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L’École normale de l’an III. Vol. 3, Leçons de physique, de chimie, d’histoire naturelle

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Étienne Guyon

Leçons d'histoire naturelle de Daubenton

Septième leçon

17 ventôse/7 mars

Texte intégral

1Sur la manière d’étudier et d’enseigner les minéraux

2Les objets du naturaliste, pour l’étude et l’enseignement des minéraux, sont :

  1. la description de chaque minéral ;
  2. les caractères distinctifs ;
  3. la dénomination ;
  4. la position ou la gangue et le pays ;
  5. l’origine ;
  6. la formation ;
  7. l’accroissement ;
  8. le dépérissement ;
  9. le changement de nature ;
  10. les différents états successifs.

3Tous les minéraux ne sont pas susceptibles de ces dix objets d’étude : par exemple, on ignore si une aiguille de cristal de roche peut changer de nature ; l’origine, la formation, l’accroissement de tous les minéraux ne sont pas connus ; d’ailleurs, on ne rencontre pas toujours des circonstances favorables pour faire des observations ; on a rarement des hasards imprévus qui les facilitent.

4On doit faire mention, dans la description d’un minéral :

  1. de sa forme ;
  2. de sa couleur ;
  3. de sa dureté ;
  4. de sa densité ou de sa porosité, et de sa pesanteur spécifique ;
  5. de sa nature de terre, pierre, sel, substance combustible, non métallique ou métallique ;
  6. de sa propriété électrique ou magnétique.

5La figure de la plupart des minéraux est trop irrégulière pour que l’on puisse la décrire exactement ; mais les cristaux ont des formes assez régulières pour être susceptibles des expressions de la géométrie, par exemple, les parties intégrantes du spath calcaire et autres cristallisations.

  • 1 Abraham Gottlob Werner (1749-1817), professeur de minéralogie à l’Académie des mines de Freiberg, (...)

6Si l’on pouvait rapporter toutes les couleurs des minéraux à celles du spectre solaire, on aurait un objet de comparaison invariable, et, par conséquent, un bon moyen de distinguer les couleurs les unes des autres ; il n’y aurait de difficulté que pour exprimer leurs nuances et leurs teintes. Mais les minéraux ont de plus le blanc et le noir, qui ont leurs différentes teintes et leurs mélanges, et qui éclairassent ou obscurcissent les couleurs primitives : ce mélange produit d’autres couleurs. Werner1 en admet huit pour les minéraux ; ce sont le blanc, le gris, le noir, le bleu, le vert, le jaune, le rouge et le brun. Werner ne dit pas, au moins dans la traduction française de son ouvrage, pourquoi il a supprimé trois des sept couleurs primitives, ni pourquoi il a changé l’ordre naturel des autres. Il me semble qu’il vaudrait mieux ajouter aux huit couleurs de Werner, l’orangé, l’indigo et le violet, parce qu’il y a des minéraux de ces trois couleurs ; il y en aurait donc onze en tout, que l’on pourrait ranger dans l’ordre suivant : le noir, le brun, le rouge, l’orangé, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo, le violet, le gris et le blanc. De quelque manière que l’on s’y prenne, on ne peut guère mettre de précision dans l’énoncé des couleurs des minéraux ni de tout autre objet où elles ne viennent pas de la réfraction de la lumière. Dans un diamant taillé à facettes, dans une opale, dans les corps transparents, qui ont des cavités au-dedans ou près de leur surface, par des exfoliations, dans tous ces cas, on voit les vraies couleurs de l’iris.

  • 2 Jean-Rodolphe Perronet (1708-1794), premier directeur de l’École des ponts et chaussées, publie pl (...)

7On n’a que des moyens très insuffisants pour distinguer les degrés de la dureté des minéraux ou de la force de cohésion de leurs parties. On essaie de les entamer avec l’ongle, avec un couteau, ou avec une lime : ces épreuves sont trop grossières pour faire connaître de petites différences dans la dureté. Les marbriers, les lapidaires estiment le plus ou moins de dureté des pierres par l’effet des poudres qu’ils emploient pour les polir. Le célèbre ingénieur Perronet2 avait tenté de reconnaître différents degrés de dureté dans les pierres à bâtir en les perçant avec un foret chargé d’un poids, et mû par un archet qui indiquait en même temps le nombre des tours que faisait le foret.

