LES DÉFAUTS DU VERRE. — ÉTUDE THÉORIQUE ET PRATIQUE

140. — Défauts du verre. — Après avoir exposé le mode de fabrication des différentes sortes de verre, après avoir indiqué les applications multiples de ces divers produits vitreux, nous croyons utile de terminer ce travail par l’exposé d’une méthode d’investigation appliquée à la recherche des défauts du verre, persuadés d’ailleurs que bien connaître ces défauts, les bien caractériser, c’est presque connaître le moyen de les éviter.

Les défauts qui se produisent dans le verre au cours de sa fabrication résultent de causes très variées. Aussi comprend-on qu’ils soient de natures assez diverses.

Ces défauts, qui altèrent la qualité du verre en en diminuant la valeur, peuvent par la composition des corps qui les constituent, par leur importance et par leur nombre, causer dans certaines circonstances un trouble grave dans l’économie de toute une fabrication.

Malgré l’expérience que peuvent avoir acquise par une longue pratique les industriels chez lesquels ces accidents viennent à se produire, il leur est souvent difficile de se rendre compte d’une façon exacte de la nature et de la

composition des corps qui constituent ces défauts, et par suite des causes qui les ont engendrés. Ils se trouvent donc dans l’impossibilité d’y apporter rapidement un remède efficace.

Ayant été consultés au sujet d’accidents de ce genre qui s’étaient produits dans la fabrication des verres à vitres, des verres à bouteilles, des verres de gobeleterie, nous avons dû chercher la nature des défauts qui en sont la conséquence. C’est le résultat de ces recherches, les moyens employés, que nous allons faire connaître.

Les défauts qui se produisent dans le verre, au moment où il est fabriqué et mis en œuvre, sont :

1° Les bouillons, les points, les crachats;

2° Les pierres et les grains ou granulations.

Les premiers proviennent d’un affinage incomplet de la matière vitreuse après sa fusion, ou d’un manque de soins de la part des ouvriers au moment du cueillage ou pendant le moulage (emprisonnement dans la masse, de corps ou poussières organiques). Ils sont faciles à reconnaître; il suffit en effet le plus souvent d’une inspection attentive à l’œil nu, ou au besoin avec la loupe, pour être fixé sur la nature des défauts.

Les seconds, de composition très variable, tout en se ressemblant beaucoup, peuvent être causés ou par un mélange imparfait des matières premières ou par des agglomérations de parties du mélange vitrifiables ayant échappé à la fusion : ce sont les infondus. Ils peuvent provenir aussi de portions des parois du creuset ou du bassin qui se sont détachées pendant la fusion, et pour lesquelles la température et la durée du séjour dans le four n’ont pas été suffisantes pour en opérer la combinaison : ce sont les grains de pot ou de bassin.

Des portions de la voûte ou de la couronne du four

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peuvent encore, en se combinant avec la partie alcaline et vaporisable du mélange vitrifiable, donner lieu à la formation d’un verre de nature spéciale, plus dur que le verre contenu dans le creuset, qui s’y incorpore sans s’v dissoudre. On donne à ce genre de défauts le nom de larmes ou sclilagues.

Enfin, les grains ou granulations peuvent provenir du verre lui-même et être amenés par sa composition chimique, en même temps que par les conditions de température dans lesquelles il s’est trouvé aux diverses phases de sa fabrication.

Les verres, en effet, à une température inférieure à celle qui est nécessaire pour en opérer la fusion, si cette température est maintenue pendant un temps suffisant, peuvent être soumis à une décomposition qui se manifeste par la formation de composés cristallisés qui en altèrent la pureté, la limpidité et la résistance.

Cette décomposition commence toujours par la formation de cristaux microscopiques, qu’on ne découvre souvent que quand l’objet est terminé.

