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Chromate neutre

de potasse. . . .

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Bichromate de

Acide chromi(jue.

o,3Ai

Ainsi les deux chromâtes de potasse et l'acide chroinique ont un pouvoir rotatoire magnétique négatif, et la valeur absolue de ce pouvoir augmente avec la proportion d'acide chroinique. Le pouvoir négatif du chromate neutre est faible, mais impossible à méconnaître: celui du bichromate est notablement plus fort, et celui de l'acide chroinique est comparable au pouvoir négatif des sels de protoxvde de fer.

L'expérience relative au chromate neutre de potasse est surtout h considérer. On sait en effet que, tandis que l'acide chroinique el le bichromate de potasse sont magnétiques, le chromate neutre est diamagnétique (I ', et il est assez surprenant que le pouvoir rotatoire magnétique d'une substance diamagnétique soit négatif. On trouvera plus loin d'autres exemples analogues.

Les cinq métaux dont je viens d'étudier les composés sont depuis longtemps regardés comme magnétiques par tous les physiciens. H n'en est pas de même de ceux qui vont suivre, qui n'ont été signalés comme magnétiques que depuis les travaux de M. Faraday, et dont quelques-uns même se trouvent ici examinés pour la première fois. J'ai du par conséquent m'attacher à vérifier le caractère magnétique de ces métaux avant d'étudier le pouvoir rotatoire magnétique de leurs composés. Dans cette vérification j'ai suivi la règle posée par

('' Voyez le mémoire de M. Faraday cité plus haul.

M. Faraday, qui consiste à regarder comme douteux le magnétisme de tout métal qui n'est que faiblement magnétique et qui ne produit aucun composé magnétique, particulièrement aucun oxyde. La proportion d'un métal fortement magnétique (fer, nickel ou cobalt), qu'il suffit en général d'admettre pour expliquer le magnétisme d'un échantillon de métal faiblement magnétique, est tellement faible, qu'elle échappe à toute analyse et qu'aucun procédé de purification ne peut en garantir l'absence. Il en est tout autrement lorsqu'il s'agit d'un sel ou d'un oxyde; si l'on veut en expliquer le magnétisme par la présence accidentelle d'un sel ou d'un oxyde de fer ou de quelque autre composé analogue, comme le magnétisme de ces composés est incomparablement moindre que celui des métaux correspondants, il en faut supposer une proportion telle, que l'analyse peut aisément l'accuser. C'est ainsi que l'on voit plusieurs métaux faiblement magnétiques en apparence ne donner, par oxydation ou dissolution , que des composés diamagnétiques.

Titane. — C'est M. Faraday qui a classé le titane parmi les corps magnétiques. J'ai vérifié ses observations sur des échantillons purs de titane qui m'ont été remis par M. Deville. Le magnétisme du titane m'a paru supérieur à celui du chrome pur, et trop fort pour être attribué à des impuretés qui échapperaient à l'analyse. Parmi les composés de ce métal , l'acide titanique est magnétique et le birhlorure de titane est diamagnetique^ .

J'ai néanmoins examiné le pouvoir rotatoire magnétique du bichlorure de titane, qui est, comme on sait, liquide à la température ordinaire, transparent et incolore. Je l'ai trouvé négatif et un peu supérieur en valeur absolue au pouvoir rotatoire magnétique de l'eau.

Il y a deux remarques à faire sur cette expérience. Elle montre d'abord que les phénomènes qui nous occupent dépendent bien peu des analogies chimiques qui peuvent exister entre les divers corps. Les chimistes considèrent en général le titane comme l'analogue de

(1} Dans la note présentée à l'Académie des sciences, le 8 juillet 1 85^, j'ai dit que je n'avais pu reconnaître avec certitude si le hichlorure de tilane était magnétique ou diamagnélique. C'est eu me servant de l'ingénieux procédé imaginé par M. Quel pour étudier l'action des aimants sur les liquides que j'ai pu résoudre la question.

