Imprimer
Catégorie parente: Science
Catégorie : Physique
S. f. (Physique) La glace est un corps solide, formé naturellement ou artificiellement d'une substance fluide, telle que l'eau, l'huile, etc. refroidie à un certain degré ; ou plutôt ce n'est autre chose que ce fluide même devenu concret et solide par le simple refroidissement. Lorsqu'un fluide s'est converti en glace, on dit qu'il est gelé ou congelé : l'opération par laquelle la nature seule ou aidée de l'art, fait éprouver à un corps fluide le changement dont nous parlons, est connue de même sous le nom de congelation. Voyez FROID et CONGELATION.

La congelation diffère de la concentration ou rapprochement qui se fait par l'évaporation, la précipitation ou la crystallisation. Voyez ces articles. On ne doit pas non plus la confondre avec la coagulation proprement dite, qui est l'épaississement spontané de certains liquides ; épaississement qui loin de dépendre constamment de l'action du froid, suppose dans plusieurs fluides un degré de chaleur considérable. Voyez COAGULATION.

En s'attachant à l'idée que nous venons de développer, on doit donner indifféremment le nom de glace à tout fluide gelé. L'usage a cependant restreint la signification de ce terme, qui n'est guère employé que pour designer l'eau congelée : la glace proprement dite, la glace par excellence est toujours la glace d'eau.

Les phénomènes de la glace sont remarquables, et en très-grand nombre ; aussi ont-ils mérité d'exciter vivement dans tous les temps la curiosité des physiciens. Tous à l'envi se sont empressés de les examiner avec soin pour en reconnaitre les causes. Le détail que nous allons donner de cette multitude de phénomènes fera le fort de cet article : nous y ferons un grand usage de l'excellente dissertation de M. de Mairan sur cette matière. Il serait difficile de parler de la glace, sans profiter des savantes recherches de cet illustre physicien, sans le copier ou sans l'abréger.

La glace, comme nous l'avons dit, est naturelle ou artificielle. L'eau se gèlenaturellement, quand la température de l'air répond au zéro ou à un degré inférieur du thermomètre de M. de Reaumur, ce qui arrive assez souvent en hiver dans nos climats. Tous les liquides simplement aqueux se glacent à-peu-près dans le même temps et par le même degré de froid.

Les huiles grasses, surtout l'huile d'olive, gèlent à un degré de froid très-médiocre, et fort inférieur à celui qui est requis pour la congelation de l'eau.

Les liqueurs spiritueuses au contraire, telles que le vin, l'eau-de-vie, l'esprit-de-vin, etc. se gèlent très-difficilement ; non-seulement leur fluidité resiste à un degré de froid supérieur à celui qui fait geler l'eau ; mais lors même qu'elles se glacent, ce n'est guère qu'en partie au-moins dans nos climats. Ce qu'elles ont d'aqueux se gele, mais leur partie spiritueuse qui alors se sépare de la partie aqueuse, ne perd rien de sa liquidité : elle se rassemble presque toujours au centre du vaisseau ou de la pièce de glace, sous la forme fluide qui lui est propre, et que le froid n'a pu altérer.

La même chose a lieu dans la congelation du vinaigre ; elle est imparfaite, et l'on trouve au milieu de la masse gelée, ce que les Chimistes appellent vinaigre concentré. Voyez VINAIGRE.

L'huile d'olive elle-même qui se glace avec tant de facilité, a quelques parties en très-petite quantité, qui réunies au centre du vaisseau, s'y conservent liquides dans les plus grands froids.

Selon les observations des académiciens qui ont fait le voyage du cercle polaire, l'esprit-de-vin des thermomètres de M. de Reaumur gèleà un degré de froid ordinaire en Laponie. Cet esprit-de-vin est celui qu'on vend communément chez les Droguistes : il n'est pas extrêmement rectifié, et l'on pourrait peut-être penser qu'il ne se gèlequ'à raison des parties d'eau qu'il contient en assez grande quantité ; ce qui est certain, c'est que de l'esprit-de-vin bien alkoolisé, soutient sans se geler un aussi grand degré de froid, et même des degrés plus considérables. Ce que nous disons de l'alkool doit à plus forte raison être entendu de l'éther la plus volatile peut-être de toutes les liqueurs. Voyez ALKOOL et ETHER.

L'esprit de nitre et la plupart des esprits acides, certaines huiles chimiques, comme l'huile de térébenthine, celle de lin, etc. se glacent aussi très-difficilement. Le mercure ne se gèlepoint : du-moins nul degré de froid observé jusqu'ici n'a été suffisant pour le congeler. A l'égard de l'air, on sait qu'il est toujours fluide quand il est en masse sensible ; ainsi tout ce que nous avons à dire des phénomènes de la congelation ne le regarde pas.

Ceux des liquides qui sont sujets à se glacer, n'offrent pas tous à beaucoup près dans leur congelation les mêmes phénomènes ; autant de fluides particuliers, autant de sortes de glace. Nous allons principalement considérer la glace commune, ou celle qui résulte de la congelation de l'eau ; sans-cesse exposée aux regards curieux des physiciens et aux yeux du vulgaire, on a dû l'examiner avec plus de soin, et la soumettre à un plus grand nombre d'épreuves.

M. de Mairan considère la glace sous différents points de vue : 1°. dans ses commencements et dans tout le cours de sa formation : 2°. dans sa formation, relativement à l'état et aux circonstances où se trouve l'eau qui se gèle: 3°. dans sa perfection, ou lorsqu'elle est toute formée : 4°. dans sa fonte et dans le dégel : 5°. et enfin dans sa formation artificielle par le moyen des sels.