Dans tous les cas, la ténuité des grains dont il s’agit de déterminer la nature en rend la recherche très délicate: l’analyse chimique est, en effet, impuissante par suite de la difficulté qu’on éprouve à les séparer de la masse vitreuse qui les entoure. Quand ils sont nombreux, ces grains ou cristaux agglomérés les uns avec les autres semblent tellement prédominants dans une masse limitée de verre que l’analyse de cette portion cristalline paraît devoir en donner au moins approximativement la composition ; mais généralement la matière vitreuse, intimement associée, est tellement abondante que leur composition se trouve masquée par celle du verre qui leur sert de ciment.

Ils sont d’ailleurs trop petits pour être extraits par une opération mécanique, leur poids spécifique est peu différent de celui du verre ambiant, ce qui exclut l’emploi des liqueurs denses telles que l’iodomercurate de potasse ou le tungstoborate de baryum ou de calcium, ou enfin de l’iodure de méthylène dont M. Fouqué, le savant professeur du Collège de France, a imaginé l’emploi et a été le premier à se servir pour l’étude des roches cristallisées.

Ils ne sont pas attirables à l’aimant, et l’acide fluorhydrique les attaque en même temps que le verre luimême. Bref, tous les moyens usités ordinairement dans l’étude des roches échouent pour la séparation des corps étrangers ou des cristaux incorporés dans les verres, et le seul moyen d’investigation qui puisse être employé dans ce cas est le microscope.

MM. Fouqué et Michel Lévy ont décrit dans leur ouvrage de Minéralogie micrographique , justement réputé et dont l’éloge n’est plus à faire, les méthodes et les moyens, basés en grande partie sur l’emploi du microscope, appliqués à l’étude des principaux minéraux et roches éruptives de la France. Ce sont ces procédés que nous avons cherché à utiliser.

L’examen des matières à étudier se fait sur des lames minces d’une épaisseur de trois centièmes de millimètre taillées dans la masse vitreuse qui les englobe ; ces lames minces sont collées au moyen de baume du Canada sur une lame de verre et posées sur le porte-objet du microscope.

Pour déterminer la nature des cristaux, on emploie plusieurs moyens d’investigation venant se compléter les uns les autres.

Grâce à la perfection des appareils dont on dispose, on

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peut facilement les examiner à la lumière naturelle, pu i^ à la lumière polarisée entre deux niçois en spath d’Islande croisés, les rayons de lumière étant parallèles.

La détermination des axes optiques est complétée par celle des angles d’extinction des cristaux, en les observanl en lumière polarisée et en rayons convergents., successivement, dans des préparations faites en coupe longitudinale et en coupe transversale.

Le corps que l’on rencontre le plus fréquemment est le quartz; c’est un corps cristallisé dont la détermination se fait facilement ; on constate très aisément qu’on a affaire à un minéral à un axe positif et, en outre, la biréfringence peut être mesurée avec facilité.

Il se rencontre dans les parties infondues et provient, comme on l’a dit plus haut, d’un mélange imparfait des matières vitrifîables, ou d’une sorte de liquidation produite au moment de la fusion du verre, dans un vaisseau chauffé à trop basse température.

Quand il provient de la séparation d’un fragment, du

bassin ou de la voûte, il se trouve enrobé dans une matière

amorphe, grisâtre, diffusant fortement la lumière, et se distinguant surtout au microscope, en lumière réfléchie; cette matière n’est autre qu’un silicate d’alumine déshydraté, non dissous dans la masse vitreuse.

Il peut se faire, comme nous le verrons plus loin, que, si l’argile vient à se dissoudre, il se forme un feldspath cristallisé, analogue à celui qu’on trouve dans la nature.

La présence du quartz dans ces deux cas, donne beaucoup de ressemblance à ces défauts et c’est à la présence simultanée de la matière amorphe grisâtre, provenant de l’argile, et au développement du feldspath qu’il est possible d’en déterminer la cause.

Toutefois, la silice libre à l’état de quartz n’est pas un

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accompagnement obligé de l’argile ; on rencontre quelquefois des pierres, qui ne contiennent que du silicate d’alumine déshydraté, sur l’origine duquel il n’y a aucun doute à avoir.