Tétain . et regardent en particulier les bichlorures de ces deux métaux comme des corps entièrement comparables. Rien de plus dissemblable au contraire que ces deux corps lorsqu'on les place entre les pôles d'un électro-aimant et que Ton examine leur action sur la lumière polarisée. En second lieu, par suite de l'état liquide et de la transparence du bichlorure de titane, on en peut manifester directement le pouvoir rotatoire négatif sans qu'un dissolvant intervienne, et par là se trouve écartée une objection qui avait été faite à mes premières expériences. Quelques personnes avaient considéré l'action négative de certaines dissolutions ferrugineuses comme due à ce que le* molécules du composé magnétique dissous, aimantées sous l'influence de l'électro-aimant, exerçaient sur les molécules voisines du dissolvant une action magnétique contraire à celle de l'électroairnant lui-même. En présence d'expériences relatives à des dissolvants aussi variés et par eux-mêmes aussi peu actifs que ceux dont j'ai fait usage, cette manière de voir semblerait bien peu admissible: les expériences sur le chlorure de titane la réfutent complètement en montrant un liquide dinmafpictiqup dont le pouvoir rotatoire est néfratif » .

Cérium. — Le magnétisme du cérium a été découvert par M. Faraday, et il n'est pas plus diilicile à constater que celui du chrome ou du manganèse. A défaut de cérium métallique, que je n'ai pas eu à ma disposition , j'ai examiné deux sels de ce métal parfaitement purs, préparés par MM. Damour et Deville dans le cours d'un travail sur le cérium et les métaux qui l'accompagnent dans ses minerais, un sulfate et un chlorure (2 \ Tous deux se sont montrés fortement magnétiques, tous deux dissous dans l'eau ont manifesté un pouvoir rotatoire magnétique négatif. Le sulfate a donné une dissolution rougeâtre assez transparente, dont l'action sur la lumière polarisée a été notablement moindre que celle de l'eau. Toutefois, comme je n'ai pas analysé cette solution, je ne puis regarder que comme simplement probable le caractère négatif que j'attribue au pouvoir

- L'objection dont il s'agit ne m'a élu faite que verbalement et n'a jamais été menus <bv aucune publication relative à l'objet de mes recherches.

!. Damour et Deville n'avaient pas encore déterminé la composition exacte de ces ï r«oque où ils me les ont remis : ils sa> aient seulement avec certitude qu'il*

1» 'il I !.. ...... !.. ,.,£m.»»..

«naine

trace d'un métal quelconque autre que le cérium.

rotatoire magnétique du sulfate. Quant au chlorure, il ne peut rester aucun doute. Une dissolution concentrée de ce sel , placée entre les pèles de l'électro-aimant , exerce sur la lumiète polarisée une action contraire à celle de l'eau , et à peu près égale en valeur absolue. La limpidité parfaite de la dissolution rend très-facile la constatation du phénomène.

Uranium. — M. Faraday a laissé subsister quelque doute sur la place que l'uranium doit occuper parmi les métaux magnétiques ou parmi les métaux diamagnétiques. Il a trouvé en effet le protoxyde faiblement magnétique et le peroxyde non magnétique. Néanmoins le magnétisme de l'uranium n'est pas douteux; l'oxyde rouge et l'oxyde noir d'uranium, préparés en chauffant à une température plus ou moins élevée des cristaux de nitrate d'urane purifiés par plusieurs cristallisations successives, sont magnétiques. Ce qui rend cette expérience tout à fait démonstrative, c'est que le nitrate d'urane est lui-même diamagnétique. Le nitrate d'urane est d'ailleurs le seul composé d'uranium dont j'aie déterminé le pouvoir rotatoire magnétique, et le résultat qu'il m'a donné est remarquable. Une dissolution aqueuse de ce corps, sous l'influence du magnétisme, exerce sur la lumière polarisée une action moindre que celle de l'eau qu'elle contient, ce qui conduit à regarder comme négatif le pouvoir rotatoire magnétique du nitrate. Cette conclusion est confirmée par l'étude des dissolutions que l'on peut préparer avec l'alcool ou l'éther. Le nitrate d'urane fournit donc un troisième exemple à placer à côté du chromate neutre de potasse et du bichlorure de titane (l) . La valeur absolue que mes expériences attribuent au pouvoir négatif du nitrate d'urane est d'ailleurs très-faible.

