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associer les métaux entre eux par compression ou par fusion. Il n'est pas possible de traiter dans cette courte série de leçons de la formation des alliages par dépôt électrolytique. Nous allons maintenant examiner de plus près les relations mutuelles des métaux lorsqu'ils sont associés. Les métaux peuvent être mélangés en fusion, mais il ne s'ensuit pas qu'ils restent dans le mélange lorsqu'on laisse refroidir lentement ou même quelquefois rapidement. En fait, une masse de métaux mélangés qu'on refroidit se comporte souvent comme l'eau contenant des matières en suspension que l'on congèle dans ce cas, la glace d'abord formée rejette
l'on congèle dans ce cas, la glace d'abord formée rejette les matières étrangères et de même, comme l'ont démontré les recherches classiques de Levol, la portion d'alliage qui se solidifie la première rejette certaines autres portions des métaux constituants. Prenons le cas du plomb et du zinc les métaux ont été parfaitement mélangés à l'état de fusion, et, pourtant, lorsqu'on fait refroidir le tout dans un moule profond, la séparation est presque complète, car on voit qu'il est facile de briser un coin du côté où le zinc s'est séparé et de plier un morceau d'autre part, ce qui prouve
et de plier un morceau d'autre part, ce qui prouve que celui-ci est du plomb presque pur. Voici encore un exemple d'un triple mélange de plomb, d'antimoine et de cuivre, parfaitement effectué à l'état fluide et refroidi dans un moule cylindrique. Le cuivre et l'antimoine se sont associés, mais ils ont rejeté presque tout le plomb et l'ont chassé au centre de la masse, de sorte que le cylindre solidifié, lorsqu'on le brise en travers, donne une cassure qui représente un anneau d'alliage d'antimoine et de cuivre couleur pourpre, entourant un noyau de plomb. Les alliages de cuivre et d'argent
un noyau de plomb. Les alliages de cuivre et d'argent se comportent de la même manière; dans tout mélange d'argent et de cuivre fondus il se forme un alliage particulier d'argent et de cuivre, qui est poussé en dehors ou en dedans dans la masse refroidissante, suivant que l'argent ou le cuivre se trouve en excès dans le bain. Dans tous les cas, la séparation n'est jamais complète; le plomb retient 1,6 pour cent de zinc, et le zinc environ 1,2 pour cent de plomb. Le cuivre et l'antimoine retiennent une petite quantité de plomb, et le plomb retient une
une petite quantité de plomb, et le plomb retient une petite quantité de cuivre et d'antimoine, comme l'ont montré les expériences soigneusement faites que vient de publier mon collaborateur le docteur E.-J. Bail. Dans les trois cas, la masse solide est un mélange de solutions solidifiées des métaux associés les uns aux autres. Feu le docteur Guthrie étudia longtemps cette face du problème. Il est difficile de résumer ce travail, mais on peut en donner les conclusions qui sont les suivantes. Il considère que certains alliages se comportent en refroidissant comme le ferait dans le même cas une masse de
comme le ferait dans le même cas une masse de granit; celui-ci fondu clair rejetterait en refroidissant des corps atomiquement définis, en laissant derrière une masse fluide d'une composition non définie, comme le quartz et le feldspath subissent la solidification avant le mica. Il arrive tout à fait la même chose dans les alliages, car lorsqu'une masse fondue de plomb et de bismuth ou de bismuth et d'étain refroidit, un certain alliage des métaux est séparé, comme dans le cas du quartz et du feldspath, et il reste finalement l'alliage le plus fusible de la série que le docteur Guthrie
le plus fusible de la série que le docteur Guthrie appelle l'alliage eutectique. C'est l'alliage le plus fusible de la série, mais les proportions entre les métaux constituants ne sont pas des proportions atomiques, et Guthrie dit « que l'idée préconçue que l'alliage de fusion à température minimum doit avoir ses constituants en proportions atomiques simples, et qu'il doit être un composé chimique, paraît avoir induit en erreur les précédents investigateurs », et il ajoute « qu'on peut admettre que certains métaux peuvent s'unir et s'unissent avec un autre en petits multiples de leurs poids de combinaison; que la constitution
petits multiples de leurs poids de combinaison; que la constitution des alliages eutectiques n'est en raison d'aucun multiple simple de leurs équivalents chimiques, et que pour cette raison leur combinaison n'est pas moins fixée, et leurs propriétés pas moins définies. » Guthrie ne s'occupe que d'alliages à basse fusion, tels que les métaux fusibles, et il reste à voir si l'observation s'appliquera aux alliages fondant à des températures plus élevées. Je crois qu'elle s'applique aussi à ces derniers, au moins à l'alliage cuivre-argent qui fond au-dessous de 940° centigrades. Pour plus ample information sur ce point, il faut attendre le
