènes qu’il produit dans son action sur tous les corps en général , est d’une importance majeure à celui qui veut pratiquer la pharmacie. C’est à 1 aide de cet agent puissant qu’il confectionne une multitude d’opérations de tout genre. Il faut donc , pour qu il puisse calculer avec certitude l'influence et l’énergie de ce fluide, qu’il connaisse sa nature et ses propriétés generales. iNous allons alternativement le considérer sous ces deux points de vue.

Pendant long-temps on a été incertain sur la véritable nature du calorique. Les uns ont dit qu’il n’était que le résultat

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ou l'effet des vibrations moléculaires de la matière, tandis que d’autres soutenaient le contraire en attestant qu’il était un corps distinct. Malgré les raisonnemens quelcs partisans de chaque opinion émettaient des deux côtés , on n’avait aucune expérience concluante qui put éclaircir suffisamment ce point , et porter à faire adopter de préférence l’une ou l’autre de ces théories. 11 était réservé à Herscliell de pouvoir faire regarder le calorique comme un corps. 11 s’aperçut que parmi plusieurs verres diversement colorés qu’il avait exposés à une lumière assez vive , ceux qui étaient les plus foncés en couleur s'échauffaient beaucoup plus que les autres, et à tel point qu’ils se brisaient facilement. Cette indice que Herscliell dut au hasard , en faisant des recherches sous un autre point de vue, suffit à son génie , et il entreprit à cet égard une suite de recherches importantes et curieuses qui portèrent unanimement tous les esprits à regarder le calorique comme un corps. ( Voyez le Traité de physique dc-M. Biot. )

Ses importans travaux ne tardèrent pas à être répétés par un grand nombre de savans qui en constatèrent mieux la réalité. Ils furent conduits par leurs recherches à admettre dans la lumière solaire l’existence de deux espèces de rayons bien distincts ; savoir , les rayons lumineux et les rayons calorifiques. Cette distinction fit faire de grands pas à la science. Schèele fut le premier qui opéra la séparation exacte de ces deux fluides rayonnans. L’expérience qu’il fit à cet égard est extrêmement simple : il prit une lame de verre et l’exposa visà-vis la bouche d’un poêle bien allumé ; les rayons lumineux la traversèrent , tandis que les rayons calorifiques furent réfléchis. C’est donc à ce célèbre chimiste qu’on doit la découverte du calorique rayonnant. Cette espèce de calorique a la propriété d’être réfléchi par certains corps , sans que pour cela ils en soient sensiblement échauffés. En effet, si on met un miroir métallique concave devant un feu ardent, il ne s'échauffera point , et tout le calorique sera réfléchi-

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Cette singulière propriété du calorique avait fait dire à Schèele qu’il existait un calorique libre. Celte assertion fut d’abord rejetée par tous les savans ; mais de nouvelles expériences les firent bientôt revenir sur leur premier jugement.

Le calorique libre est celui qui se dégage de tous les corps et qui ne reste engagé dans aucune combinaison. La possibilité qu’on a de pouvoir en mesurer la quantité, lui a fait aussi donner le nom de calorique de température.

Lorsque les corps sont en contact avec le calorique , leurs molécules s’écartent mutuellement, et leur état physique éprouve un changement plus ou moins sensible. C’est cet éloignement réciproque de leurs parties qu’on a appelé raréfaction. Si c’est sur un solide qu’on opère, et que la raréfaction soit assez grande pour lui donner la fluidité , elle prend alors diflérensnoms,suivantla nature du corps qui fait le sujet de l’expérience : ainsi on dit liquéfaction, fusion, etc. ; si c’est au contraire sur un fluide, celui de gazéif action.

Le calorique n’est pas toujours dans les corps en assez grande quantité pour vaincre leur force de cohésion et changer d’une manière marquée leur état moléculaire. Il ne leur fait éprouver dans cette circonstance qu’un degré d’expansion ou de raréfaction plus ou moins élevé. Ainsi , l’eau jusqu’au moment prochain de son ébullition, le plomb, jusqu’à celui de sa liquéfaction, n’ont point subi une augmentation de volume bien apparent -, cependant, si on lés rapproche , si on les met en contact plus ou moins immédiat avec nos sens , il est facile de voir qu’ils ne sont plus dans le même état qu’au commencement de l’expérience. On a donc cherché les moyens de pouvoir déterminer les quantités de calorique qui se trouvent interposées dans tous les corps , C’est de cette époque que date la découverte des thermomètres.

Un thermomètre est un tube de verre gradué, fermé hermétiquement à son extrémité supérieure, et terminé à sa base par une boule remplie d’alcohol coloré ou de mercure. Lorsque

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l’on met cet instrument en contact avec un corps chaud, il enlève du calorique à ce dernier, qui dilate le fluide contenu dans le tube. Cette dilatation augmente son volume , et le force à monter à une distance qui est d’autant plus grande que la température est plus élevée. En tenant note des différens degrés d’élévation que le fluide éprouve par son contact avec plusieurs corps , on peut calculer approximativement l’inégalité de leurs températures.

Mais on conçoit qu’un tel instrument n’est valable que pour la mesure des degrés calorifiques peu élevés , et qu’il est des circonstances où l’expansion trop grande du liquide alcoholique ou mercuriel occasionerait la rupture de l’instrument. On y a suppléé par l’invention du pyromètre , que nous devons à Wedgwood.

11 consiste en une table de cuivre graduée , au milieu de laquelle on introduit un morceau cylindrique d’argile un peu applati sur les côtés -, plus cette substance éprouve de retrait au feu, et plus la température du corps avec lequel on l’a mis en contact est élevée.