Lanthane. — Le magnétisme du lanthane n'a pas encore été examiné, à ma connaissance. Le carbonate de lanthane, parfaitement pur, qui m'a été remis par M. De ville, est fortement magnétique : ce qui suffit pour classer le lanthane parmi les métaux magnétiques, comme son analogue le cérium. En traitant ce carbonate par l'acide

O L'existence de trois composes diamagnétiques dont le pouvoir rotatoire magnétique est négatif montre bien que, comme on Ta annoncé plus haut, page 1 87, il n'y a pas de relation simple entre la capacité diamagnétique des corps et leur pouvoir rotatoire magné-

timu»

<'lilorhy(lri<|uc pur, j'ai obtenu une dissolution dont le pouvoir rotatoire magnétique était moindre que celui de l'eau. Il e>t dom probable que le pouvoir rotatoire magnétique des sels de lanthane est négatif: toutefois, comme je n'ai pas fait l'analyse de la dissolution, la chose n'est pas absolument certaine.

Molybdène. — Le mohbdène métallique qui m'a été remis par .M. I)ebra\ esl magnétique, el. comme cette propriété se retrouva dans l'acide molybdique purifié par plusieurs distillations, elle n«> saurait élre attribuée à la présence de substances étrangères. Le molybdène doit donc être ajouté à la liste des métaux magnétiques. Les mol>bdates soiubles que j'ai eus à ma disposition, ceux de soude el d'ammoniaque, sont diainagnétiques; leur pouvoir rotatoire magnétique est positif, mais faible.

Aluminium. — M. Deville a rangé l'aluminium parmi les métaux faiblement magnétiques. L'analogie de l'aluminium et du fer a fait généralement considérer ce résultat comme très-probable. Cependant je n'ai pu trouver aucun composé de ce métal qui ne fût (liamagnétique. L'alumine même, quand elle est pure, est repoussée par les électro-aimants. Je me suis procuré, en effet, au laboratoire de l'Kcole Normale du nitrate d'alumine bien pur et fortement diamagnétique, et j'en ai extrait par calcinatiou de l'alumine anhydre, qui s'est lrou\ée au»i très-dinmngnétique. J'ai déterminé, d'ailleurs, les pouvoirs rolatoires magnétiques de l'alun, du sulfate d'alumine du chlorure d'aluminium, du chlorure double d'aluminium el de sodium, et je les ai lrou\és posilifs. Ceux du chlorure et du chlorure double sont conMclérables.

Entiii j'ai profité des ressources que m'offraient les collections de

liiniie de l'Kcole Normale el de la Faculté des sciences, pour sou-

jii j up? à l'action du magnétisme les composés d'un certain nombre

in ji^taiu rares qui, depuis quelques années, ont été l'objet d'une

moe nouvelle et approfondie. Ces expériences ont eu pour objets

- .iirroniuiu . legluciniuin, le lithium et le tungstène. Les échantillon.*

- - \ï\*r* métaux, qui m'ont été remis par M. Debray, M. Troosl

• i iii-nr. ont tous paru, sauf un échantillon de gluciniuiu,

■w-ti Uirv> par les pôles de l'éleclro-aimanl : mais tous

^v— -.np.. parlii-ulièiviiieiit leurs oxydes et leurs chlo-

rares, sont incontestablement diamagnétiques, et tous ceux dont la solubilité ou l'état liquide m'a permis d'étudier l'action optique ont un pouvoir rotatoire magnétique positif.

Le magnésium s'est comporté de la même manière. Un morceau de magnésium distillé, qui m'avait été remis par M. Troost, m'a paru magnétique; mais la magnésie pure , que je me suis procurée en calcinant du nitrate pur et diamagnétique, est diamagnétique. Le pouvoir rotatoire magnétique de tous les sels magnésiens est négatif.