8Si l’on observait, pour la première fois, toutes les variétés que présentent les minéraux, on croirait qu’il ne serait pas possible de démêler leurs différentes substances. Cependant, les naturalistes ont reconnu, par un travail opiniâtre, les formes, les couleurs, la structure, la pesanteur, et d’autres qualités des minéraux considérés dans leur état naturel. Une multitude d’observations, faites avec autant d’exactitude que de constance, ont concouru à faire de l’histoire naturelle un corps de science, fondé sur des faits bien constatés qui en sont les principes : on est parvenu à distinguer les variétés accidentelles et les différentes constantes. Les naturalistes ont déterminé la nature de chaque minéral lorsqu’ils ont pu faire les épreuves nécessaires pour connaître ses qualités, ses propriétés et ses rapports avec les autres minéraux.

9L’histoire naturelle a déjà fait assez de progrès pour constater sept substances minérales par des caractères évidents ou faciles à reconnaître, sans changer leur état par des mélanges de matières étrangères ou par des opérations de l’art, qui sont toujours suspectes aux naturalistes, parce qu’elles altèrent la nature.

10Les sept substances principales, reconnues par les naturalistes, sont :

  1. le quartz ;
  2. l’argile ;
  3. la matière crétacée3 ;
  4. la baryte ;
  5. les sels ;
  6. les matières combustibles ;
  7. et les substances métalliques.

11Le quartz est une substance qui, dans son état le plus brillant, a le nom de cristal de roche. Les chimistes donnent au quartz le plus pur, réduit en poudre, le nom de silice (qu’ils ont dérivé de silex), de substance silicée ou silicieuse, et ils le mettent au nombre des cinq terres élémentaires. J’ai préféré le nom de quartz, quoique ce mot, qui vient des mineurs allemands, soit d’une prononciation sûre en français, parce que l’on entend communément par silex un moellon ou un caillou, principalement celui dont on fait les pierres à fusil.

  • 4 Dans le vocabulaire phlogistique, l’air vital permet la respiration et la combustion, il correspon (...)

12Je mets le quartz au premier rang des substances parce qu’elle a les propriétés les plus éminentes lorsqu’elle est pure. Dans cet état, le quartz est infusible, même lorsque le feu est animé par l’air vital4. Le quartz résiste aux acides et à la lime : il étincelle par le choc du briquet.

13L’argile est aussi appelée communément glaise ou terre grasse, et par les chimistes, alumine, lorsqu’elle est pure ; ils préfèrent celle qu’ils ont retirée de l’alun, dont elle fait la base. Humectée, elle a une odeur particulière, elle est ductile ; sèche, elle se polit sous le doigt : dans cet état, elle n’étincelle pas sous le briquet, ne fait point d’effervescence avec les acides. Elle se durcit en cuisant ; et alors, quoique pulvérisée, elle n’est plus ductile ; elle jette des étincelles par le choc du briquet ; l’argile pure n’est fusible que par le mélange des matières étrangères ; mais on n’en trouve jamais dans l’état de pureté ; les naturalistes ne la connaissent pas ; il n’y en a que dans les laboratoires des chimistes.

14La matière crétacée, ou crayeuse, est communément appelée matière calcaire ; c’est une mauvaise dénomination, parce que la matière crétacée est une combinaison saline neutre de la chaux et de l’acide carbonique, qui fait la craie, tandis que la matière calcaire est la chaux qui fait la base de ce sel ; ainsi la matière, ou terre calcaire, est la chaux vive. Suivant les chimistes, la craie est un carbonate de chaux.

15Il paraît que l’état le plus pur de la matière crétacée est dans le spath calcaire qui est, ainsi que la craie et la pierre à bâtir, un carbonate de chaux : il fait effervescence avec les acides ; on les convertit en chaux vive par la calcination.

16La baryte est la terre pesante de chimistes ; elle se trouve unie à l’acide sulfurique dans le sulfate de baryte (le spath pesant des naturalistes). On l’en sépare par les carbonates de potasse et de soude réunis. Elle existe aussi dans le carbonate de baryte, que les naturalistes ont simplement nommée baryte, ou terre pesante, aérée.

  • * Voyez la Philosophie chimique, etc., par Fourcroy.

17Autrefois on n’admettait qu’une terre, que l’on regardait comme l’un des quatre éléments. Depuis les grands progrès que la chimie a faits dans les derniers temps, au lieu d’une seule terre, on en doit compter cinq, distinguées par les caractères génériques suivants : « La sécheresse, l’inaltérabilité au feu, l’infusibilité, la propriété de ne pas se décomposer, et de se comporter dans les combinaisons comme des matières simples et indestructibles*. »

18Ces cinq terres sont appelées par les chimistes, la silice, l’alumine, la baryte, la magnésie et la chaux. Les caractères distinctifs de ces terres n’étant pas évidents ni faciles à reconnaître, les naturalistes ne peuvent les employer. D’ailleurs, aucune de ces mêmes terres ne se trouve dans la nature sans mélange avec d’autres substances ; on ne peut les voir dans leur pureté qu’au sortir des mains des chimistes. Cependant il faut que les naturalistes connaissent leurs propriétés et sachent de quels minéraux ces terres sont tirées par l’analyse, comme il est nécessaire que les chimistes déterminent les caractères distinctifs de ces minéraux, avant de les analyser, pour que l’on puisse les reconnaître dans tous les temps. C’est pourquoi je vais faire mention des caractères génériques des cinq terres élémentaires reconnues par les chimistes, et y rapporter les minéraux qui en contiennent le plus.