plus ample information sur ce point, il faut attendre le développement de la théorie de solution présentée par Mendeléev. Il regarde les solutions comme des combinaisons chimiques, atomiques, exactement définies à des températures supérieures à celles de leur dissociation. Les substances chimiques peuvent être formées ou décomposées à des températures plus élevées que celles où commence la dissociation le même phénomène arrive dans les dissolutions aux températures ordinaires elles peuvent être formées ou décomposées. Lorsque nous suivrons plus tard les analogies entre les alliages et les solutions salines, vous verrez clairement ce qui se passe lorsqu'un courant d'électricité traverse un
clairement ce qui se passe lorsqu'un courant d'électricité traverse un alliage. Prenons d'abord le cas d'un alliage à travers lequel passe un courant; nous avons parlé des alliages comme solutions et il a été dit qu'un courant électrique d'énergie suffisante doit les décomposer, et ce qui devient une question très importante, c'est de déterminer si un alliage métallique ordinaire peut se conduire électrolytiquement comme une solution saline, ou s'il se conduit comme le ferait un métal, c'est-à-dire sans être décomposé. La question se pose donc ainsi: un alliage bien marqué, ou un quasi-composé, peut-il être électrolysé à un degré quelconque
ou un quasi-composé, peut-il être électrolysé à un degré quelconque par un courant électrique excessivement intense? Quelques expériences faites par M. Gérardin, en 1861, lui firent croire que des amalgames de sodium et de mercure pouvaient être décomposés par un courant électrique, avec séparation partielle des métaux constituants. Les expériences ont été répétées par le docteur Obach. La composition de l'amalgame ne fut pas altérée par le passage du courant. Il employa aussi un tube en forme de W contenant des alliages fondus et prouva qu'on ne remarquait aucune décomposition après le passage du courant. L'année dernière, à la demande
après le passage du courant. L'année dernière, à la demande du Comité pour l'électrolyse de la British Association, je repris l'enquête et montrai, employant un courant électrique intense de piles secondaires, qu'aucune séparation n'avait lieu pas plus dans certains alliages de plomb et d'or, que dans ceux de plomb et d'argent, même avec un courant de l'énergie de 300 ampères. La méthode que j'employai et les expériences faites ont été données en détail dans le rapport de la British Association de l'année dernière, et il suffira de dire ici qu'au point où en est la question, il semblerait que des
point où en est la question, il semblerait que des alliages fluides se comportent comme les métaux au point de vue de la conductibilité et non comme les solutions salines; et, comme le docteur Lodge l'a fait remarquer à propos de ces expériences, « si la question concernant la possibilité de la séparation électrolytique des alliages métalliques vrais recevait une réponse négative, il resterait certainement un groupe de corps sur la frontière entre les alliages propres et les électrolytes, parmi lesquels il y aurait à chercher quelque changement graduel de la conductibilité entièrement métallique à la conductibilité entièrement électrolytique. Dans
la conductibilité entièrement métallique à la conductibilité entièrement électrolytique. Dans le cas des alliages solides, solutions solides de métaux, la nature de la preuve est très différente, car le passage d'un courant électrique à travers des alliages solides révèle l'existence 1° de certains composés bien définis des métaux, et 2° fournit amplement la preuve que, dans certains alliages, les métaux existent dans l'état allotropique. Je me vois forcé de revenir chronologiquement en arrière et de me reporter à l'ouvrage classique de Matthiesen, publié en 1860. Cet auteur a montré que la conductibilité électrique de tous les alliages peut être graphiquement
la conductibilité électrique de tous les alliages peut être graphiquement représentée par une des trois courbes typiques qui sont respectivement en forme de U, en forme de L, ou en lignes droites. Les tableaux sur lesquels sont tracées ces courbes sont des carrés divisés en 10 parties et formant 100 carrés, les divisions au nombre de 10 tracées horizontalement indiquent les volumes pour cent, celles analogues qui se trouvent verticalement représentent les pouvoirs de conductibilité. En ajoutant, par exemple, l'or à l'argent, on remarque une diminution rapide de conductibilité, l'argent étant du volume 100, et la courbe se retourne graduellement
