CRISTALLISATION

398. — La cristallisation a pour but de rendre la formesolideà un corps liquide ou dissout, en laissant les molécules de ce corps se grouper symétriquement les unes autour des autres, de façon à affecter des formes régulières et géométriques qu'on appelle cristaux.

Ainsi l'eau chaude dissout, avons-nous vu, une plus grande quantité d'azotate de potasse que l'eau froide, et permet même d'obtenir aisément une dissolution saturée à chaud de ce sel.

399. — Si nous laissons refroidir cette dissolution chaude, son pouvoir dissolvant diminue, et au fur et à mesure que le liquide refroidit, l'azotate de potasse qui ne peut plus être tenu en solution se précipite et les molécules du sel se groupent d'une manière régulière, en engendrant les agglomérations cristallines.

400. — Ces formes cristallines sont obtenues régulières et géométriquement reconnaissables, lorsque la cristallisation a marché avec beaucoup de lenteur.

401. — Il y a deux manières de faire cristalliser les corps :

!• Par voie humide ^ c'est-à-dire par la solution et l'évaporation ;

2^ Par voie sèche oupar la fusion.

402. — Quelque soit la méthode à laquelle on a recours, la cristallisation permet d'amener le corps à un grand état de pureté, parce que les molécules qui cristallisent s'éloignent des molécules étrangères avec lesquelles elles étaient mélangées, et ' celles-là, en s'attirant les unes les autres, finissent par se réunir en un groupe géométrique homogène où les molécules étrangères n*ont pu prendre place.

403. — C'est donc un moyen de puriûer les substances que de les amener par ces cristallisations successives à se débarrasser de plus en plus des matières étrangères qui les souillent.

404. — La forme des cristaux est, d'ailleurs, un caractère très-important, puisqu'elle permet au chimiste d'affirmer l'identité d*un corps, la cristallisation ne se produisant qu'avec des composés définis et non avec des mélanges.

Cristallisation par voie humide.

405. — La cristallisation par voie humide peut s'exécuter par refroidissement d'une solution faite à chaud, ou bien par évaporation lente ou spontanée d'une solution faite à froid.

406. — Dans le premier cas, on introduit le sel dans une capsule où on le remue avec de l'eau bouillante en quantité trop faible pour pouvoir tout dissoudre; la solution étant saturée, on la filtre puis on l'abandonne au repos dans un endroit qui est à l'abri du vent et de la poussière. Les cristaux ne tardent pas à se former et l'on obtient cristallisée, au fond de la capsule, la portion du sel que l'eau bouillante a pu dissoudre en plus que l'eau froide.

407. — S'il s'agit de faire cristalliser une solution faite à froid, il faut, ou l'évaporer directement par l'action du feu, ou la placer dans un endroit bien aéré et l'abandonner à une évaporation dite spontanée, parce qu'elle s'effectue naturellement par le renouvellement de Tair ou l'action des rayons solaires.

408. — On peut même la provoquer en posant le liquide qui doit cristalliser sous une cloche en verre à côté d'un vase rempli à moitié d'acide sulfurique concentré. Ce dernier enlève l'eau par absorption, comme le ferait la chaleur par l'ëvaporation.

409. — La solution étant concentrée d'une manière ou de Tautre est introduite dans un cristallisoir et abandonnée au repos. Quand les cristaux sont bien formés, on décante le liquide qui prend le nom d'Eau-mère, et on lave les cristaux avec un peu d'eau ; puis on les laisse égoutter et sécher.

Plus le refroidissement aura marché lentement au milieu d'an repos absolu, plus la forme cristalline sera reconnaissable à la netteté de sa structure géométrique.

410. — Les eaux-mères peuvent être à leur tour évaporées comme les dissolutions primitives^ puis mises à cristalliser, jusqu'à séparation des dernières traces du sel mis en dissolution , seulement il faut observer que plus les eaux-mères se dépouillent de leurs cristaux, plus elles se chargent des matières étrangères que contenaient les sels qui ont cristallisé, en sorte qu'aux dernières évaporations on n'obtient plus que des cristaux souillés par ces substances étrangères, et l'on a soin de ne pas les réunir aux premiers obtenus, qui sont beaucoup plus purs.

411. — L'évaporation spontanée s'applique particulièrement quand on veut faire cristalliser des solutions de sels aussi solubles âans l'eau froide que dans l'eau chaude. C'est ainsi que procède l'industrie pour extraire le sel de certaines sources salées, sur lesquelles on fait agir soit les rayons solaires, soit l'action des vents. Dans les deux cas, le dissolvant est réduit en vapeur et éliminé tant par la chaleur que par le courant d'air.