La silice, qu’on a nommée terre silicée, terre silicieuse, terre quartzeuse, terre vitrifiable, est rude au toucher ; elle use et raye les métaux ; elle est infusible et apyre, indissoluble dans l’eau et dans la plupart des acides, soluble par les alcalis à un grand feu, et formant le verre avec ces sels : on la trouve abondamment dans le sable, le quartz, le silex, l’agate, le jaspe, le grès et toutes les pierres scintillantes dont elle fait la base. On ne l’a point décomposée, ni imitée par la synthèse ; on la regarde comme la terre la plus simple, l’élément terreux, l’origine de toutes les autres terres. Elle sert à une foule d’usages, et surtout au moulage, à la verrerie, aux ciments, aux poteries, etc.

19Le sablon le plus fin, celui que l’on regarde comme volant parce que le vent l’enlève et le transporte d’un lieu à un autre, ne diffère guère de la silice, ou terre silicée, que par les substances étrangères qui peuvent y être mêlées ; comme il couvre de très grandes plaines de l’Afrique et de l’Asie où il n’y a ni sources, ni ruisseaux, ni rivières, l’eau des pluies est la seule qui puisse apporter des substances étrangères sur le sablon. Mais les pluies y sont bien rares ; le centre de ces plaines est trop éloigné des terrains voisins pour que le vent transporte, jusqu’à ce centre, des parcelles de matières étrangères au sablon. Après avoir lavé celui de la plaine des Sablons, d’Étampes ou de Fontainebleau, les naturalistes auront une terre fort approchante de la silice des chimistes, et ils seront en droit de l’appeler terre quartzeuse.

20Ils peuvent trouver dans le sablon l’origine ou le détriment du quartz. Le grès est intermédiaire entre le sablon et le quartz, puisque des grains de sablon ou des fragments de quartz agglutinés font du grès. Si le grès perd le gluten qui réunit les grains de sablon dont il est composé, il devient sablon ; si, au contraire, les intervalles qui sont dans le grès se remplissent de substance quartzeuse, le grès devient du quartz. La terre quartzeuse se trouve dans beaucoup de pierres, surtout dans celles qui étincellent par le choc du briquet.

  • 5 Les stéatites sont des talcs massifs (silicates hydratés de magnésie), produits d’altération de ro (...)

L’alumine est ainsi nommée par les chimistes parce qu’elle fait la base de l’alun, appelée argile par quelques auteurs : douce sous le doigt, happant à la langue, durcissant au feu, faisant pâte avec l’eau, s’unissant à la plupart des acides, se séchant en feuillets, prenant une grande dureté par son mélange avec l’eau et la silice, contenue en grande quantité dans les argiles, les glaises, les schistes, les stéatites5, etc., employée dans une foule d’arts, comme prenant et retenant les formes se cuisant au feu, arrêtant l’eau, inconnue dans sa nature intime ou dans ses principes, regardée faussement comme de la silice altérée, divisée, pourrie par l’air et l’eau.

21Les naturalistes peuvent se représenter l’alumine dans l’argile qui leur paraît la plus pure ; c’est celle qui est la plus blanche, et dans laquelle ils n’aperçoivent point de matière étrangère : la terre alumine est mêlée dans la plupart des pierres.

  • 6 Le sirop de violettes, préparé à partir de fleurs macérées, est un réactif indicateur du pH d’un l (...)
  • 7 Le calorique, dans la pensée phlogistique, était un fluide impondérable, cause de la sensation de (...)

La chaux est, suivant les chimistes, la plus alcaline des terres, la seule qui ait une saveur âcre, chaude, presque caustique, désagréable et urineuse, verdissant fortement le sirop de violettes6, attirant l’eau atmosphérique dans son extinction à l’air, s’échauffant beaucoup avec l’eau et la solidifiant avec elle, en dégageant une très grande quantité de calorique7 dans son extinction à sec, se dissolvant dans moins de sept cents parties d’eau, attirant l’acide carbonique de l’atmosphère, et formant à la surface de sa dissolution une croûte de craie improprement nommée crème de chaux, inaltérable enfin quand elle est seule, mais se fondant avec la silice et l’alumine, formée de principes ignorés, quoique manifestement composée.