étant du volume 100, et la courbe se retourne graduellement et puis s'élève sans interruption jusqu'au point représentant la conductibilité de l'or. Dans le cas de la série cuivre-argent, le volume de l'argent étant 100 et celui du cuivre 96, il y a une déviation marquée dans la courbe en forme d'U correspondant à l'alliage, qui contient 71,8 pour 100 d'argent, et c'est là probablement un alliage chimique défini. Dans le cas de la courbe en L, représentant la conductibilité du cuivre, les alliages CuSn et CuSn (qui contiennent respectivement 61,8 et 68,2 pour 100 de cuivre) sont probablement des
61,8 et 68,2 pour 100 de cuivre) sont probablement des composés définis, et une manière de voir confirmée par Laurie, qui a montré tout récemment par une autre méthode – en déterminant la force électromotrice du cuivre la série, probablement celle SnCu, est un alliage chimiquement défini. La preuve repose sur l'explication suivante : M. Laurie trouve que si l'on remplace une lame de zinc dans une pile Daniel par une lame composée, formée par l'union du cuivre et du zinc, la pile a la même force électromotrice que celle dans laquelle le zinc seul serait employé. Cela est vrai,
dans laquelle le zinc seul serait employé. Cela est vrai, même alors que la surface du zinc n'est que la millième partie de celle du cuivre. Si l'on remplace la lame de zinc par des alliages zinc-cuivre, on n'observe aucune modification dans l'électromètre tant que l'alliage contient moins de 67 pour 100 de zinc. Cependant, à ce point, on obtient subitement une forte modification, pratiquement équivalente à celle qui est donnée par le zinc. Ce résultat, suivant M. Laurie, peut être invoqué comme preuve de l'existence d'un composé de deux métaux de la formule CuZn. Les alliages qui contiennent une
métaux de la formule CuZn. Les alliages qui contiennent une plus grande proportion de zinc se comportent comme le zinc seul. De même, dans le cas des alliages cuivre-étain, on observe une élévation soudaine de la force électromotrice lorsque la proportion d'étain excède dans l'alliage celle qui serait contenue dans un composé de la formule CuSn. Ce résultat est en harmonie avec la preuve déjà obtenue par les observations de la densité et de la conductibilité thermale et électrique des alliages de cuivre-étain. Si l'on place dans une coupe de cuivre un alliage contenant un plus fort pourcentage d'étain que
cuivre un alliage contenant un plus fort pourcentage d'étain que CuSn3, à l'état de fine division, et si on l'emploie au lieu de zinc dans une pile au chlorure de cuivre, l'excès de zinc est graduellement mangé, laissant approximativement l'alliage CuSn3. Cet alliage ne subit aucun changement si le circuit est tenu fermé. De toutes les recherches faites par Matthiesen, il y a près de trente ans, il n'en est pas qui présentent aujourd'hui plus d'intérêt que celles qui lui permirent d'obtenir la preuve de l'existence des métaux en différents états allotropiques dans les alliages. Revenons, par exemple, à la
états allotropiques dans les alliages. Revenons, par exemple, à la courbe cuivre-étain l'auteur fait remarquer que la décroissance de la conductibilité produite par l'addition d'une très petite quantité d'étain au cuivre est très rapide, et pense que la proportion d'étain est bien trop faible pour qu'il soit permis de croire à la formation de véritables combinaisons chimiques. En raisonnant ainsi, il est conduit à sa grande généralisation que les métaux peuvent être modifiés dans leurs conditions moléculaires en étant associés les uns aux autres à l'état de fusion. J'espère vous montrer que cela est vrai, même lorsqu'une trace d'un métal
montrer que cela est vrai, même lorsqu'une trace d'un métal est ajoutée à une masse fondue; mais la question de l'allotropie dans les métaux et les alliages doit être examinée dans la leçon suivante. Aussi, pour cette raison, faisaient-ils la recommandation étonnante de faire la préparation le mardi plutôt qu'un autre jour, entre 7 et 8 heures du matin. pourvu que le temps fût clair et beau. Lemery ajoute « Mes idées ne s'élevant pas à la hauteur de celles de ces hommes. je n'ai pas recours aux corps célestes pour l'explication aujourd'hui contestée de l'étoile, que l'on peut trouver
pour l'explication aujourd'hui contestée de l'étoile, que l'on peut trouver dans des causes plus à portée de nous. Je dis donc que l'étoile doit provenir de l'antimoine lui-même et que le fer (qu'il contient) espace ces cristaux par sa dureté. » Cet essai de Lemery pour expliquer le développement d'une structure cristalline dans un métal par l'influence qu'exerce la présence d'une petite quantité d'impuretés métalliques servira très bien d'introduction à la classe de faits que je vais mettre sous vos yeux, et dont l'étude a été beaucoup négligée, malgré son importance dans l'industrie métallique. Tout ce que je puis faire,
