:>7K L. BRUNER — LES FAUX ÉQUILIBRES CHIMIQUES : SUHFUSION ET SURSATURATION 



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LES FAUX EQUILIBRES CHIMIQUES 



SIRFUSIOIV ET SURSATURATIOÏS 



L'état d'agrégation dans lequel doit se trouver ' 

 une masse donnée d'un corps est généralement 

 défini sans ambiguïté par les conditions physiques 

 qui lui sont imposées. Toutefois, ce principe admel 

 quelques exceptions, évidentes lorsque le corps 

 en question est susceptible d'éprouver des trans- 

 formations non réversibles, et plus fréquentes 

 qu'on ne serait tenté de le croire, même en l'absence 

 d'une telle transformation. L'état physique qui 

 existe à un moment donné se prolonge parfois au 

 delà des conditions ordinaires dans lesquelles il 

 s'établit; il se produit un retard de transformation 

 pendant lequel le corps se trouve dans un état de 

 faux équilibre, suivant l'heureuse expression de 

 M. Duhem. 



L'eau contenue dans un tube de verre très 

 étroit, ou nageant dans l'huile à l'état de fines 

 gouttelettes, peut être amenée à une température 

 élevée sans entrer en ébullition.La transformation 

 en vapeur se produit alors brusquement avec une 

 petite explosion. Inversement, la vapeur d'eau 

 reste suspendue dans l'atmosphère lorsque le point 

 de rosée est depuis longtemps dépassé ; il suffit, 

 pour cela, que l'air soit absolument privé de 

 poussières. Uès qu'on mélange à de l'air ainsi sur- 

 saturé de vapeur d'eau une petite quantité de gaz 

 non filtré, chaque particule de poussière devient 

 un centre de condensation, de telle sorte qu'un petit 

 nuage oumême une vérilablepluie en miniature se 

 l'orme instantanément dans le récipient servant à 

 l'expérience. Ce phénomène, étudié par M. Aitken 

 et par le regretté R. von Helmholtz, est si régulier, 

 qu'on a pu s'en servir pour déterminer le nombre 

 des poussières que l'air contient généralement en 

 grande quantité. 



Parmi ces phénomènes de faux équilibre, il en 

 est deux dont l'examen est particulièrement facile 

 et suggestif : nous voulons parler de la surfusion 

 et de la sursaturation, qui feront l'objet de cette 

 élude. Ils ont, du reste, plus d'un caractère com- 

 mun, et l'expérience ne peut pas toujours les 

 isoler l'un de l'autre; au contraire, ils s'enchevê- 

 trent si bien que, comme nous le verrons, c'est en 

 utilisant convenablement l'un d'eux que l'on pro- 

 duit l'autre dans la plupart des cas difficiles. 



I 



Lasî«"/ws/o», qui' l'expérience quotidienne ferait 

 envisager comme un phénomène raie cl excep- 

 lionnel, est très fréquente au contraire lorsqu'on 



se place dans les conditions favorables à sa pro- 

 duction. S'il est peu de corps qui permettent 

 d'établir de grandes différences entre leur tempé- 

 rature de solidification normale et la température 

 la plus basse à laquelle on puisse les maintenir 

 liquides, un très grand nombre, au contraire, pré- 

 sentent ce phénomène avec une plus ou moins 

 grande intensité. 



Quelques corps peuvent être amenés à l'étal 

 liquide beaucoup au-dessous de leur température 

 normale de solidification ; nous citerons en particu- 

 lier l'eau qui se congèle, dans certaines conditions, 

 à — 34°; l'hyposullite de soude (pointde fusion 48°), 

 que l'on peut amener à une température inférieure à 

 zéro; le soufre (pointde fusion 113°, 6), qui reste 

 liquide à 90°. 



Parmi les corps appartenant à la Chimie miné- 

 rale, les sels poly-hydratés de sodium ou de cal- 

 cium (sulfate, hyposullite, chromate, phosphate 

 de sodium, chlorure, nitrate de calcium) sont 

 ceux qui entrent le plus facilement en surfusion. 

 Nous citerons, parmi les corps organiques, quel- 

 ques acides de la série grasse acétique, formique] 

 et les composés aromatiques ayant les caractères 

 des alcools ou des cétones. Tels: la benzophénone, 

 le thymol, le paracrésol. Les points de fusion de 

 ces corps sont respectivement à 49", 49% 3. 34*1 

 tandis que les deux derniers peuvent être amenés 

 à zéro, la benzophénone même à — 1.j° sans pré- 

 senter des traces de solidification. 



Les circonstances dans lesquelles se produit la 

 surfusion exercent la plus grande influence sur 

 le phénomène. 



Les mouvements du liquide ont une action très 

 variable; l'eau surfondue se congèle à la moindre 

 vibration, tandis que le thymol reste liquide à une 

 température de 50 degrés inférieure à son point 

 de fusion normal, môme lorsqu'on l'agite vigou- 

 reusement. 



La nature des parois est un autre fadeur impor- 

 tant de variation : tel corps, que l'on maintient 

 aisément surfondu dans un vase à parois lisses, du 

 verre par exemple, se solidifie normalement dans 

 un vase en platine, qui présente toujours quelque 

 rugosité. 



Les dimensions de la surface libre, la présence 

 de bulles d'air dans la masse, la quantité mèmede 

 liquide sont autant de causes de variation du phé- 

 nomène. 



Les résultats les plus constants sont obtenus 