Ce cas se rencontre surtout dans les défauts sous forme de grains que l’on trouve dans le cristal, ou le demi-cristal, le quartz devant être exclu des terres servant à faire les creusets dans lesquels on les fond, i Ceuxci se perceraient rapidement, en effet, par suite de l’attaque qu’en ferait l’oxyde de plomb, qui entre dans leur composition.)

La présence du quartz, à l’état de grains non dissous dans le verre, amène infailliblement la fêlure d’abord et la rupture ultérieure de la pièce dans laquelle il est incorporé.

Quand il est allié à de l’argile, ou quand l’argile est seule, la rupture de la pièce est moins certaine, le coefficient de dilatation de l’argile étant sensiblement le même que celui du verre.

Ce dernier défaut est celui qu’on rencontre le plus fréquemment dans les fours à bassin, employés presque exclusivement pour la fabrication des verres à vitres et des bouteilles ; il provient de l’attaque des parois, à la hauteur de la flottaison.

Si ce sont des corps cristallisés, auxquels on a affaire, leur composition chimique dépend essentiellement de celle du verre lui-même.

Quand le verre est uniquement sodique et calcique, c’est de la wollàstonite qui se produit. Quand le verre est magnésien et ferrugineux, c’est un piroxène magnésien de la formule du diopside qui se forme.

Si le verre contient de l’alumine, en même temps que de la potasse, de l’oxyde de fer et de la magnésie, c’est de

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la mélili te , à la variété artificielle de laquelle on donne le nom de lmmboldlilüe .

Enfin, dans certains cas particuliers plus rares, on voit se développer des cristaux de feldspath, de la variété comme sous le nom tY oligoclase et de labrador.

Dans tous les cas, surtout en même temps que la liumboldtilite, on voit se produire un minéral réfringent et très biréfringent, en longues aiguilles prismatiques, très étroites, dont la détermination minéralogique n’a pu encore être faite rigoureusement. Parmi les minéraux précipités, la wollastonite est celui que l’on rencontre le plus communément dans les verres. C’est un bisilicate de chaux (CaO, SiO2) appartenant à la famille des piroxènes; elle cristallise dans le système monoclinique, les cristaux sont allongés parallèlement à l’orthodiagonale. Dans les verres, elle forme de longues aiguilles prismatiques très étroites, qui ont quelquefois plusieurs centimètres de longueur, mais dont la largeur dépasse rarement 0,005 millimètres etl’épaisseurO, 001 millimètre ; elle est incolore et transparente. Cependant elle se distingue déjà, en lumière naturelle, au microscope, à cause de sa réfringence voisine de 1,63 et très légèrement supérieure à celle du verre ambiant.

Quand on l’observe en lumière polarisée parallèle entre les niçois croisés, on constate les faits suivants :

Les sections longitudinales polarisent dans des teintes qui varient du bleu grisâtre au jaune pâle, toutes s’éteignent rigoureusement en long; le signe d’allongement n’est pas constant, la plupart de ces sections présentent un allongement de signe positif ; les autres, qui sont en général les moins brillantes, ont un allongement de signe négatif.

442 CHAP. y III. LES DÉFAUTS DU VERRE

Les sections transversales sont courbes et très étroites, tout en demeurant encore légèrement allongées.

Entre les niçois croisés, elles se colorent de teintes vives, d’un rose violacé ; elles s’éteignent obliquement, sous des angles dont nous donnerons ci-après la valeur.

Ces propriétés suffisent pour montrer que, comme la wollastonite naturelle, les cristaux en question appartiennent au système monoclinique et que le plan des axes optiques est perpendiculaire à la direction d’allongement.

Les observations en lumière convergente confirment ces données de l’observation en lumière parallèle : on s’assure, en effet, que le plan des axes optiques est parallèle aux sections transversales, que la bissectrice aiguë est assez rapprochée de la normale aux sections longitudinales, dont rallongement est le signe positif; dans les deux cas on observe, d’ailleurs, des images symétriques par rapport à la direction d’allongement ; on constate, en même temps, que la bissectrice est négative, et que l’écartement des axes est d’environ 40°.

