Sur les circonstances de production des deux variétés prismatique et octaédrique du soufre

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Submitted on 1 Jan 1876

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Sur les circonstances de production des deux variétés prismatique et octaédrique du soufre

D. Cernez

To cite this version:

D. Cernez. Sur les circonstances de production des deux variétés prismatique et octaédrique du soufre.

J. Phys. Theor. Appl., 1876, 5 (1), pp.279-283. �10.1051/jphystap:018760050027901�. �jpa-00237200�

à-dire

qu’il

^{s’accorde assez}

probablenient,

^{soit avec}

l’éc-luivalent

calculé _par M.

Mendeleef,

^{soit avec}

celui,

peu

différent,

que don-

nent ^mes propres

hypothèses.

SUR LES CIRCONSTANCES DE PRODUCTION DES DEUX VARIÉTÉS PRISMA- TIQUE ET OCTAÉDRIQUE DU SOUFRE;

PAR M. D. CERNEZ.

On sait que le soufre

peut

affecter deux formes cristallines

incompatibles,

l’octaèdre droit à base

rectangulaire,

que l’on

pré-

pare

généralement

par

évaporation spontanée

des solutions dans le sulfure de

carbone,

^{et le}

prisme oblique symétrique

que l’on obtient par voie de fusion. Ces deux

espèces

de cristaux

peuvent

se transformer l’une dans l’autre ^à des

températures

convenables : ainsi

chaque prisme

^{maintenu à la}

température

^{ordinaire se divise}

avec

dégagement

^de

^chaleur,

^sans

changer

^{de forme}

extérieure,

en une multitude de

petits

^cristaux

octaédriques,

^{et de même}

les octaèdres suffisamment chauffés

éprouvent

^une dévïtrification

analogue

^{et se} transforment en

prismes.

^{Je me suis attaché à}

préciser

les circonstances dans

lesquelles

^se

produisent

^{ces deux}

variétés de

soufre,

^sans intervention d’aucun

dissolvant,

^{et voici}

quels

^sont les résultats de cette étude.

Supposons

d’abord que l’on

opère

^{avec du soufre}

provenant

^de solutions dans le sulfure de carbone :

si, après

^l’avoir

^fondu,

^on

l’abandonne ^au refroidissement dans un

bain-marie,

^{en le}

préser-

vant du contact de

poussières

^de

^{soufr e,}

^{il sera} facile de le main- tenir ^à l’état de surfusion à une

température

^bien

plus

basse que celle où on le solidifierait par le ^contact d’un germe cristallin.

Dans ces

circonstances,

le soufre

peut

devenir solide sous deux influences : par ^un refroidissement

rapide

de l’un des

points

^{de la}

masse

liquide

^ou par ^un

procédé dont j’ai depuis longtemps signalé

’ la

généralité,

^le frottement de deux corps solides ^au sein du

liquide.

On réalise facilement le

premier

^{cas en touchant avec un}

corps froid ^un

point

de la surface extérieure du vase

qui

^contient

le

liquide ;

la solidification commence en face du

point

^{refroidi et}

se propage dans ^toute la masse

liquide

^{avec une} vitesse d’autant

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018760050027901

280

plus grande

que la

température

^est

plus éloignée

^du

point

^{de fusion,}

Pour solidifier le soufre par action

mécanique,

^{on introduit au}

préalable

^{dans le}

liquide

^un

long

^{fil de verre, et,}

quand

^{il est à une}

température convenable,

^on

appuie

^{sur le fil} de manière que ^son extrémité frotte contre le fond du

tube;

^on voit aussitôt naître

aux

points

frottés des cristaux

qui

envahissent

rapidement

^{tout le}

liquide.

^{J’ai reconnu} que les cristaux

qui

^se

produisent

^{dans ces}

deux cas sont

toujours

^des

prismes

^aux

températures supérieures

à 60

degrés

^et

jusqu’à

^la

température

de fusion du soufre

prisma- tique.

^Pour

opérer

^aux

températures

inférieures à 60

degrés,

^{où le}

moindre mouvement

communiqué

^{au tube}

pourrait

provoquer la

solidification,

^ce

qui

^ne

permet

pas d’être ^maître de

l’expérience,

il suffit de

produire

^des

gouttes

^de soufre surfondu par le

procédé signalé depuis longtemps

par M. L.

Dufour,

_que

j’ai

modifié de la manière suivante. Dans ^un tube étroit ^on introduit d’abord une

solution très-concentrée et chaude de chlorure de zinc

plus

^dense

que le

soufre,

^on lui superpose ^une dissolution moins

concentrée,

plus légère

que le

soufre,

^on y laisse tomber ^un

petit fragment

de soufre et l’on chauffe. Le soufre donne ^un

globule liquide qui

flotte à la surface de

séparation

des deux solutions. Par un refroi- dissement lent

du tube,

^on

_peut

^{amener les}

globules

^{à la}

trempé-

rature ordinaire et même à zéro

degré.