22La craie et ses pierres communément appelées calcaires sont un composé de l’acide carbonique et de la terre appelée chaux par les chimistes ; aussi donnent-ils à la craie et à ces pierres la dénomination de carbonate de chaux. Elle se tire des pierres à bâtir par la calcination ; c’est celle que l’on emploie dans la construction des bâtiments. Les naturalistes la reconnaissent avant la calcination dans les pierres dites calcaires, et dans les autres pierres où elle se trouve mêlée par l’ébullition qu’y cause une goutte d’eau forte.

La baryte ou la terre pesante est remarquable par son extrême pesanteur, jamais seule dans la nature et toujours unie aux acides sulfurique et carbonique, prenant une couleur bleue ou verte par le feu, et avec le contact de la silice ou de l’alumine des creusets, se dissolvant dans neuf cents parties d’eau, verdissant la couleur des violettes, ayant une affinité plus grande que les alcalis mêmes avec la plupart des acides, inconnue dans ses principes, soupçonnée d’être un oxyde métallique, servant à faire reconnaître partout la présence et la quantité de l’acide sulfurique.

23Les naturalistes ne peuvent prendre une idée de la baryte ou terre pesante que par la baryte ou terre pesante aérée, carbonate de baryte et par le spath pesant, que les chimistes appellent sulfate barytique parce que c’est un composé de baryte et d’acide sulfurique. La présence de la baryte se manifeste dans ces pierres par la pesanteur, qui est sensible, lorsqu’on les pèse à la main et qu’en même temps on mesure de l’œil leur volume. La baryte est la terre la plus rare dans la nature.

La magnésie est très fine, très blanche, inaltérable au feu. douce, légère, ressemblant à une fécule, exigeant près de deux mille partie d’eau pour se dissoudre, ne verdissant que légèrement la teinture de violettes et de mauves, formant des sels très solubles avec les acides, y tenant moins que la chaux qui l’en sépare et à peu près autant que l’ammoniaque, qui constitue avec elle et les acides des sels à deux bases ou une classe de sels triples, existant en quantité notable dans les serpentines, le mica, les ardoises, les amiantes, indécomposable comme les précédentes, et inconnue comme elles dans sa composition.

  • 8 L’eau de la fontaine d’Epsom. dont on tire le sel appelé aussi epsomite. est très acide, salée et (...)
  • 9 Un sel concret est un sel sous sa forme solide : « un sel concret cristallisé ».

24La terre magnésienne existe surtout dans le sulfate de magnésie, ou sel d’Epsom8, qui est un composé de magnésie et d’acide sulfurique ; ce sel est en dissolution dans les eaux des fontaines d’Epsom en Angleterre et de Sedlitz en Bohême et dans d’autres lieux ; on trouve quelquefois ce sel concret9 sur des pierres, dans le voisinage des eaux qui l’ont en dissolution. Ce sel concret est l’un des minéraux où la terre magnésienne est le moins déguisée, quoiqu’elle n’y soit pas vue à beaucoup près dans son état de pureté.

  • 10 Daubenton distingue ici l’histoire naturelle et la chimie. Les deux disciplines ont leurs prérogat (...)

25Puisque les cinq terres reconnues par les chimistes ne sont pas visibles dans leur état naturel ; puisqu’elles sont unies à d’autres substances qui les cachent ; puisqu’il faut faire des opérations de l’art pour les en séparer, elles ne sont pas du ressort de l’histoire naturelle. Cependant ces terres sont des êtres remarquables par leur inaltérabilité au feu, par la propriété de ne pas se décomposer et de se comporter dans les combinaisons comme des matières simples et indestructibles ; mais le naturaliste ne peut faire des recherches sur des substances qui n’existent pas séparément des autres minéraux, et qui ne peuvent en être séparées que par des procédés absolument étrangers à l’histoire naturelle. Le premier principe, la première règle de cette science est de ne considérer ses objets que dans les différents états, où la nature les a formés, les fait accroître, les maintient ou les fait passer pour les détruire ; tout mélange artificiel, toute dissolution par des menstrues, toute précipitation chimique change leur état naturel et les falsifie aux yeux des naturalistes, parce qu’il y a autant de différence entre l’histoire naturelle et la chimie qu’entre la nature et l’art10.

26La nature fait des mélanges et des combinaisons ; mais les naturalistes ne les connaissent qu’autant que les caractères distinctifs de chacune des substances réunies dans les terres, les pierres et les autres minéraux, sont évidents ou faciles à connaître dans l’état naturel de ces matières mélangées.