Un essai chimique confirme encore la détermination des cristaux en question, comme wallastonite.

En effet, si, après avoir découvert une préparation et l’avoir nettoyée à la benzine, on la laisse séjourner vingt-quatre heures à froid dans l’acide chlorhydrique, on s’assure aisément que les cristaux sont attaqués, tandis que le verre ambiant est inaltéré.

La préparation lavée à l’eau distillée donne un liquide où l’oxalate d’ammoniaque décèle la présence de la chaux; et la préparation elle-même, traitée par une goutte de solution de violet d’aniline, se teint dans tous les points où l’attaque a mis en liberté de la silice gélatineuse.

La wollastonite développée dans le verre par un plié-

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nomènc de dévitrification offre une grandi; tendance à se disposer sous forme radiée; il arrive même que la wollastonite forme dans le verre des sphéroli tlies dont le volume peut atteindre la grosseur du poing.

La wollastonite se montre, dans certaines dévitrifications, accompagnée d’un pyroxène jaune verdâtre qui, vu en lame mince, est à peine nuancé d’une légère teinte jaune. Il possède toutes les propriétés du diopside des roches naturelles, sauf que les faces dominantes semblent être les faces du prisme.

De même que la wollastonite et le diopside, la humboldtilite présente fréquemment de très beaux exemples d’inclusions vitreuses à bulle.

Nous rattacherons à la famille des feldspaths certains cristaux dont nous avons trouvé des spécimens dans des petites plages arrondies provenant de dévitrifications. Les sections observées du minéral en question ont environ 0ram,08 de longueur et0mm,05 de largeur; leur forme est rectangulaire ; leur allongement est de signe négatif; c’est un minéral à deux axes écartés; le plan des axes optiques est parallèle à la direction d’allongement. La réfringence et la biréfringence sont celles des feldspaths acides. Les extinctions se font dans un angle très petit (environ 2° à 3°). On observe une mâcle binaire ressemblant beaucoup à la mâcle de Karlsbad. Quand on dispose la section de manière à ce que la direction d’allongement fasse un angle notable avec les sections des niçois croisés, on aperçoit des bandes étroites discontinues ressemblant à celles de certains feldspaths tricliniques naturels et en particulier à celles de l’anorthose; mais il est difficile, à cause de la petitesse de l’angle d’extinction, de dire si l’on a affaire à un minéral mâclé suivant la loi de l’albite ou à un prisme cannelé. Les essais chi-

miques étaient impraticables sur les échantillons que nous avons eu à examiner. C’est donc avec un certain doute que nous rapportons ces cristaux à un minéral de la famille des feldspaths, bien que toutes les propriétés observées s’accordent avec celles de ces minéraux.

Comme dans les éléments de dévitrification ci-dessus étudiés, ces derniers produits cristallisés renferment de belles inclusions vitreuses à bulle qui affectent généralement la forme de leur hôte.

De l’étude dont nous venons de donner le résultat, on peut déduire quelques conséquences utiles au point de vue de la composition des verres et des qualités qu’il est possible de leur donner suivant les usages auxquels ils sont destinés.

Il en ressort, en effet, que le phénomène de la dévitrification du verre, sur lequel les opinions ont été longtemps partagées, s’explique naturellement par la formation, dans la masse vitreuse colloïde, de silicates cristallisés, simples ou multiples, de composition différente du verre qui leur a donné naissance, et que, de plus, ces silicates, dont la présence est une cause de dépréciation du verre dont ils altèrent la limpidité et la résistance en en augmentant la fragilité, et dont il faut par suite chercher à éviter la formation, se produisent à des températures différentes pour chacun d’eux suivant leur composition chimique, cette température étant, en tout cas, inférieure à celle à laquelle la fusion du mélange et la combinaison des éléments vitrifiabl.es se sont opérées.