importance dans l'industrie métallique. Tout ce que je puis faire, c'est de vous donner quelque preuve qui puisse éclairer la question de savoir pourquoi une matière définie, actuellement employée dans la fabrication d'un pont ou d'une arme, remplit parfaitement le but demandé, et pourquoi une certaine autre matière manque absolument de le faire, quoique l'analyse chimique indique à peine des différences entre les deux. On sait depuis longtemps que les propriétés d'un métal peuvent être influencées par la présence d'une minime quantité d'un autre élément, bien qu'elle soit faible au point d'exclure la possibilité de son action due à la
point d'exclure la possibilité de son action due à la formation d'un composé chimique ordinaire auquel on pourrait assigner quelque formule raisonnable, basée sur des proportions atomiques. Il ne s'ensuit pas, toutefois, que l'atome de l'élément ajouté n'exerce pas une influence directe, ou que son action ne soit pas contrôlée par une loi bien connue; mais il est clair que, dans l'expérience que je vais faire, par exemple, il ne s'agit pas de l'union d'éléments en proportions atomiques. Voici deux cuillères contenant du bismuth exceptionnellement pur, pris dans le même creuset renfermant la masse fondue, et j'introduis dans une cuiller
creuset renfermant la masse fondue, et j'introduis dans une cuiller un tout petit fragment de tellurium qui flotte au-dessus du métal en fusion. Je verse le contenu des deux cuillères dans des moules différents et je lave le métal lorsqu'il est refroidi. Vous voyez que le bismuth auquel a été ajouté le tellurium a cristallisé en très petits cristaux, tandis que celui qui est resté pur a cristallisé en plans larges, semblables à des miroirs; celui-ci réfléchit un rayon lumineux comme un miroir, tandis que celui qui contient le tellurium disperse la lumière. Si l'on n'avait d'autre guide que celui
disperse la lumière. Si l'on n'avait d'autre guide que celui que donne la simple inspection, on dirait que les deux masses sont des substances entièrement distinctes, et cependant la seule différence est que l'une contient 1/2000 de tellurium et que l'autre n'en contient pas du tout. On trouve beaucoup d'autres faits semblables dans la métallurgie pratique, dont la connaissance s'est régulièrement enrichie pendant des siècles, et ce n'est que vers la fin du dernier, à vrai dire, qu'on lui a donné une base scientifique, car c'est seulement en 1871 que Bergmann découvrit le fait étonnant que la différence entre le
Bergmann découvrit le fait étonnant que la différence entre le fer forgé et l'acier tient à la présence ou à l'absence d'une petite quantité de carbone. L'exiguïté du carbone capable de produire ces effets surprenants l'étonna, ainsi que les chimistes qui le suivirent et répétèrent ses expériences; mais, chose étrange, la publication, en 1803, de la théorie atomique de Dalton projeta un flot de lumière sur les phénomènes chimiques, mais laissa dans l'ombre des investigations comme celles de Bergmann relatives aux influences de traces sur les masses, et l'autorité de Berthollet ne fut pas suffisante pour les sauver de l'oubli.
Berthollet ne fut pas suffisante pour les sauver de l'oubli. Dans cette année 1803, si féconde en événements scientifiques, Berthollet publia son essai sur la statique chimique, dans lequel il posa comme proposition fondamentale qu'en comparant l'action des corps les uns sur les autres, qui « dépend de leurs affinités et de leurs proportions mutuelles, il fallait tenir compte de la masse de chacun d'eux ». Ses vues furent contestées avec succès par Proust, mais, comme le dit Lothar Meyer, l'influence sur la chimie du rejet des idées de Berthollet fut remarquable. « Tous les phénomènes qu'on ne pouvait attribuer
fut remarquable. « Tous les phénomènes qu'on ne pouvait attribuer à des proportions atomiques déterminées furent mis à l'écart comme n'étant pas vraiment chimiques et furent négligés. C'est ainsi que les chimistes abandonnaient le pont par lequel Berthollet avait cherché à unir les sciences sœurs la physique et la chimie ». Cependant il se trouva heureusement, en Angleterre, un chimiste qui avait poursuivi la voie indiquée par les anciens métallurgistes, car, en 1803, l'année même où Berthollet publia son essai, Charles Hatchett communiqua à la Société royale les résultats d'une recherche qu'il avait faite avec l'aide de Cavendish, afin de
recherche qu'il avait faite avec l'aide de Cavendish, afin de déterminer « les effets chimiques produits sur l'or par diverses substances métalliques, même lorsqu'elles sont employées en certaines portions (souvent très petites) comme alliages ». Je reviendrai dans la suite au travail de Hatchett. Avant de pouvoir rechercher la nature de l'action des traces d'un élément sur les masses d'autres éléments, il faut considérer quelques faits concernant la relation entre les atomes et les molécules. Admettez que ces sphères de verre qui sont étalées devant vous représentent les atomes dont sont composées les molécules d'un élément. Si l'on pouvait changer
