CHAPITRE IV

du carbone avec le fer. Nous sommes donc forcé, avant de parler de raltération des métaux, d'exposer notre manière de voir sur la cause qui produit la cémentation.

Les molécules des corps peuvent être soumises à des mouvements d'oscillation qui changent leur position naturelle d'équilibre et constituent alors des formes appartenant à un autre système cristallin , bien que la composition n'ait pas changé. Nous avons cité quelques exemples d'équilibre instable des molécules dans la phosphorescence, en montrant de quelle manière les couleurs des minéraux influaient sur la production de ce phénomène. Ces couleurs, dans les faits que nous avons cités, doivent étrje attribuées à l'arrangement des particules , puisque des cristaux de spath-fluor, qui étaient devenus blancs par la calcination etqui ne possédaient plus après la phosphorescence, acquéraient des teintes colorées, après avoir élé électrisés, et jouissaient pleinement de la faculté d'émettre de la lumière par l'élévation de température (703, 704)- Les décharges électriques mettent donc les particules des corps dans un état d'équilibre instable, qui peut être détruit par des causes très-légères, telles que la lumière et une faible chaleur. Une fois qu'il n'existe plus, la phosphorescence cesse, puisque les effets électriques qui accompagnent le mouvement moléculaire n'ont plus lieu.

Il faut donc admettre que les particules des corps peuvent, en oscillant, éprouver des dérangements qui changent quelques-unes de leurs propriétés physiques.

1062. M. Haidinger cite des faits extrêmement curieux, qui viennent à l'appui de ce que nous venons de dire(i). Il a trouvé que certains cristaux peuvent changer de forme en modifiant quelques-unes des circonstances qui président à leur production, sans pour cela que leur composition éprouve des changements. Le sulfate de zinc

(i) Transact. d'Edimbg. T. x.

38 DE LA. CJêMENTÀtlON EI^ GENERAL.

en est un exemple. Toutes les foie que la solution dé be sél n'est pas assez concentrée poilh qu'il se forme une pellicule à la surface, et que là température est itiaîntenue au-dessous de 52* cent., on a des cristaux qui dérivent d'une pyramide a quatre Faces scalèries, dofik les. trois àxips sont perpendiculaires entre eux. En màintienânl la température à un degré plus élevé, les cristaux dérivent encore d'une pyramide a quatre faces scalènes, dans laqiielle l'axe est, incliné sur la base. Dans les deui cas, la comjjosiHon des cristaux est Ik ihêine.

Si l'on élève la témpérâtiire des cristàiix dé lé première espèce au dessus de 5à^, certains points de leur surface deviennent opaques, et Ton voit râyonlle^ dé chacun d'eux des cristaux qui appartiennent à la secondé espèce.

On a observé aussi depiiis longtemps que lorsque l'arragonite est exposée à la chaleiir, elle devient opaque et éclate eh mille petits Fragments av^int d« perdre aucune portion de son acide carbonique. Il est très-probable que dans ce cas elle est transformée en spath calcaire, qui occupe un plus grand espace que l'arragonité, dans le rapport de 29 à a^.

j o63. On voit donc que les molécules des corps peuvent éprouver un déplacement qui change leur groupement. Cela étant, rien ne s'oppose à ce que pendant que ce déplacement s'effectue, lequel est toujours accompagné d'effets électriques, d'autres molécules étrangères puissent s'interposer entre elles, sans pour cela que le volume primitif du corps change. Nous reviendrons plus tard sur les nombreux exemples de cémentation que nous offre la nature; avant, tâchons d'expliquer comment il peut se faire que l'électricité intervienne dans le mouvement moléculaire que nous venons d*indiquer. Prenons l'exemple dé cémentation lé plus anciennement connu , celui que nous offre l'acier pendant sa formation. M. le Play pense que le gaz oxide.de carbone est l'agent qui pénètre successivement dans le fer, auquel il abandonne une portion de son carbone pour se changer eh gaz acidç

târbonique, lequel étant expulsé à l'extérieur, se cha^ige, âhïii âdu contact atëc N charbon ^ eh oxide de carbone, c|Ui retourne dans le fer pour continuer la cémentatibn, et ainsi de SuitQ.