La chaux étant la base terreuse la plus employée par suite de son abondance dans la nature, du bon marché auquel elle peut être obtenue à l’état de pureté et des qualités qu’elle donne au verre quand elle est en combinaison avec la potasse ou la soude, il est naturel de

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chercher à en augmenter la proportion le plus possible; on est arrêté dans cette voie par le phénomène de la dévitrification et la formation de wollastonite qui se produisent d’autant plus facilement que la proportion de chaux est plus grande, à une température relativement élevée, très voisine de celle requise pour le travail du verre en objets façonnés.

La magnésie est dans le même cas, et son addition à la chaux préexistante ne fait qu’accentuer ce phénomène en donnant lieu à la formation de diopside d'une part, et de wollastonite d’autre part.

Cette observation est conforme à celle de E. Péligot, qui avait été amené, par l’analyse de cristaux provenant des dévitrifications de verre de Blanzy et par l’étude cristallographique faite par M. Des Cloiseaux, à penser que la magnésie même jouait un rôle prépondérant dans ce phénomène. Il n’en est pas de même de l’alumine, qui en venant s’ajouter aux bases précédentes, est susceptible de donner ou des feldspaths ou des cristaux de la famille des mélilites dont la formation est beaucoup plus difficile.

Même en opérant aux températures convenables, les expériences de MM. Fouqué et Michel Lévy constatent que la cristallisation du feldspath ne se fait qu’avec une grande lenteur, et, quant à la mélilite, sa formation implique à la fois la présence dans le verre de la potasse, de l’alumine, de la magnésie et du fer en proportion notable, conditions qui se trouvent bien plus souvent réalisées dans les matières vitreuses des hauts fourneaux que dans les produits des verreries.

La première raison est, à notre avis, celle de la grande stabilité des verres alumineux qui peuvent être travaillés indéfiniment sans donner de cristallisation, quoique la

somme des bases terreuses soit souvent supérieure à la quantité de chaux qui, dans un verre unique, serait suffisante pour amener rapidement la dévitrification.

La présence dans un verre de certaines bases, alumine et potasse, a pour résultat de diminuer la faculté qu’a ce verre de se dévitrifier, puisque les silicates d’alumine et de potasse sont relativement peu fusibles et surtout difficilement cristallisables ; il semble que les verriers devraient s’attacher à produire les verres réalisant ces conditions d’autant plus qu’il en résulterait pour eux une économie notable d’argent, l’alumine étant un produit d’une valeur infiniment moindre que les alcalis proprement dits, potasse et soude.

En tout cas, l’introduction de l’alumine présente des avantages comme moyen d’empêcher la dévitrification, car les feldspaths et les mélilites, silicates alumineux, sont moins fusibles que les minéraux du groupe des pyroxènes, silicate non alumineux. Il serait très facile aux verriers de se procurer à bas prix des calcaires argileux d’une composition telle qu’il leur suffirait d’ajouter du sable et un peu de base alcaline pour obtenir des verres stables.

Certains verriers ont pu, par l’emploi de feldspaths naturels de composition convenable, introduire en même temps que l’alumine les bases alcalines, potasse et soude, indispensables, réalisant ainsi les meilleures conditions de résistance et d’économie.

Si, dans les fabrications du verre à bouteilles pour lesquelles les qualités recherchées et exigées sont la solidité et l’inaltérabilité sous l’action des liquides acidulés, on peut employer des matières impures donnant une composition à bases multiples de proportions non constantes, il n’en est plus de même dans la fabrication des verres

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qui, outre ces qualités primordiales, doivent posséder d’autres qualités, entre autres celle d’être parfaitement incolores. C’est le .cas des verres pour la lunetterie et l’optique.

L’examen que nous venons de faire des produits de la dévitrification du verre et du verre à bouteilles nous conduit à quelques considérations théoriques relativement à leur constitution.