L’expansion ou la raréfaction des corps est toujours due à une augmentation de température 5 mais ces eflèts ne sont pas les mêmes pour tous les corps. Ainsi un fluide se dilate plus qu’un solide, ce dernier plus que le premier, et un gaz beaucoup plus que tous les deux. Cela dépend de la force de cohésion , qui est plus difficile à vaincre chez les solides, et qui l’est beaucoup moins chez les corps qui ne le sont pas.

Une première conséquence de ce principe , c’est qu’il faut des quantités inégales de calorique pour amener deux corps différens au même état de température. Ce sont les quantités de calorique administrées dans ces circonstances , qu’on a appelées calorique spécifique ; et c’est de son absorption plus ou moins grande par ces corps , qu’est dérivée cette qualification de leur capacité pour ce fluide. Ainsi , que l’on mêle un kilogramme d’eau à 34 + 0 et un kilogramme de tnercure à o° , on obtiendra deux kilogrammes d’un mélange

à 33°. Il faut donc conclure de ce résultat que la quantité de calorique qui élève l’eau d’un degré , est capable d'élever le mercure à 33°. , et par conséquent que les quantités de calorique spécifique de ces deux corps , ainsi que leur capacité , sont très-différentes.

Une propriété essentielle du calorique est sa tendance à se mettre en équilibre avec tous les corps. Si l’on met en contact deux corps d’inégale température , le plus froid s’échauffera aux dépens de l’autre, jusqu’à ce que l’équilibre de leur température soit établi. Ainsi, lorsque nous chauffons jusqu’au rouge une masse de fer, et que nous l’abandonnons dans l’atmosphère , elle se refroidit peu à peu en perdant de son calorique , et arrive enfin au même degré que l’air ambiant. On conçoit facilement la cause de ce phénomène. La couche d’air qui enveloppe le corps s’échauffe considérablement , se dilate ; et sa pesanteur spécifique devenant moins grande , elle s’enlève pour être remplacée par la couche supérieure qui éprouve le même effet ; et cette alternative a lieu jusqu’à l’entier refroidissement du corps, alors les couches d’air n’éprouvent plus de dérangement. Cependant il faut observer qu’une autre cause tend également à établir l’équilibre de température, et coopère à la perte du calorique : c’est la quantité prodigieuse de ce dernier qui s'élance de toutes parts dans l’atmosphère à l’état rayonnant.

Lorsque le calorique pénètre les corps, il éprouve plus ou moins d’obstacles , suivant leur densité et la disposition de leurs molécules. C’est ainsi que nous voyons une barre de cuivre, chauffée à l’une de ses extrémités , le devenir bientôt partout jusqu’à l’autre ; tandis qu’on peut impunément faire rougir une partie d’un morceau de charbon , sans que pour cela les parties qui avoisinent cette dernière soient sensiblement chaudes. Cette propriété des corps de transmettre plus ou moins facilement le calorique a été appelée conductibilité. Moins un corps met de temps à se laisser pénétrer par le calorique, plus sa faculté conductrice est grande. On peut

donc dire que le cuivre est un bon conducteur du calorique, et le charbon un mauvais conducteur. A toutes ces considérations il faut en ajouter une autre non moins essentielle, qui se rapporte à l’état physique des corps , et à la disposition de leurs surfaces. Le calorique est plus ou moins absorbé par les corps , suivant que leurs surfaces sont plus ou moins lisses. Deux vases bien polis , plongés dans la même atmosphère , à la même température , n’éprouveront aucun changement dans leur état ; tandis que si l’un d’eux est raboteux, celui-ci absorbera le calorique que l’autre rayonnera , et sa température deviendra alors plus élevée. On peut donc poser en principe que plus les corps réfléchissent le calorique moins ils en absorbent : de là l’axiome , T absorption est en raison inverse de la réflexion.

Tous les corps ont une capacité plus ou moins grande pour le calorique 5 mais ils contiennent en outre unequantité de cet agent qui fait une de leurs parties constituantes -, on ne peut les en priver sans changer l étal dans lequel ils existent. La conversion de l’eau en glace, la cristallisation du chlore, la congélation du mercure , etc., nous en offrent des exemples bien évidens. Celte quantité de calorique est insensible à nos instrumens , et nous n’avons aucun moyen de l’apprécier. Lorsque l’on fait passer un corps solide à l’état liquide , il arrive un instant où la température est stationnaire : ainsi un morceau de plomb que l’on expose à l’action du feu , éprouve une augmentation de calorique qui est sensible jusqu’au moment où la première molécule du corps se liquéfie 5 et dès ce moment , jusqu’à celui de la fusion parfaite , la température n’angmente point, quoique l’addition du calorique soit toujours la même 5 cette espèce de calorique a reçu le nom de latent , parce qu’en effet il est caché pour nous. Le même phénomène s’observe à l’égard de la conversion de la glace en eau ; la température est toujours à zéro ; et n’augmente sensiblement qu’après la liquéfaction complète de toute l’eau solide.

DE PHARMACIE-THÉORIQUE. Gf)

]1 faut donc admettre, que toutes les fois que l’on ajoute du calorique à un corps , une partie de ce fluide sert à en augmenter la température, d’où vient la dénomination de calorique sensible \ tandis que l’autre tend à en augmenter le volume , d’où l’on a déduit celle de calorique latent : mais on doit observer qu’à l’instant qui précède le changement total des corps, c’est le calorique latent qui agit seulement , ainsi que nous l’avons précédemment observé.

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