On se demande si brsqûe la température du fer est jwrtée ail roiige, ses molécules fônt assez éloignées pour laisser passer un gâ2) ^i cela était; cet exemple serait peut^êt^e léHèuloii la rëmentatioii s'opérerait par rintroduction •duri gaâ( dans l'iniériliur du tnetal, car on peut en citer hlille àUtr^à qbi prouvent que le {Phénomène se produit à Ifi tertîp^rature Ordinaire; et que là combinaison qui en re»* suite a un tissu tellettieUt éerré; qu'il est de toute impossibilité iqu'un liquide, bu même un gaz, puisse s'introduire dans rintérIeùr/Nous ni? prétendons pas du tout infirmer en rien la théorie de M. Play, nous nous bornons Seulement h eiiev des faits qui ne permettent pas de Suppô^fei' qu'elle soit l'expression vraie de ce qui se pas$e dans toutes les cémfentations. Indiquons comment nous ënvisàgfeons le phénotiiène , sans rien préjuger sur la nàlûrfe des'atohles dfcs corps: une foule de f^its nous indiquent, Comme houà l'ayons déjà dit (6i3), qu'à l'instant où l'aetidU fchîmique s'èxericè entre tin acide et un alcali, les particules bcides ^ qui sbnt toujours environnées d'une certaine quantité de fluide naturel, dépendante de leurndlure, perdent l'électricité positive et conservent l'éliectritfté négative, qui fait corps avec elle, tant que durte la combinaison; de même, leî? particules alcalines Conservent leur atmosphère d'électricité positive, dont l'intensité est égale à celle des atmosphères d'électricité négative des particules acides. Quand la combinaison est effectuée, Taction de ces atmosphères se trouve na^ turellettient neutralisée par leur attraction réciproque, tàqUellfe maintient le contafetdes atomes, ou, pour parier plus exactement, les maintient à une distance constante, quand la température et la pression ne changent ^as.

L'existence des atihosphères électriques de l'acier et du carbone est indiquée par la nature des effets éleç«»

4o DE LA CEMENTATION EN Gl^NJÊRAL.

triques qui sont produits lors de la combinaison du fer avec le carbone; l'expérience prouve qu'à l'instant où celte combinaison s'effectue, le carbone prend l'électricité positive et le fer l'électricité négative. Pour démontrer ce fait, on fixe à Tune des extrémités du fil d'un multiplicateur, un morceau de charbon bon conducteur et à l'autre un fil de fer roulé en spirale. Au moyen d'une lampe à alcool, on porte au rouge l'extrémité du charbon ainsi que la spirale, puis on les su« perpose Tune sur l'autre : on a aussitôt un courant énergique qui va du fer au charbon et dont la direction est la même que celle du courant qui se nianifeste dans la combinaison du fer avec Toxigène ou un acide. Ce courant est dû non-seulement à Teffet thermo^^chimique, mais encore à l'action chimique.

Expliquons maintenant comment nous concevons que peut s'effectuer la cémentation , c'est-à-dire cette action en vertu de laquelle des atomes sont transportés dans l'intérieur des corps, à des températures plus ou moins élevées, tandis que d'autres en sont expulsés en même temps. Soient /, /, /, /, f^ f^ fig. ti*, deux groupes d'un certain nombre d'atomes de fer; c, c, c, c\ c\ c\ des atomes de carbone, avec lesquels ils se combinent pour produire de l'acier.

Dès l'instant queyfc, yc,yc, sont combinés ensemble, /%f\fj sont environnés d'atmosphères d'électricité négative, etc,,c, c, d'atmosphères d'électricité positive. Ceci n'est pas une supposition, mais une conséquence rigoureuse des faits. Les atomes /c,yc,yî:, doivent se trouver dans un équilibre instable à 1 égard de/^,/^,/* et de c\ c\,c\ attendu que la force d'agrégation qui les unissait ày,/^, f, et à c', c\ c, doit être très-affaiblie, en raison de la combinaison d'un certain nombre d'atomes de fer avec des atomes de carbone; par suite de cette instabilité, yc,yc , yc, peuvent exécuter certains mouvements oscillatoires autour de leur position d'équilibre; or, dès l'instant que c, c, c, entrent dans la s]!)hère d'activité de^,/',/', et q}xef,/l/, peuvent rencontrer d autres atomes de carbone