412. — La cristallisation par voie humide s'exécute dans des bassines, des capsules ou des cristallisoirs, qui sont des vases en verre, cylindriques, peu élevés, de différentes dimensions en raison des volumes que peuvent occuper les solutions.

413. — Nous ne reviendrons pas sur ce que nous avons déjà dit de ces appareils, aux n^" 370 et suivants si ce n'est pour prévenir que, quand on fait cristalliser une dissolution quelconque, il faut toujours avoir la précaution de couvrir le vase qui la renferme d'un léger tissu pour la garantir des poussières; et en outre, pour faire observer que les vases à surfaces rugueuses sont plus favorables à la cristallisation que ceux à surfaces unies. Aussi emploie-t-on les vases en grès.

414. — Un des meilleurs procédés pour obtenir une cristallisation bien nette, consiste à introduire dans la dissolution à

cristalliser un ou plusieurs cristaux du même sel que celui de la dissolution, bien définis dans leurs fornîes. Peu à peu ces cristaux augmentent de volume; Taccroissement restant régulièrement proportionnel au système cristallin, finit par amener une cristallisation complète qui fournit de très-beaux échantillons.

Cette manière de procéder, imaginée par H. Leblanc, se nomme nourrir le cristal.

415. — Dans la cristallisation par voie humide on peut reconnaître diverses variétés de cristaux.

Les uns se solidifient au milieu du dissolvant, sans rien lui emprunter, et se séparent complètement anhydres si la dissolution est aqueuse:

Parmi eux se trouvent le sel marin, le nitrate de plomb, le nitrate et le sulfate de potasse, etc.

416. — D'autres, au contraire, emportent entre leurs lamelles cristallines, une proportion variable du dissolvant.

Quand ce dernier est l'eau, on dit que les cristaux retiennent de Veau de cristallisation.

417. — La quantité d'eau de cristallisation que retient un sel est dépendante de la température à laquelle la cristallisation s'opère ; toutefois elle est toujours en proportion définie, parce que l'oxygène de l'eau est un multiple ou un sous multiple de celui de la base salifiable.

418. — Le nitrate de potasse, l'alun et le sucre etc., retiennent même, indépendamment de l'eau de cristallisation, une certaine proportion d'eau-mère qui nuit à la pureté de leurs cristaux, parce que cette eau-mère est, comme nous l'avons dit, chargée de matières étrangères. On peut, par une continuelle agitation des solutions, forcer celles-ci à cristalliser en petites molécules qui n'entraînent que fort peu d'eau-mère,surtoutquand on refroidit rapidement les dissolutions sur lesquelles on opère.

419. — La chaleur fait perdre aux sels leur eau de cristallisation.'

Beaucoup d'entre eux, la dégagent même complètement à cent degrés.

Mais il en est qui exigent une température beaucoup plus élevée.

420. — Les sels anhydres soumis à Taction de la chaleur se brisent en produisant avec bruit des éclats qui se projettent parfois au dehors des vases où Ton opère. Cette propriété que Ton appelle décrépitation force l'opérateur à réduire ces sels en .poudre avant de les chauffer, et encore ne faut-il aviver la température que lorsqu'ils ont été maintenus quelque temps à une chaleur de 120 à ISO^".

Tels sont le nitrate dejplomb et le chlorure sodique.

481. — Deux sels peuvent parfois se trouver dissouts dans un même dissolvant quoiqu*exigeant des quantités différentes de liquide pour s'y dissoudre.

Si l'on opère la cristallisation d'une pareille solution, les deux sels ne cristalliseront pas en même temps et il sera possible d'en amener la séparation complète. C'est ainsi qu'en fesant cristalliser plusieurs fois une solution de carbonate sodique qui renferme presque toujours des chlorures, on finira par obtenir une masse cristalline qui, convenablement égouttée, lavée puis desséchée, ne contiendra plus la moindre trace de chlorure, à l'essai qu'on en fera par une solution d'azotate d'argent.

422. — Les sels qui absorbent aisément l'eau hygrométrique tels que le chlorure calcique, le carbonate potassique, etc..., ne se soumettent à la cristallisation que dans des dissolutions fortement concentrées.

423. — Il va de soi que l'on doit faire usage d'une loupe pour examiner la forme cristalline des sels ; il faut même souvent recourir au goniomètre si l'on veut acquérir plus de certitude dans Tobservation.