CH.-ED. GUILLAUME — LES ÉTATS DE LA MATIÈRE 



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Mais quittons la liclion. Aussi bien, sans pour- 

 suivre le parallèle, il se présentera de lui-même à 

 notre esprit. 



J'ai tenté de montrer combien est souvent illu- 

 soire la distinction élémentaire entre les états solid? 

 et liquide. Celle que nous venons d'établir la rem- 

 ])lace par une distinction de nature jikis élevée, qui 

 souvent classe les corps comme autrefois, mais sou- 

 vent aussi rompt les anciens groupements. 



Un corps peut exister sous un grand nomlu'e 

 d'états divers. Chacun d'eux possède un domaine 

 ])articuliei' d'équilibre, défini par un ensemble de 

 valeurs simultanées des agents extérieurs : pression, 

 teuqtérature, champ lumineux, champ électi'ique, 

 champ magnéti(|ue. La ](lupai-l d?s recherches se 

 sont limitées aux deux premières de ces actions, 

 parce qu'elles son! les plus évidentes et les plus 

 générales. L'expérience permet de tracer la courbe 

 Joignant les couples de valeurs de la pression et de 

 la lempéi'atui-e (|ui séparent deux états d'un corps. 

 Dans le champ inférieur existera un certain cristal, 

 ilaiis le champ supérieur un autre cristal. Le 

 champ i]ui surmonte tous les autres est générale- 

 ment celui de l'état amorphe. Le pas.sage est une 

 ligne de transformation, dont la fusion proprement 

 dite n'est qu'un cas particulier. 



Il semble que le passage à l'état amorphe, que 

 nous nommerons par extension la fusion, se pro- 

 duise toujours dans les mêmes conditions, et sans 

 aucun de ces retards très fréquents dans le retour 

 à l'état cristallin. Pour produire le cristal, au con- 

 traire, il faut un noyau, qui grossit aux dépens de 

 la matière environnante; les noyaux ont, en général, 

 une très faible tendance à s? former au voisinage 

 de la température de fusion, et il tant descendre 

 beaucoup plus bas pour les voir se produire en 

 grand inunbre. Au contraire, comme l'a montré 

 M. Tammann, la tendance à l'accroissement des 

 noyaux augmente sans cesse à mesure (]ue la tem- 

 pérature s'élève, jusqu'au point de fusion lui- 

 même, oii brusquement elle se renverse; les noyaux 

 se détruisent alors, en même temps que les cris- 

 taux déjà formés. 



Le refroidissement rapide il'un corps peut lui 

 permettre de traverser la région de facile cristalli- 

 sation sans que les groupements se forment. La 

 substance surfondue arrive alors à une température 

 basse sans abandonner l'état amorphe, et peut 

 devenir très dure jiar augmentation progressive de 

 la viscosité. Le corps a toutes les apparences d'un 

 solide, et il est réellement un solide dans le sens de 

 I ancienne détinition; mais il n'est pas un solide 

 vrai, parce qu'un échauflement le ramène, sans 

 aucune ti'ansformation brusque, à l'état lluide. 

 Telle est la condition d'existence du fil de quartz, 

 qui, au point de vue physique profond, et non pour 



le chimiste ou le mécanicien, est beaucoup plus 

 éloigné du quartz cristallisé, que du verre, de la 

 glycérine ou même de l'eau. 



Ainsi s'explique, sans la plus légère difficulté, la 

 fusion pâteuse, qui est la simple diminution gra- 

 duelle de la viscosité, conformément aux lois 

 depuis longtemps connues dans les liquides. 



Le plus souvent, les corps présentent, aux tem- 

 pératures basses, une complète inaptitude à chan- 

 ger d'état. Si nous nous éloignons de la cristallisa- 

 tion pour envisager la dissolution, les exemples 

 abonderont. 



l'n verre à l'or, refroidi brusquement, reste indé- 

 finiment incolore. Réchautïé, il prend la belle cou- 

 leur pourpre (pii le fait rechercher, et qu'il doit aux 

 grains du précieux métal, agglomérés en masses 

 ultramicroscopiques séparées de la solution. 



La trem|)e de l'acier fixe, aux tenqiératures 

 basses, la solution ])articulière de fer et de carbone 

 stable au rouge, alors que le recuit, ou simplement 

 le refroidissement lent, permet la Ir.insformation 

 et livre des métaux doux. L'additicui du tungstène à 

 l'acier a pour efl'el de donner à la transformation 

 une extrême lenteui-, ce qui assure la conservation 

 du carbone de treuqie, même lorsque le passage 

 l>ar les températures de transformation s'est pro- 

 duit par refroidissement à l'air. 



La multiplication des citations est superflue. 

 Celles qui précèdent constituent d'intéressants 

 exemples de ce que peut l'instinct du praticien pour 

 enseigner des procédés industriels d'une grande 

 importance bien avant que la science soit suscep- 

 tible d'en donner la théorie comidète. 



Toutefois l'investigation scientifique, dans ce 

 domaine, comme dans tant d'autres, n'a pas été 

 superflue, et c'est avec le guide sûr du diagramme 

 des états que l'on est arrivé, ])ar exemple, à la 

 découverte des propriétés industrielles du bronze 

 trempé. 



IV 



Revenons à la cristallisation. M. Amagat, 

 M. Spring, M. Tammann ont consacré, à la varia- 

 tion de ce phénomène sous l'action de la pression, 

 d'admirables expériences, qui ont transformé nos 

 idées sur les états de la matière. 



Je ne résiste pas au plaisir de citer deux résul- 

 tats particulièrement frappants obtenus par M. Tam- 

 mann. 



Nous nous considérions comme suffisamment 

 renseignés lorsque nous connaissions les trois états 

 de l'eau : la glace, l'eau liquide et la vapeur d'eau. 

 Mais, si l'on refroidit la glace jusque vers — 60", 

 et qu'en même temps ou la soumette à une pression 

 de l'ordre de 2.000 à 3.000 atmosphères, on voit, 

 au bout d'un instant, sans que l'on ait modifié son 