27En chimie, tout minéral qui contient un acide et une substance alcaline, terreuse ou métallique est un sel ; de sorte qu’une pierre à bâtir, un marbre, un albâtre sont des sels. Mais les naturalistes ne suivent pas la même règle ; ils ne reconnaissent pour sels que les minéraux qui sont solubles dans l’eau et qui ont une saveur piquante. Avant que le gypse fût mis au nombre des sels, il fallait qu’une substance, dont la saveur était piquante, pût fondre dans une quantité d’eau, qui ne surpassât pas de beaucoup son poids ; mais pour dissoudre le gypse, il faut cinq cents fois son pesant d’eau.

28L’absorption du calorique à mesure que la solution d’un sel s’opère est la cause du refroidissement de l’eau employée à cette solution ; mais, en même temps, le sel retarde la congélation en empêchant les molécules de l’eau de s’unir. Au contraire, si le vase qui renferme cette eau, est plongé dans une eau qui dissout du sel, son refroidissement et sa congélation seront en même temps hâtés parce que, d’une part, le calorique passera dans l’eau environnante et que, de l’autre, le vase étant imperméable au sel, rien n’empêchera la cristallisation de l’eau.

  • 11 Le nitrate d’argent est obtenu en dissolvant de l’argent fin dans de l’acide nitrique ; on le trou (...)

29Les chimistes ont fait des recherches sur la cause de la saveur et personne n’a répandu plus de jour sur cet objet que Macquer. Pour développer sa théorie, il faut observer que la saveur consiste en général dans une impression plus ou moins marquée sur les nerfs qui tapissent la langue et la voûte du palais ; mais cette impression est sensible surtout sur cet organe, à cause de la grande quantité de nerfs qui y est à découvert. Il y a des sels qu’on appelle caustiques, tels que le nitrate d’argent ou la pierre infernale11, qui agissent sur une partie quelconque de la peau parce que leur énergie est telle qu’elle pénètre à travers les enveloppes des nerfs, formées par la peau. Il y a des sels dont l’action sur les nerfs est si faible qu’elle est insensible sur ceux de l’organe du goût et ne se fait sentir qu’aux nerfs de l’estomac qui sont plus délicats, tel est le sulfate calcaire (gypse). Il paraît donc : 1) qu’il y a une succession graduée de nuances, depuis l’action du sel qui a le moins de saveur, jusqu’à celle du sel le plus caustique ; 2) que la saveur et la causticité agissent sur les nerfs dans lesquels réside la disposition à recevoir l’impression produite par le corps savoureux ou caustique.

30Or, suivant la théorie de Macquer, la causticité consiste dans une combinaison rapide de la substance du corps caustique avec celle de nos organes, c’est-à-dire de la partie nerveuse de notre corps ; et de là vient qu’à mesure que le corps caustique agit, il perd de sa force, en sorte que la causticité devient nulle quand le caustique a dissout toute la matière animale qu’il est capable de dissoudre. La saveur des sels dépend donc à la fois du plus ou du moins de tendance qu’ils ont à se combiner avec les nerfs de notre corps, de la délicatesse de ces nerfs qui les met plus ou moins en prise à l’action du sel.

  • 12 Ce terme, aujourd’hui abandonné, désigne un hydrochlorate ou chlorhydrate.

31On peut distinguer cinq espèces de saveurs dans les sels à savoir la saveur astringente ou stiptique, c’est-à-dire qui resserre, qui condense, comme celle du sulfate de fer (vitriol vert) ; la saveur douceâtre comme celle du sulfate d’alumine (alun), dans le premier instant, laquelle devient ensuite fortement astringente ; la saveur salée, ou du muriate12 de soude (sel gemme) ; la saveur fraîche, comme dans le nitrate de potasse, ou salpêtre ; et la saveur amère, comme dans le sulfate de magnésie, ou sel d’Epsom.

32Les substances métalliques et beaucoup d’autres sont susceptibles de combustion : on reconnaît les métaux par des caractères particuliers ; mais pour savoir qu’une autre substance est combustible, il faut en brûler quelque partie : ce moyen n’est pas proposable par rapport au diamant. Heureusement pour les méthodistes, les différents genres de substances combustibles sont en petit nombre ; il n’y en a que trois, qui sont le diamant, le soufre et les bitumes. Il est aisé de les reconnaître par leurs caractères distinctifs, ainsi l’on peut se dispenser d’en donner un à la classe qui soit plus facile que la combustion.

