FLECBS DE LA GLACE

Pour nictlr(3 en évidence la forme crislallinc d’un corps qui passe de l’éUit li(iuide ü l’élat solide, on opère de la manière suivante : Supposons, par c.'cemple, qu’il s’agisse du bismulli ; on le fait fondre d’abord dans une capsule et on l’abandonne ensuite à luimème. La solidiflcation doit se faire naturellement en premier lieu au contact dos parois et à la surface, i)oinls qui reçoivent plus directement l’impression refroidiss«mle de l’c-vlérieur; il doit donc arriver que lorsque la couche supérieure vient de se solidiûer, une partie du métal est encore dans l’intérieur è l’édat liquide. Si à ce moment on enlève la crortte supérieure et qu’on fasse écouler le bismuth encore liquide, on verra les parois de la capsule recouvertes d’une multitude de cristaux en forme de trémie et d’un trèsagréable effet. Si l’on attendait trop longtemps, toute la masse se solidiOant, les différents cristaux se pénétreraient mutuellement, et l’on n’observerait aucune structure régulière. Un grand nombre de solides se trouvent dans ce cas-, la glace en offre un exemple extrèmemeut curieux.

234. Fleurs de la glace. — La tendance de la glace î'i prendre une forme cristalline est rendue sensible par les dessins de feuilles de fougère que l’ou observe sur les carreaux de vitre en hiver.

Fig. 225. — Projection des fleurs do la glace.

quand l’eau vient à s’y congeler; elle est surtout remaniuablement accusée par la symétrie des figures que présentent les fiocons de neige (voyez chap. xxviii). Toutefois, dans un bloc de glace, celte structure cristalline n’apparalt en aucune façon, par suite de l’enchevètrement ou de la soudure des cristaux les uns avec les autres, et l'on peut même dire que celte matière en masse parait tout ix fait

PHTS. DESCHANF.I.. 20

Kl'SION ET SOLIDIFICATION.

amorphe. .M. Tyndall a réussi néanmoins, dans une Irès-inlércssante e.xpériencp, i'i dfcrislalliser pour ainsi dire de la glace d'une façon graduelle, cl à inonlrcr les éléments crislallins dont elle se compose. On prend une plaque de glace telle qu’elle se forme naturellement

en hiver à la surface de l’eau et ^on fait arriver sur elle, perpendiculairement aux faces de congélation, un faisceau de lumière solaire.

Une lentille placée au delà (fig. 225) permet de projeter sur un écran l’image de ce qui s(^ pas.sc au sein même du bloc. La figure 226 montre lesapparencesque l’on observe successivement sur l’i'cran. C’est d’abord un petit cercle lumineux, sur lequel s’embrancbent des rayons formant comme les pétales d’une fleur dont le cercle serait le pistil. Des altérations nombreu.ses se produisent d’ailleurs sur les branches elles-mêmes qui se dentellent souvent de manière à représenter des feuilles de fougère analogues à celles qu’on aperçoit sur les carreaux de vitre congelés. Dans cette expérience, la chaleur solaire, au lieu de fondre uniformément la masse de glace, ce qui aurait certainement lieu si celle-ci était amoiTibe, agit successivement sur les différents

Kiu. Ï20. — Fleurs de la elacc.

SURSATÜRATION.

cristaux enchevêtrés et dans l’ordre inéinc où ils se sont formés; il en résulte des espaces n'guliers et qui sont remplis par l’eau. Celle-ci absorbant plus de lumière que la glace, donne lieu sur l’écran à des Images relativement sombres. Le centre de ces images est généralement brillant, parce qu’il correspond ù un espace vide résultant de ce que t’eau occupe moins de place que la glace qui lui a donné naissance.

235. Sursaturation. — La proportion de matière solide (|u'un liquide peut tenir en dissolution est variable suivant la température; assez ordinairement, bien que le fait ne soit pas nb.solument général, elle augmente avec la température elle-même. Il suit de là que, si on abandonne une dissolution saturée à elle-même, l’évaporation ou le refroidissement auront pour effet de diminuer graduetlement la proportion de matière qui peut rester dissoute; celle-ci passera donc à l’état solide et généralement sous la forme de cristaux. C’est là même un procédé extrêmement général de cristallisation, que l’on appelle procédé par la voie humide. Il peut se produire dans ce cas un phénomène tout à fait analogue à la surfusion.

ün introduit dans un tube présentant une partie effilée supérieurement ( fig.

227) une dissolution rbaude et concentrée de sulfate de soude, on fait bouillir, et ou ferme le tube à la lampe au moment où

leliquideestenpleine «27. — Sursalnration de la dissolution

ébullition; par cet de sulfate de soude.

artifice fair se trouve expulsé de l’appareil. La dissolution, abandonnée à elle-même, se refroidit graduellement sans ((ue le solide

FISION ET SOLIDIFICATION.

se (Uipose, l)icn (in’clle soit sursalurie. .Mais si on vient .'i briser la pointe du tube, l’air s’introduit et la crislullisation, coiniuenrant aussitôt par la surface, se [)ropage jusqu’au fond du tube-, en inêine temps il se pioduit, comme on devait s’y attendre, une élévation trè.s-sensible de température. Si l'accès de l'air ne déterminait pas le phénomène, ou le produirait à coup sitr en projetant un petit fragment de sulfate de soude cristallisé dans la dissolution.

236. Changement de volume au moment de la congélation. — Force expansive de la glace. — Lorsqu’un corps passe de l’état liquide fl l'état solide, il y a ordinairement diminution de volume-, toutefois il y a quclipies c.vceptions fournies par la glace, le bismuth, l’argent et la fonte. A raison de cette circonstance, cette dernière substance est particulièrement propre au moulage, car elle lui permet de pénétrer complètement dans tous les détails du moule. La

dilatation de la glace est considérable, elle est d'environ elle se

produit d’ailleurs avec une force mécanique extrêmement intense, comiiarable en tous iioints à celle i|ui accompagne le phénomène gé-néral de la dilatation. Aussi divers accidents peuvent-ils se produire en hiver au moment des fortes gelées. Les vases, les tuyaux de conduite sont souvent brisés; les pierres de construction ellesmêmes jieuvent se fendiller par suite de la congélation de l'eau dont elles sont toujoiii-s plus ou moins imprégnées. Quand les gelées .sont très-fortes, plusieurs espèces végétales peuvent être conijiromises, ainsi qu’on a pu le constater iioiir la vigne, le niilrier, l’olivier dans des hivers très-rigoureii.v; mais les gelées les plus redoutables sont celles qui se produisent tardiveinent, au printemps, alors que la sève est déjà en mouvement et que les jeunes pousses ont fait leur apparition. Les dé.sastres qui se produisent trop souvent à celte époque sont dus en partie sans doute à la propriété e.vpansivc de la glace, mais ils dépendent aussi de l’action pro|)re du froid que les jeunes organes des végétaux ne sauraient supporter sans périr.

On rend sensible dans les cours de physique la force expansive de la glace par l’expérience suivante :

On remplit d’eau un canon en fer forgé (fig. 228) que l’on