CHIMIE MINÉRALE

Depuis quarante ans, la découverte capitale en chimie est l'acquisition de données toutes nouvelles sur les corps simples. On en a trouvé un grand nombre, surtout à l'aide de l'analyse spectrale. Ils repeuplent assez heureusement les vides existant dans la « classification périodique » donnée en 1871 par un savant russe, Mendeleef, à la suite de Chancourtois, et basée sur l'accroissement régulier des poids atomiques, en relation avec les principales propriétés des corps. L'une des premières découvertes de ce genre est celle du gallium (1875) due à Lecoq de Boisbaudran.

Mais surtout, on a trouvé que certains des corps simples de la chimie classique peuvent se transformer en d'autres, ce qui nous ramène presque aux conceptions des alchimistes. Et ce progrès extraordinaire de la philosophie naturelle s'est réalisé grâce à une alliance fortuite entre la France et l'Angleterre. La première découverte dans cet ordre d'idées est due à sir William Ramsay et à Lord Rayleigh : c'est celle de l'argon (1894) confondu jusque-là avec l'azote de l'air atmosphérique où il n'est qu'en petite quantité. Après l'argon, sir William Ramsay trouva dans l'air d'autres gaz rares, le néon, le crypton, le xénon, tous remarquables aussi bien que l'argon par leur inertie chimique. Enfin un autre gaz de cette famille, l'hélium, déjà caractérisé par l'analyse spectrale dans l'atmosphère du soleil, fut retiré de certains minéraux par le même chimiste anglais.

Les savants français furent amenés à aborder ces questions par une autre voie. Henri Becquerel trouva, par des méthodes exclusivement physiques, que l'uranium est « radio-actif » (1896), c'est-à-dire qu'il émet indéfiniment dans l'obscurité une lumière ayant des propriétés spéciales : ce caractère est partagé par le thorium. Bientôt, M. et Mme Curie, en étudiant par des méthodes particulières la radio-activité, arrivèrent à découvrir (1899) un nouveau corps simple, le radium^ qui la possède avec une intensité extraordinaire. Cette découverte en amena plusieurs autres. Tout d'abord on trouva deux nouveaux corps simples analogues, le polonium (Mme Curie) et Tactinium (M. Debieme). De plus, l'étude des propriétés du radium aboutit, entre les mains de sir William Ramsay et de M. Sodd}' (1903), à la démonstration de la transformation spontanée, très lente, du radium en hélium : le radium, corps simple à poids atomique très élevé, semble s'émietter en se transformant en hélium, à poids atomique très faible. Et il est bien difficile de donner de ce fait expérimental une autre explication que celle d'une désagrégation atomique, proposée par MM. Rutherford et Soddy; c'est la transmutation d'un corps simple en un autre. Sir William Ramsay a même décrit des expériences où le radium, sous diverses influences chimiques, se change en d'autres métaux. En tous cas, la transformation du radium en hélium, par la perte formidable d'énergie qui l'accompagne, explique le dégagement de chaleur et de lumière caractéristique de la radio-activité.

Les gaz nouveaux ont été rencontrés par M. Moureu dans presque toutes nos eaux minérales françaises : l'hélium, en tant qu'issu du radium, explique peut-être certaines de leurs propriétés thérapeutiques. Quant aux gaz rares de l'air, argon, néon, crypton, xénon, M. Moureu les a trouvés partout dans les mêmes proportions relatives : c'est que, grâce à leur inertie chimique, ils sont restés intacts depuis l'origine de notre planète.

Ces divers corps simples ne sont pas les seuls qui aient été découverts depuis cinquante ans. Dans ces dernières années, M. Urbain a repris minutieusement l'étude des terres rares, déjà bien examinées avant lui, notamment par

Demarçay, WyroubofF et Veraeuil, M. Matignon, etc., et il en a extrait de nouveaux métaux par des méthodes spéciales, nécessitant souvent plus de 200 fractionnements, et en s'appuyant sur l'analyse spectrale.

La métallurgie du platine et des métaux congénères a été fondée par Henri Sainte-Claire Deville et Debray, grâce surtout à leur fusion au moyen du chalumeau oxhydrique.