Deux théories ont été proposées pour ces phénomènes; quelques chimistes, et à leur tête Berzélius, ont émis l’opinion que le verre dévitrifié n’était autre chose que la matière vitreuse ayant acquis des propriétés nouvelles parla cristallisation ; cette opinion, partagée encore aujourd’hui par un grand nombre de verriers, a été soutenue par Pelouze dans un travail sur la cristallisation du verre , lu en 1874 à l’Académie des sciences.

« La dévitrification, dit ce savant, consiste en un simple changement physique du verre. »

Il se hase pour adopter cette conclusion sur ce fait que de nombreuses analyses ne lui ont montré qu'une différence insignifiante de composition entre le verre primitif et la même matière après dévitrification.

11 admet implicitement qu’un verre quelconque est susceptible de se transformer entièrement en une matière cristallisée.

D’après lui, le fait se passerait notamment pour le silicate de soude et de chaux qui constitue les verres tels qu’on les compose ordinairement et dans lesquels la silice, la soude et la chaux n’entrent pas en proportions définies.

Cette explication, en contradiction avec les lois connues de la chimie, n’est évidemment justifiée que dans des cas particuliers ; ce sont ceux dans lesquels le verre présente

la composition d’un minéral défini ou bien encore d’un mélange de minéraux définis susceptibles de cristalliser.

On connaît de nombreux exemples de faits de ce genre. Ainsi les expériences de MM. Fouqué et Michel Lévy ont montré que l’on pouvait faire cristalliser intégralement les verres ayant la composition de l’oligoclase, du labrador, de l’anorthite, de la néphéline, des pyroxènes, etc.

D’autres expériences plus complexes des mêmes auteurs ont permis d’obtenir à l’état cristallisé des mélanges de plusieurs silicates qu’ils avaient préalablement fondus en un verre limpide et parfaitement homogène; nous citerons comme exemple la reproduction du basalte composé de feldspath, de labrador, d’olivite, d’augite et de fer oxydulé ; nous citerons aussi la reproduction de certaines néphélinites composées de népheline, d’augite, de spinelle, de grenats mélanite et de fer oxydulé. Dans ces derniers cas, la cristallisation du verre formé avec le mélange chimique employé était complète, mais on comprend très bien que, dans un grand nombre de cas, on puisse imaginer des mélanges qui ne soient pas susceptibles de se résoudre en un agrégat de substances cristallisées.

Une seconde théorie, plus rationnelle, a été proposée en 1830 parM. J. -B. Dumas; ce savant a considéré la dévitrification comme une cristallisation du verre due à la formation de composés définis infusibles à la température existante au moment de la dévitrification et impliquant, dans la plupart des cas, la formation d’un résidu amorphe correspondant à un mélange chimique dont les éléments, soit isolés, soit combinés, ne sont pas connus à l’état cristallisé.

Il admet que cette infusibilité relative est le résultat tantôt de la volatilisation alcaline, tantôt d’un simple

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partage dans les éléments du verre; les alcalis passent alors, d’après lui, dans la portion qui concerne l’état vitreux.

Pour M. Dumas, les éléments cristallisés ne préexistent pas dans le verre et ne se forment qu’au moment de la dévitrification. Pour d’autres auteurs, le verre, malgré son homogénéité apparente, contient déjà dans sa masse des composés définis qui s’en séparent au moment de la cristallisation.

D’après cette opinion, le verre dévitrifié aurait une constitution identique à celle qu’il présente à l’état fondu ; ce serait une sorte de dissolution des éléments cristallisables faite à une haute température dans une matière dissolvante avec conservation de la molécule cristalline au sein du dissolvant.

M. Beurath, savant industriel à Dorpat, a discuté la question de savoir quel était le dissolvant en question et lui a attribué les compositions suivantes:

NaO. CaO. 6Si02.

NaO. CaO. 4Si02.