33Le mécanisme de la combustion est une des grandes et belles découvertes des chimistes nos contemporains ; il n’est point étranger à l’histoire naturelle, puisque la combustion se fait sans être précédée d’aucune opération chimique, et sans autre addition que celle du calorique, substance invisible, et qu’aucune matière ne peut retenir ; cependant on a de si bonnes preuves de son existence par ses effets que l’on ne peut pas le nier.

  • 13 Georg-Ernst Stahl (1660-1734) est à l’origine de la théorie du phlogistique exposée ici. Le phlogi (...)

34La combustion présente, en général, l’aspect d’un corps qui se dissipe en produisant ce qu’on appelle communément chaleur et lumière. Il était naturel d’attribuer d’abord la cause de cette dissipation au dégagement d’un principe qu’on nommait feu, et dont on faisait un des éléments des corps. Stahl donna le nom de phlogistique13, ou de principe inflammable, au feu combiné et fixé dans les corps, et incapable alors de chauffer ni de luire, pour les distinguer du feu libre et en action, dont le dégagement était accompagné de chaleur et de lumière. Cette doctrine faisait du phlogistique un principe identique dans tous les corps, et qui se trouvait seulement en plus grande abondance dans ceux qui étaient inflammables ; en sorte que les différences que présentaient ces corps en brûlant avec flamme ou sans flamme, avec ou sans odeur, etc., ne provenaient que de la diversité des principes auxquels le phlogistique était uni, au lieu que les anciens chimistes confondaient ce qu’ils appelaient le principe inflammable avec les huiles, les soufres et les autres principes des corps qui ne jouent qu’un rôle auxiliaire dans la combustion.

  • Spectacle de la nature, t. 4, p. 222.

35Ensuite on a cru que les molécules du feu élémentaire étaient logées dans celles des corps, comme autant de petites enveloppes, où elles éprouvaient une compression semblable à celle d’un ressort bandé. Dans la combustion ; le feu, en s’échappant par la force expansive des particules par lesquelles commençait la déflagration, imprimait aux particules voisines une secousse qui occasionnait leur rupture par le débordement du feu qu’elles recelaient, et ainsi de proche en proche la commotion, et par une suite nécessaire, l’embrasement se communiquait à toute la masse. L’air contribuait à entretenir et à accélérer l’action du feu, en réagissant contre lui et en opposant à la dissipation un obstacle qui concentrait son action dans un espace plus étroit, et en augmentait l’énergie.

36Pour entendre l’explication que la nouvelle chimie donne du mécanisme de la combustion, il faut se faire une idée de l’oxygène.

  • 14 Les proportions de la composition de l’air sont d’environ 78,1 % d’azote, 20.9 % d’oxygène et d’au (...)

37Il y a dans l’air de l’atmosphère deux parties très distinctes l’une de l’autre par leurs effets ; l’une est respirable, et l’autre non respirable : sur cent parties d’air, il y a vingt-sept respirables et soixante et treize non respirables14.

  • Traité élémentaire de chimie, t. 1, p. 54.
  • 15 A.-L. de Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Paris, Cuchet. 1789. t. 1, p. 54.

« L’air de l’atmosphère, dit Lavoisier, est principalement composé de deux fluides aériformes, ou gaz ; l’un respirable, susceptible d’entretenir la vie des animaux, dans lequel les corps combustibles peuvent brûler ; l’autre qui a des propriétés absolument opposées, que les animaux ne peuvent respirer, qui ne peut entretenir la combustion, etc. Nous avons donné à la base de la portion respirable de l’air le nom d’oxygène, en le dérivant de deux mots grecs, acide et engendrer, parce qu’en effet, une des propriétés les plus générales de cette base est de former des acides, en se combinant avec la plupart des substances. Nous appellerons donc oxygène la réunion de cette base avec le calorique : sa pesanteur, dans cet état, est assez exactement d’une once et demie par pied cube, le tout à 6 degrés de température et à 28 pouces du baromètre.
Les propriétés chimiques de la partie non respirable de l’air de l’atmosphère, n’étant pas très bien connues, nous nous sommes contentés de déduire le nom de sa base de la propriété qu’à ce gaz de priver de la vie des animaux qui le respirent : nous l’avons donc nommé azote, de l’a privatif des Grecs, et de zôon vie ; ainsi la partie non respirable de l’air sera le gaz azotique. Sa pesanteur est d’1 once 3 gros 48 grains le pied cube15. »

38La combustion consiste dans une combinaison des molécules d’un corps avec celles de l’oxygène, que ce corps enlève à l’air atmosphérique, accompagnée du dégagement du calorique et de la lumière qui tenait l’oxygène à l’état de gaz. Si la combustion se fait rapidement, l’abondance avec laquelle le calorique et la lumière se dégageront donnera à ces principes une telle activité qu’ils produiront la sensation de la lumière. Mais quelquefois la combustion est assez lente pour que le dégagement de ces mêmes principes devienne insensible. Il peut arriver aussi qu’une partie du calorique et de la lumière qui ont quitté l’oxygène, s’engage dans la nouvelle combinaison, et alors la chaleur et l’éclat produits par la combustion seront ou très faibles ou nuls pour nos sens.