Si l’on provoque la solidi- fication de ^ces

globules

par ^un refr oidissement

brusque

^ou par le frottement entre deux corps

solides,

^{il ne se}

produit jamais

que des

prismes,

reconnaissables parce

qu’au

^{bout de}

quelque temps

ils se

dévitrifient,

deviennent

plus pâles

^et

^enfin,

comme nous le

verrons

plus ^loin,

^{à ce}

qu’ils produisent

dans du soufre surfondu des cristaux

prismatiques. ^Ainsi, quelle

que soit la

température

entre zéro et

117°,4, point

de fusion du soufre

prismatique (qui

^n’a

pas subi antérieurement ^une

température supérieure

^{à 13o}

degrés),

la forme du soufre

produit spontanément

^ou par action

mécanique

est la forme

prismatique,

bien que ^cette forme ne soit pas stable

aux

températures

^{où elle se}

produit;

^car,

quelle

que soit leur

origine,

^{ces cristaux}

prismatiques,

abandonnés à la

température ordinaire, perdent

peu ^à peu leur

transparence,

^ce

qui

^{les fait}

paraître

^d’un

jaune plus pâle.

^{Il en est de même} des cristaux

qui

^se

produisent lorsqu’on

^sème dans le soufre surfondu ^un cristal

prismatique, lequel

^{ne donne}

jamais

que des

prismes.

1

Mais il est une influence

capable

^de

produire

des octaèdres

aux

températures

où’naissent

spontanément

^des

prismes :

^c’est

celle d’un _germe cristallin

octaédrique. ^Vient-on,

^en

^effet,

^à

amener dans le soufre surfondu un cristal

octaédrique

^assez

petit

pour ^ne pas le refroidir

brusquement,

^il

s’y développe graduelle-

ment

jusqu’à

solidification

complète

^{de tout le}

liquide.

^L’ac-

croissement de ces cristaux est

beaucoup plus

lent que celui des

prismes :

cela doit tenir

principalement

^{à ce} que la chaleur

dégagée pendant

la solidification des octaèdres est

plus grande

que celle

qui

^se

produit

dans la formation des

prismes. ^{On voit,} d’après ^cela, qu’il

^est

possible

^{de faire naître à une même}

température,

^{dans du}

soufre

surfondu,

les deux variétés cristallisées du

soufre,

^comme

je

l’ai fait voir antérieurement pour le ^cas des solutions dans la

benzine,

^le sulfure de

carbone,

^{etc. La} seule condition à

remplir

est

d’opérer

^{à une}

température

inférieure à II3

degrés, qui

^est

sensiblement le

point

^{de fusion du soufre}

octaédrique.

^{On réalise}

commodément

l’expérience

de la manière suivante : on

prend

^un

tube de verre de ⁱ centimètre de

diamètre,

^on le courbe à la

lampe

^{en forme}

^d’U,

^de

façon

que les deux branches soient aussi

rapprochées

que

possible ;

^{on met du} soufre dans ^une des

branches,

on le fond à I5 ou 13o

degrés

^{dans un} bain de chlorure de cal- cium : il passe alors ^en

partie

dans l’autre branche. On

préserve

^le

liquide

^{contre les}

poussières

extérieures par des

capuchons

^de

papier placés

^sur les orifices du

tube, puis

^on introduit le tube dans ^un

bain-marie,

_par

exemple

^{dans un ballon contenant de}

l’eau maintenue ^en ébullition : le soufre resterait indéfiniment

liquide

^{dans ces}

conditions ; mais,

^{si l’on enlève le}

papier qui

^couvre

l’un des orifices du tube et si on y laisse tomber ^une

petite

^par-

celle de soufre

octaédrique,

^on voit aussitôt naître à la surface du

liquide

^{un cristal}

octaédrique, qui

est retenu par

capillarité

^sur

cette surface et se

développe

^{de haut en}

^bas,

envahissant

graduel-

lement les couches inférieures du

liquide.

^Cette solidification ^sans

changement

^{de la}

température ^ambiante,

^étant

accompagnée

^d’une

diminution de

volume,

^et la surface libre

primitive

^étant

solidifiée,

il se fait au-dessous un vide

qui

fait baisser dans l’autre branche du tube le niveau du

liquide

^d’une

quantité qui

^{est à} peu

près -L 7

de la hauteur

primitive lorsque

les octaèdres sont descendus

jusqu’à

^la

partie

^{coudée. A ce} moment, si l’on ^veut avoir des

282

prismes

dans l’autre

branche,

il suffit de découvrir son orifice et de toucher le

liquide

^{avec un fil de verre}

portant

^{un cristal}

prisma- tique.