sont composées les molécules d'un élément. Si l'on pouvait changer à volonté la masse des atomes individuels, ou si l'on pouvait diminuer ou augmenter la vitesse avec laquelle se meuvent les atomes, il serait possible de transmuer une substance élémentaire en une autre, et l'objet de l'alchimiste serait réalisé. Le progrès des recherches peut montrer qu'il est possible, au moyen d'une température suffisamment élevée ou d'une application convenable de la chaleur, de modifier le nombre ou la forme des atomes en lesquels se divise la molécule, et de résoudre ainsi une substance élémentaire en une autre; pour l'instant, nous savons
une substance élémentaire en une autre; pour l'instant, nous savons seulement avec certitude qu'on peut changer le groupement des atomes dans une molécule, mais qu'on ne peut altérer les atomes mêmes. On sait depuis longtemps que ce changement dans le groupement des atomes est possible. Berzélius a montré clairement que les corps qui ont exactement la même composition chimique possèdent largement différentes propriétés chimiques et physiques. Voici une masse de sulfure noir de mercure, et voici du sulfure rouge. L'analyse chimique ne fait voir aucune différence entre ces deux corps, et cependant leur aspect est bien différent. On observe plusieurs
et cependant leur aspect est bien différent. On observe plusieurs cas semblables dans la classe des corps organiques, comme l'a rappelé le docteur Tidy en citant la narcotine et la pépépine, substances dont les effets sont opposés, car la première amène le sommeil et la seconde tient éveillé, malgré leur composition identique, mais avec un groupement différent. A ces corps, tels que les sulfures rouge et noir de mercure, on a appliqué le nom d'isomères. Il est maintenant bien entendu, je pense, que, le cas excepté de formes instables d'éléments, la rencontre d'éléments en différents états allotropiques signifie que, dans
la rencontre d'éléments en différents états allotropiques signifie que, dans les cas respectifs, les atomes sont différemment arrangés dans les molécules dont se compose le corps. Je n'ai pas besoin de m'étendre ici sur ces définitions; il convient seulement d'insister sur la grande importance industrielle du changement dans les conditions moléculaires des métaux et des alliages, produits, comme ils le sont, par des influences comparativement faibles. Vous n'oublierez pas l'importance du sujet si vous vous rappelez que la signification morale de l'allotropie, ou plutôt de l'isomérisme, a été reconnue par l'un des écrivains les plus fins et les plus spirituels
l'un des écrivains les plus fins et les plus spirituels des temps modernes, car le Cas étrange raconté par M. L.-R. Stevenson montre ce qui pourrait arriver si le même être humain révélait alternativement deux natures et deux attributs entièrement différents. Je n'ai pas hésité à vous faire cette citation, parce que certains métaux peuvent être amenés, par de faibles influences, à prendre des formes dans lesquelles, par rapport au service spécial qu'on leur demande, ils se comportent soit utilement, soit d'une manière entièrement préjudiciable. En ce qui concerne les métaux, les chimistes, même jusqu'à ce jour, ont mis peu
métaux, les chimistes, même jusqu'à ce jour, ont mis peu d'empressement à examiner les conditions sous lesquelles un métal peut montrer, lorsqu'il est pur, des propriétés très différentes, et peut passer, comme on dit, d'un état allotropique à un autre. Berzélius avança que les métaux osmium et iridium pouvaient exister en différents états allotropiques, et, en 1884, Joule et Lyon Plifair montrèrent que certains métaux en différents états allotropiques possèdent des volumes différents, et, quoique l'analyse chimique ne puisse découvrir aucun changement dans la composition d'un métal particulier en aucun de ses différents états, ses propriétés sont grandement différentes. En
de ses différents états, ses propriétés sont grandement différentes. En voici plusieurs exemples. En 1849, Bolley nous apprit préparer le plomb sous la forme que voilà par l'électrolyse. Il est aussi pur que ce morceau de feuille de plomb; mais celui de Bolley s'oxyde rapidement à l'air et se convertit rapidement en une poudre jaune, tandis que le plomb en feuille ne change pas, comme on le sait. Voici une forme de cuivre qui a été préparée pour la première fois, en 1878, par Schutzenberger; son poids spécifique est inférieur à celui du cuivre ordinaire; il s'oxyde rapidement à l'air;