Mais nous ferons remarquer que, même en admettant l’assimilation du verre aux dissolutions, il serait impossible d’attribuer aux deux silicates précités le rôle que l’on a voulu leur donner ; en effet, dans les cas de cristallisation complète qui ont été cités précédemment, l’agent dissolvant n’a pu présenter cette composition surtout d’une façon constante ; il a dû présenter des compositions incessamment variées pendant la durée de la cristallisation et, en dernier lieu, être identique au minéral qui acristallisé postérieurement à tous les autres.

Il faut donc écarter l’idée d’un dissolvant unique et

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commun à tous le$ verres, en un mot d’un verre normal. Un second point très intéressant de la question est celui de savoir dans l’hypothèse précédente, si ce sont véritablement les minéraux cristallisés par l’effet de la dévitrification qui sont en dissolution dans le verre.

La comparaison avec les dissolutions aqueuses, tout à fait légitime dans le cas qui nous occupe, ne paraît pas justifier cette manière de voir. On sait, en effet, par des expériences variées, qu’en général les sels en dissolution n’ont pas la composition de ceux que l’on obtient par une cristallisation de la matière dissoute.

Les expériences faites au moyen de la dialyse, l’étude des refroidissements produits par la dissolution des sels, enfin l’examen des substances solubles douées de la polarisation rotatoire, justifient parfaitement cette conclusion.

Les études des pétrographes contredisent aussi l’opinion que les éléments définis compris dans une sorte de dissolution au sein d’un verre homogène sont identiques à ceux que révèle une cristallisation par dévitrification.

Comme exemple, nous citerons ce fait qu’un verre ferrugineux agit très peu sur l’aiguille aimantée, tandis que, si l’on soumet ce verre à un recuit qui amène sa dévitrification, on y fait naître aisément des cristaux microscopiques de fer oxydulé, et alors la matière est devenue fortement magnétique.

On peut donc dire que le fer oxydulé ne préexistait pas, mais qu’il a pris naissance par la dévitrification.

Ainsi, tout en admettant que le verre est un mélange de corps à composition définie, dont les molécules plus ou moins complexes offrent des groupements déterminés propres à chacune d’elles, nous pensons que les molécules en question sont différentes, dans la plupart des

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cas, de celles qui entreront ensuite dans la constitution des cristaux du verre dévitrifié.

Les phénomènes que présente le sucre de canne, suivant qu’il est cristallisé ou fondu, c’est-à-dire à l’état de verre, ou dissous, vont nous permettre de faire ressortir avec plus de netteté l’interprétation que nous venons d’exprimer au sujet de la composition intime du verre.

Le sucre cristallisé est dépourvu de polarisation rotatoire ; il possède, au contraire, cette propriété, soit quand il est à l’état de sucre d’orge, soit quand il est dissous ; ce fait montre déjà la similitude des verres et des dissolutions; il montre, en outre, que le réseau moléculaire qui appartient aux cristaux est détruit dans les cas de dévitrification ou de dissolution.

Dans ces deux cas, la molécule élémentaire du sucre reste seule en évidence et sa désignation se trahit par les phénomènes de polarisation rotatoire auxquels il donne naissance. Cet exemple est très frappant, en ce sens qu’il montre bien la différence qui existe entre un verre et une matière cristalline de même composition.

Le verre renferme des molécules complexes ayant une composition et une symétrie propres, mais ces molécules n’offrent aucun groupement régulier, ne forment pas de réunion jusqu’au moment où commence le phénomène de dévitrification. Il nous reste à considérer la question des relations existant entre la composition chimique du verre et celle des cristaux qu'il est susceptible de produire.

J. -B. Dumas, comme nous l’avons vu ci-dessus, avait émis l’idée que les cristaux provenant d’une dévitrification étaient toujours plus acides que le résidu vitreux de cette opération; dans certains cas particuliers, l'opinion de Dumas est justifiée par l’observation.

Des exemples nombreux de dévitrification observés,

soit dans des roches naturelles, soit dans des laitiers de hauts fourneaux, montrent effectivement que, dans certains cas, assez nombreux même, il y a production de silice cristallisée sous forme de tridymite.