  • 16 En chimie, l’affinité s’entend comme la force en vertu de laquelle des molécules de différentes na (...)

39Pour qu’un corps commence à brûler, il faut donc que les molécules de l’oxygène acquièrent plus d’affinité pour celles de ce corps qu’elles n’en ont pour le calorique auquel elles adhèrent actuellement ; c’est-à-dire qu’il faut une cause capable de rompre l’équilibre qui existait entre les affinités16 réciproques de ces trois principes, l’oxygène, le calorifique et la substance combustible. On produit cet effet en élevant la température dans laquelle se trouvait cette dernière substance ; ainsi quand on applique un charbon froid contre un charbon ardeur, le calorique qui se dégage de celui-ci ne sert qu’à troubler l’état d’équilibre dont nous avons parlé et à mettre en jeu les affinités jusqu’alors comme suspendues. La combustion une fois commencée, le nouveau calorique qui se dégage entretient la température requise pour la continuer et la propager.

40La nature nous fait voir les substances métalliques en différents états. Elle nous les montre dans leur éclat, ou seulement avec la propriété de devenir éclatantes.

41Le métal pur qui n’est combiné avec aucune autre matière a un aspect brillant que l’on a désigné par la dénomination d’éclat métallique, nitor metallicus. Cet éclat vient de la grande opacité des métaux et de la propriété qu’ils ont de réfléchir très fortement les rayons de la lumière. Les couleurs qui accompagnent l’éclat métallique se réduisent au blanc, quelquefois mêlée à une teinte sombre comme dans le plomb ou à une belle couleur jaune comme dans l’or ou à une couleur rougeâtre comme dans le cuivre et le bismuth.

42On peut distinguer les métaux en cinq états différents, natifs, fondus, oxydes, minéralisés ou mélangés.

43On nomme métal natif ou vierge celui que la nature nous offre pur, ou du moins presque pur, en sorte qu’il ne soit mélangé qu’accidentellement, et en petite quantité avec d’autres substances.

44La fusion sépare le métal des substances étrangères avec lesquelles il était uni dans la terre. Il a son éclat et ses propriétés pour être employé à différents usages : on le coule en lingots avant de le répandre dans le commerce.

45L’état d’oxyde est l’effet de la combustion d’une substance métallique exposée à l’air libre. Cette substance perd plus ou moins sensiblement ses propriétés et son état métallique et prend ordinairement l’apparence d’une matière terreuse, d’où est venu le mot impropre de chaux métallique. En même temps, elle se trouve augmentée de poids d’une quantité égale à la perte que l’air, qui a servi à la combustion, a faite de son poids, ou, ce qui revient au même, d’une quantité égale au poids de l’oxygène dont le métal s’est emparé. On peut ensuite réduire l’oxyde, ou revivifier le métal, c’est-à-dire le faire passer à l’état métallique ; ce qui se pratique souvent en faisant chauffer l’oxyde dans un vaisseau fermé avec des matières combustibles, telles que du charbon, des huiles, des graisses, etc. Ces matières, n’étant pas en contact avec l’air de l’atmosphère, sont forcées de brûler à l’aide de l’oxygène contenu dans l’oxyde qu’elles dépouillent peu à peu de cet oxygène et qu’elles ramènent ainsi à l’état métallique.

  • 17 Appelé aussi blanc de plomb ou blanc d’argent, le plomb blanc est un carbonate de plomb plus connu (...)

46L’état de minerai, qui est celui dans lequel les substances métalliques se trouvent le plus communément, a lieu lorsque ces substances sont combinées avec des principes particuliers qui sont de deux ordres différents : savoir des principes simples, comme le soufre, le carbone, ou un métal différent, et des acides, tels que l’acide sulfurique, l’acide carbonique, etc. On donne à ces principes le nom de minéralisateurs. Les propriétés métalliques dont jouissait, dans l’état de pureté, la substance minéralisée se trouvent tantôt simplement altérées ou changées, en sorte que cette substance a encore le brillant métallique, mais avec une autre teinte comme cela arrive à l’argent minéral par le soufre, ou que de ductile elle devient cassante, comme le plomb minéralisé par le soufre, et connu sous le nom de galène ; tantôt, tellement masquées que toutes les traces de l’état métallique ont disparu, comme dans le plomb minéralisé par l’acide carbonique, que l’on serait tenté de prendre pour une pierre, le plomb blanc17.