Le fluor ^ congénère du chlore, l'un des corps simples non métalliques, n'avait été qu'entrevu par Frémy. Moissan (1852-1907), son plus brillant élève, est arrivé, par des travaux mémorables, à l'isoler régulièrement et à faire connaître ses réactions extraordinairement énergiques.

U emploi du four électrique est dû également à Moissan : des laboratoires^ il s'est de plus en plus répandu dans l'industrie. Moissan s'en est servi pour fonder la chimie des hautes températures : il a obtenu facilement à l'état de pureté divers métaux rares très réfractaires. Il a pu faire une étude spéciale des carbures métalliques : elle lui a suggéré une théorie intéressante sur la formation des pétroles. Enfin, toujours grâce au four électrique, il a produit couramment le carbure de calcium : l'application à l'éclairage en a fait une grande industrie, et son action sur l'azote donne en outre la cyanamide, propre à la fabrication des engrais. Moissan laisse ainsi le souvenir d'un véritable maître en chimie minérale, digne successeur en France de Henri Sainte-Claire Deville, Debray et Troost.

De tous ces travaux sur la préparation des métaux rares, on ne doit pas oublier de rapprocher ceux de M. Giintz qui a obtenu à l'état de pureté le lithium et le baryum.

Les alliages ont beaucoup occupé nos chimistes français, soit pour la science, soit pour l'industrie. La détermination des températures de fusion et de solidification a été reprise grâce au pyromètre de M. Le Chatelier, surtout par MM. Le Chatelier, Charpy, Henri Gautier, Guillet, Vigouroux. L'étude microscopique des alliages, inspirée par celles de Fouqué et Michel-Lévy sur les roches naturelles, a conduit aussi à des résultats importants : après les premiers travaux de Sorby (1867), ils sont dus surtout, en France, à Osmond (1849-1912), puis à M. Le Chatelier. A ces études.

se relient celles qui ont fait connaître les transformations moléculaires du fer et de l'acier à diverses températures (M. Osmond, M. Le Chatelier, M. Charpy, M. Ad. Camot) : celles aussi des alliages de fer et de nickel (M. Guillaume).

La production de Vozone concentré mérite une mention spéciale : Frémy et Becquerel l'avaient obtenu autrefois en électrisant l'oxygène à la température ordinaire. Avec de très basses températures, MM. Hautefeuille et Chappuis ont pu le produire assez concentré pour le liquéfier.

Le cyanogène, depuis sa découverte par Gay-Lussac en 1815, était resté la seule combinaison connue de l'azote et du carbone. Deux autres ont été obtenues dernièrement, l'une par MxM. Moureu et Bongrand, l'autre par M. Darzens.

La reproduction artificielle des minéraux appartient presque exclusivement à la France. Elle avait été inaugurée par Gay-Lussac avec la reproduction du fer oligiste des volcans, par Ebelmen et par Gaudin, avec la cristallisation de l'alumine à très haute température : Ebelmen avait même pu obtenir le rubis et le saphir. Frémy et Vemeuil ont repris ces études et sont arrivés à obtenir de magnifiques rubis artificiels qui depuis les dernières expériences de Vemeuil font concurrence aux rubis naturels. Le diamant, c'està-dire le carbone cristallisé, paraît avoir été reproduit par Moissan, quoique en quantité infiniment petite.

Presque tous les minéraux naturels ont pu être obtenus à l'état cristallisé, tantôt à très haute température avec des fondants appropriés ou avec des réactifs gazeux, tantôt même par voie humide à quelques centaines de degrés et sous pression. Les noms de Henri Sainte-Claire Deville, Caron, Hautefeuille, de Sénarmont, Daubréc, Stanislas Meunier, Friedel, Michel Lévy, Bourgeois, Gorgeu, s'attachent surtout à ces belles expériences.

Vétat dissimulé ou complexe de certains métaux dans quelques-uns de leurs sels a fait l'objet de recherches très délicates qui ont singulièrement étendu les données fournies par les anciens chimistes. C'est ainsi que dans le sulfate de chrome, préparé d'une manière particulière, il n'y a qu'une fraction de l'acide sulfurique qui donne les caractères classiques des sulfates, rappelant ainsi ce qui se passe pour

les ferrocyanures, si différents des cyanures métalliques ordinaires. Ces expériences sont dues surtout à M. Recoura, M. Golson, M. Urbain, M. Delépine.