^En

quelques ^secondes,

^les

prismes

^viennent rencontrer les octaèdres dans la

partie ^coudée,

^{et comme, à la}

température

^{de l’ex-}

périence,

^{les deux}

espèces

de cristaux ^sont

translucides,

^{il est im-}

possible

^{de les}

distinguer

^{les uns des autres.} Mais vient-on à lais-

ser refroidir le tube

pendant quelques ^minutes,

^au

point

^{où ils}

rencontrent les

octaèdres ,

^les

prismes

deviennent

’opaques

^et

prennent

^une teinte blanchâtre

qui

s’étend peu ^à peu dans ^toute la

région prismatique, laquelle

^contraste

^{aussi ,}

par ^son

opacité,

avec les

octaèdres, qui

^{ont conservé leur}

transparence

^{et leur cou-} leur. On

peut,

^{du reste,}

produire

facilement les mêmes effets dans

un tube

droit ;

il suffit de semer les octaèdres à la surface et,

lorsque

la moitié

supérieure

^du

liquide

^est

solidifiée,

de toucher

avec un corps froid l’extrémité inférieure du

tube,

_par

exelnple

d’amener

rapidement

^{avec une}

pipette quelques gouttes

^{d’une so-} lution froide et concentrée de chlorure de calcium : ^on

produit

ainsi des

prismes

dans la moitié inférieure du

liquide;

^ou

^bien, après

^{avoir semé un octaèdre à la}

surface,

^on le détache par ^un

mouvement convenable

communiqué

^au

^tube;

il tombe alors au

fond du

liquide ,

y

grossit

lentement de bas en

haut,

et,

lorsque

^la

moitié inférieure du

liquide

^est transformée en

octaèdres,

^{on sème}

des

prismes

^{à la}

partie supérieures,

^{et ils} envahissent le reste du

liquide.

Les octaèdres que l’on fait ^croître dans le soufre surfondu

pré-

sentent ^une

linapidité

^d’autant

plus grande qu’ils

^{se sont formés}

plus lentelnent,

c’est-à-dire à une

température plus

élevée. Vers i i i et ¹¹²

degrés,

^{ils mettent}

plus

d’une heure pour atteindre ^I centi- mètre

d’épaisseur;

^{ils ne se}

produisent plus lorsque

^la

température

ambiante atteint I 13

degrés.

^{A cette}

température,

le soufre octaé-

drique

^{entre en} fusion s’il est en

parcelles très-petites,

c’est-à-dire

suscep tibles

^{d’être amenées}

rapidement

^en totalité à la

température

^de

fusion. Au

contraire,

^{s’il est en}

fragments

^de

quelques

millimètres

d’épaisseur,

pour peu que la

température

ambiante s’élève au-dessus du

point

^de

^fusion, chaque fragment; après

^avoir

éprouvé

^{la fusion}

à ^sa

surface,

^se dévitrifie à l’intérieur en donnant des

prismes

^mi-

-croscopiques

^{au contact}

desquels

^se solidifie la

partie ^fondue, qui

se

remplit

^{alors de}

petits prismes

^nettement visibles : cet effet se

produit

^tant que la

température

^{ambiante ne}

dépasse pas II7°,4, qui

^{est, comme}

je

^{m’en suis}

assuré,

^le

point

^{de fusion du soufre}

prismatique, lequel

^{se confond avec le}

point

de solidification du soufre d’abord

octaédrique

fondu au-dessous de I30

degrés.

J’ai

supposé

que, pour réaliser les

expériences précédentes,

^on

se servait de soufre

octaédrique :

^{on arrive aux mêmes résultats en}

faisant usage de soufre ^{en canon}

ordinaire:

^{dans ce} cas, si l’on

veut facilement obtenir le soufre surfondu à des

températures

^très-

inférieures au

point

^de

^fusions,

^il convient de fondre le soufre à une

température plus

^{élevée et}

d’opérer

^{dans des tubes}

très-propres,

afin d’éviter la coloration

permanente qui

résulte de l’action des matières

organiques

^{sur le} soufre fortement chauffé .

ÉLECTRO-ACTINOMÈTRE

DIFFÉRENTIEL ;

PAR M. EGOROFF,

de Saint-Pétersbourg.

L’appareil

que

je

vais décrire est construit pour déterminer les coefficients

d’absorption

des rayons ultra-violets _par les différents corps

(1).

Il se compose de deux actinomètres de

Becquerel ^A,

^A’

( fig. i).

Chacun de ces actinomètres consiste en une boite

parallélépipédique

de _verre,

ayant

deux faces

opposées

^de

quartz.

Ces boîtes sont ^re- couvertes de

plaques

de caoutchouc durci et

portant

chacune deux

fentes,

^dans

lesquelles

^se fixent les

plaques d’argent

^iodurées.

Les deux

actinomètres, remplis

^{aux trois}

quarts

d’une solution d’acide

sulfurique monohydraté

^{dans l’eau}

( 2

grammes d’acide sul-

furique

pour ^{100 grammes}

d’eau),

^sont

placés,

^l’un au-dessus de

l’autre,

^{dans une boîte commune en bois}

BB’;

les deux surfaces CC

’

de cette

boîte, correspondant

^aux

plaques

^de

quartz

^des

actinomètres

sont mobiles dans

des

coulisses

adaptées

^{à la} boîte BB’. L’une des’

(1) Des recherches analogues ^ont été faites par : I° E. BECQUEREL, ^La lumière, ses causes et ses effets.

2° ALLEN-MILLER, On the photographie transpareney of ^{various bodies and ota. the} photographie eflects of nietallie and other spectra ^obtained by ^means of the electi-ic

spark. ( Plzil. ^Trans. London, ^t. CLII, p. 8II-887.)