47Les métaux mélangés sont réunis, plusieurs ensemble, dans le même état ou en différents états dans le même bloc par combinaison ou seulement par jonction.

Notes

1 Abraham Gottlob Werner (1749-1817), professeur de minéralogie à l’Académie des mines de Freiberg, publie son ouvrage majeur Von des ausserlichen Kennzeichen der Fossilien [Des caractères extérieurs des fossiles] en 1774 (Leipzig, Siegfried Lebrecht). Werner a formé des générations de géologues. Ses disciples ont repris sa théorie selon laquelle une eau universelle serait à l’origine de la formation de tout élément, pour fonder l’école dite du « neptunisme », qui s’oppose au « vulcanisme » défendant l’idée d’un feu originel.

2 Jean-Rodolphe Perronet (1708-1794), premier directeur de l’École des ponts et chaussées, publie plusieurs mémoires sur les modes d’interventions, indicateurs de résistance, etc. des matériaux pour les ponts. Associé libre de l’Académie des sciences en 1765. il termine sa carrière comme inspecteur général des salines.

3 La matière crétacée est la craie.

4 Dans le vocabulaire phlogistique, l’air vital permet la respiration et la combustion, il correspond à l’oxygène de Lavoisier.

5 Les stéatites sont des talcs massifs (silicates hydratés de magnésie), produits d’altération de roches volcaniques.

6 Le sirop de violettes, préparé à partir de fleurs macérées, est un réactif indicateur du pH d’un liquide.

7 Le calorique, dans la pensée phlogistique, était un fluide impondérable, cause de la sensation de chaleur. Peu à peu, le terme a été employé indifféremment pour celui de chaleur. Voir l’annexe « Calorique », p. 586.

8 L’eau de la fontaine d’Epsom. dont on tire le sel appelé aussi epsomite. est très acide, salée et amère.

9 Un sel concret est un sel sous sa forme solide : « un sel concret cristallisé ».

10 Daubenton distingue ici l’histoire naturelle et la chimie. Les deux disciplines ont leurs prérogatives et leurs méthodes propres. La chimie manipule, transforme, alors que l’histoire naturelle consiste en une observation, une mesure rigoureuse, fidèle à la nature. En les distinguant fermement. Daubenton affirme sa volonté d’ériger l’histoire naturelle en science à part entière avec ses règles, ses méthodes et ses concepts. Cette revendication se manifeste en 1783 dans l’introduction de l’Encyclopédie méthodique : « Le naturaliste contemple les minéraux, les plantes, les animaux, dans leurs différents états, sans mêler les procédés de l’art aux opérations de la nature. »

11 Le nitrate d’argent est obtenu en dissolvant de l’argent fin dans de l’acide nitrique ; on le trouve cristallisé ou anhydre fondu et coulé dans des lingotières sous forme de cylindres gris-perle. Ce dernier porte le nom de pierre infernale. Il permet de reconnaître dans un liquide la présence d’un chlorure, sert à marquer le linge, à cautériser en médecine.

12 Ce terme, aujourd’hui abandonné, désigne un hydrochlorate ou chlorhydrate.

13 Georg-Ernst Stahl (1660-1734) est à l’origine de la théorie du phlogistique exposée ici. Le phlogistique s’entend à l’époque chez les naturalistes comme « un feu fixe animé par l’air » (Buffon) ou chez les chimistes (Macquer) comme « principe inflammable le plus pur et le plus simple ».

14 Les proportions de la composition de l’air sont d’environ 78,1 % d’azote, 20.9 % d’oxygène et d’autres gaz dits rares.

15 A.-L. de Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Paris, Cuchet. 1789. t. 1, p. 54.

16 En chimie, l’affinité s’entend comme la force en vertu de laquelle des molécules de différentes natures s’agrègent ou tendent à le faire. La physique newtonienne, en définissant des particules élémentaires et des forces en vertu desquelles elles se joignent ou se disjoignent, séduit les chimistes qui trouvent là un modèle explicatif aux réactions des expériences.

17 Appelé aussi blanc de plomb ou blanc d’argent, le plomb blanc est un carbonate de plomb plus connu sous le nom de céruse. Il est utilisé en peinture comme couleur blanche ou excipient.

Notes de fin

* Voyez la Philosophie chimique, etc., par Fourcroy.

Spectacle de la nature, t. 4, p. 222.

Traité élémentaire de chimie, t. 1, p. 54.

© Éditions Rue d’Ulm, 2006

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