Les expériences de reproductions artificielles effectuées à haute température par M. Hautefeuille lui ont permis d’obtenir, au sortir d’un bain alcalin, non seulement la tridymite, mais encore du quartz cristallisé.

M. Fouqué a obtenu de la silice cristallisée sous forme de tridymite associée à un pyroxène calcique en dévitrifiant un verre formé de 63 0/0 de silice et 37 0/0 de chaux.

Nous avons tout dernièrement observé une formation abondante de lamelles de tridymite dans les fissures de grains de quartz enclavés dans un verre.

Les grains de quartz en question avaient 1/2 millimètre à 1 millimètre de diamètre ; ils avaient en grande partie perdu leur action sur la lumière polarisée ; ils se montraient parsemés de nombreuses inclusions, les unes vitreuses, les autres gazeuses.

Ces grains étaient séparés en plusieurs fragments par des fentes irrégulières, larges de quelques centièmes de millimètre et remplies par de la matière vitreuse.

Dans ces interstices, la tridymite se montre sur la tranche; elle agit sur la lumière polarisée et ressemble beaucoup par sa biréfringence et son signe d’allongement à de l’albite ou de l’oligoclase.

Dans ce cas, la tridymite n’est pas le résultat d’une simple dévitrification ; elle provient de la réaction mutuelle qu’ont exercée l’un sur l’autre le quartz et une matière vitreuse fondue.

La présence du quartz demeuré solide au milieu de la matière en fusion a déterminé la cristallisation de la tri-

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dymite aux dépens du verre très siliceux logé dans les fentes du minéral.

Cette influence est d’ailleurs manifestée par la disposition de la tridymite en touffes normales à la surface des fragments quartzeux. C’est un fait analogue à celui qui s’accomplit dans les cristallisations en grand qui s’opèrent parfois dans les verreries.

On sait en effet que si, dans du verre fondu de composition convenable, on projette des fragments de verre à l’état solide, ces fragments servent de points de départ et de centre à une cristallisation.

L’analogie des verres avec les dissolutions devait d’ailleurs faire prévoir ce phénomène. En somme, la mise en liberté de la silice ne s’obtient artificiellement aux dépens d’un verre que dans certains cas particuliers ; la dévitrification des verres ordinaires se fait le plus souvent suivant un mode inverse; les produits principaux qui se séparent à l’état cristallisé sont plus basiques que la partie qui reste à l’état vitreux quand la cristallisation est opérée.

En effet, ces trois produits sont :

La wollastonite ;

La diopside;

La mélilite,

Qui ne contiennent guère que 50 0/0 de silice, tandis que le verre en général en renferme 70 à 74 0/0; le résidu est donc encore plus acide, et, si souvent les analystes sont arrivés à des conclusions contraires, c’est que les cristaux prenaient naissance au sein d’un liquide complexe englobant nécessairement une partie décomposée encore liquide, en sorte que leur analyse ne peut pas ordinairement donner la composition des silicates qui se sont séparés par cristallisation. Du reste, le microscope

montre les proportions considérables de verre qui subsistent au milieu des concrétions de dévitrification en apparence les mieux cristallisées.

En résumé, nous nous représentons le verre comme formé d’un ou plusieurs composés définis dont les molécules sont dépourvues d’arrangement régulier et par suite différant entièrement des assemblages en réseaux propres aux substances cristallisées.

D’après les considérations ci-dessus exposées, les composés définis entrant dans la composition des verres seraient constitués par des molécules déjà bien individualisées au point de vue physique et composées par des agrégats atomiques définis au double point de vue de la composition chimique et de l’arrangement.

Ces composés peuvent être, dans certains cas, identiques aux corps cristallisés susceptibles de prendre naissance au sein du verre ; mais, dans d’autres cas, ils peuvent offrir une construction différente favorable seulement à la formation dé certains corps cristallisés.

La tendance à la cristallisation est d’autant plus marquée que la composition du verre se rapproche davantage de celle d’une espèce ou d’un mélange de plusieurs espèces cristallines connues.