D'après ces expériences, il me parait probable que l'aluminium, le zirconium, le glucinium, le lithium, le magnésium et le tungstène sont réellement diamagnétiques. On ne comprendrait guère, en effet, que des oxydes diamagnétiques pussent résulter de l'union de métaux magnétiques avec un gaz magnétique, l'oxygène. Toutefois nous savons encore si peu de chose sur la vraie cause du magnétisme, que je ne me crois pas autorisé, par cette seule considération, à me prononcer d'une manière absolue.

En résumé, toutes les substances diamagnétiques dans la composition desquelles il n'entre aucun métal magnétique ont un pouvoir rotatoire positif; il n'en est pas de même des substances où il enlre quelque métal magnétique, et, d'après l'ensemble des phénomènes observés jusqu'ici, on peut diviser les métaux magnétiques en trois classes, qui ont pour type le fer, le nickel et le manganèse. Le pouvoir rotatoire magnétique de tous les composés du fer, à l'exception des cyanoferrures , où l'on sait que les propriétés du fer sont entièrement déguisées, est négatif; le pouvoir rotatoire magnétique de tous les composés du nickel est positif. A côté du fer on doit placer le titane, le cérium, le lanthane et probablement aussi le chrome et l'uranium. A côté du nickel doivent se placer le cobalt et le molybdène. Le manganèse représente un type intermédiaire, le pouvoir rotatoire magnétique de ses composés étant tantôt positif, tantôt négatif; il est possible que le chrome et l'uranium se rangent à côté du manganèse plutôt qu'à côté du fer.

D'ailleurs aucune relation ne parait exister entre le sens négatif ou positif du pouvoir rotatoire magnétique et une propriété quelconque des métaux. Ce n'est pas la grandeur de la puissance magnétique qui détermine la répartition des métaux magnétiques dans les trois classes précédentes, puisque le fer et le nickel, les plus fortement magnétiques de tous les métaux, sont les types des deux classes opposées. Ce n'est pas non plus l'analogie chimique qui peut servir de règle. Si l'on voit sans étonnement le cobalt se ranger à côté du nickel, le chrome à côté du fer, le lanthane à côté du cérium, et le manganèse servir de transition entre les deux classes opposées, on est surpris de voir le titane ou l'aluminium s'éloigner complètement de l'étain ou du fer.

Une autre hypothèse sur la liaison des phénomènes m'a été suggérée par d'anciennes expériences de M. Plucker. On se rappelle que ce physicien avait obtenu des mélanges de corps magnétiques avec des corps diamagnétiques. qui pouvaient être repoussés parles pôles d'un électro-aimant de puissance donnée et attirés par les pôles d'un électro-aimant plus faible. Il en avait conclu que l'attraction magnétique variait avec l'intensité de l'électro-aimant suivant une autre loi que la répulsion diamagnétique W. Je me suis demandé si quelque chose de semblable n'aurait pas lieu dans le cas des pouvoirs rotatoires magnétiques; si, par exemple, le pouvoir rotatoire magnétique des sels de nickel ne pourrait pas être positif pour une certaine grandeur de l'action magnétique, négatif pour une grandeur très-différente, et nul pour une grandeur intermédiaire. Il en pourrait être ainsi sans que le changement de signe eût lieu entre les limites des forces magnétiques ordinaires; mais il est très-probable qu'entre ces limites on verrait au moins les sels de nickel s'écarter sensiblement de la loi générale de variation des pouvoirs rotatoires magnétiques. Pour le savoir, j'ai comparé, sous l'influence d'actions magnétiques très-différentes . la rotation produite par une dissolution de sulfate de nickel à la rotation produite par Peau, et. comme j'ai lrou\é le rapport des deux rotations absolument invariable, j'ai di\ abandonner mon hypothèse.

u Plus lard , M. Plucker a recuuiiu l'inexactitude de cette interprétation de ses expériences.

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