1°. Des phénomènes de la glace dans ses commencements et dans tout le cours de sa formation. Si l'on expose à l'air lorsqu'il gele, un ou plusieurs vases cylindriques de verre mince, pleins d'eau pure, il sera facile d'observer les phénomènes suivants.

On remarquera d'abord, s'il ne gèleque faiblement, une pellicule de glace très-mince, qui se formera à la surface supérieure qui touche immédiatement l'air ; ensuite on verra partir des parois du vaisseau des filets diversement inclinés à ces parais, ou faisant avec elles divers angles aigus et obtus, rarement l'angle droit. A ces filets il s'en joindra d'autres qui leur seront de même diversement inclinés, et à ceux-ci d'autres encore, et ainsi de suite. Tous ces filets se multipliant s'élargiront en forme de lames, qui augmentant en nombre et en épaisseur, composeront enfin une seule masse solide par leur réunion. On conçoit aisément qu'à mesure que le froid continue ou qu'il augmente, ce premier tissu de glace devient toujours plus épais.

Si la gelée est plus âpre, tout se passera plus confusément ; à peine aura-t-on le temps d'observer ces filets et ces lames, qui se formeront et s'uniront en un clin d'oeil.

M. de Mairan a examiné avec une attention particulière les différentes positions des filets de glace dont nous venons de parler, soit entr'eux, soit par rapport aux parois du vaisseau, ainsi que les diverses figures qui en résultent. Il a remarqué que les angles aigus, sous lesquels s'assemblent les filets, ne sont presque jamais au-dessous de l'angle de 30 degrés ; qu'assez souvent ces angles sont de 60 et de 120 degrés ; en sorte qu'il n'est pas rare, lorsqu'on fait geler de l'eau, de voir ceux des filets de glace qui tiennent par les deux bouts aux parois du vaisseau, y faire la corde d'un arc de 120 degrés, ou du tiers de la circonférence. Il y a beaucoup de variété dans les figures qui résultent de l'assemblage de tous ces filets ; souvent elles sont irrégulières, et ne réveillent l'idée de rien de connu ; souvent aussi elles imitent par des desseins et des contours assez réguliers divers ouvrages de la nature et de l'art. C'est ainsi qu'elles représentent des champs diversement sillonnés, des plumes avec leurs barbes, des espèces d'étoiles ou de croix de Malthe, etc. Les figures les plus fréquentes sont celles de morceau de feuilles, ou même de feuilles entières ; toutes ces figures sont légèrement tracées, et comme ciselées sur les différentes superficies qui les offrent à nos yeux.

Avant la congelation de l'eau, et pendant qu'elle se gele, il en sort une grande quantité d'air en bulles plus ou moins grosses, qui viennent crever à sa surface.

La sortie de ces bulles est d'autant plus aisée que la congelation se fait plus lentement. En général, quand la congelation est trop promte, il sort très-peu d'air de l'eau, mais les bulles d'air qui en sortent sont plus grosses ; et au contraire quand la congelation est lente, les bulles qui s'échappent sont en très-grand nombre, mais fort petites.

Quoiqu'il sorte beaucoup d'air de l'eau qui est prête à se geler, il en reste une quantité considérable dans l'eau glacée. Une masse de glace formée par une lente congelation parait assez homogène et assez transparente depuis sa surface extérieure, qui s'est gelée la première jusqu'à 2 ou 3 lignes de distance en-dedans ; mais dans le reste de son extérieur, et surtout vers son milieu, elle est interrompue par une grande quantité de bulles d'air, et la surface supérieure qui d'abord s'était formée plane, se trouve élevée en bosse et toute raboteuse.

Une promte congelation répand indifféremment les bulles d'air dans toute la masse, qui par-là est plus opaque que dans le premier cas ; la surface supérieure est aussi et plus convexe et plus inégale.

Les bulles d'air dont nous parlons, sont pour la plupart de figure sphérique, et de la grosseur à-peu-près d'une tête d'épingle ; elles deviennent beaucoup plus grosses quand le froid continue. Assez souvent on en observe d'autres oblongues, vers le fond du vaisseau et près de ses parois intérieures, d'où elles semblent quelquefois partir pour se réunir au centre ; celles-ci sont toujours en moindre nombre que les premières.

Ces bulles qu'on aperçoit à la vue simple, ne sont pas les seules qui interrompent la continuité d'une masse de glace ; en examinant la glace avec la loupe, on en distingue encore une infinité d'autres beaucoup plus petites et plus près les unes des autres.

On peut par des ébullitions réitérées, et surtout par le moyen de la machine pneumatique, priver l'eau de la plus grande partie de l'air, et des autres fluides élastiques qui y sont naturellement contenus. Cette eau ainsi purgée d'air, étant exposée dans la machine du vuide à un froid considérable, se gelera comme l'eau ordinaire par filets et par lames, qui formeront par leur réunion une masse de glace moins interrompue par des bulles d'air que la glace ordinaire, et dont la surface supérieure sera fort unie.

Cette nouvelle glace contiendra d'autant moins de bulles, qu'on aura eu plus de soin de bien purger l'eau qui aura servi à la former. En suivant avec exactitude le procédé indiqué par M. Musschenbroeck, on pourra parvenir à faire de la glace sensiblement homogène et sans aucune bulle visible. Essai de Physique, tome I. chap. xxv. Tentam. Florent. &c.

Je dis sans aucune bulle visible ; car toutes les précautions qu'on prendra dans cette expérience, n'empêcheront point qu'il n'y ait toujours dans la glace de ces bulles qui échappent à la vue simple, et qu'on ne découvre qu'avec la loupe ; elles y seront quelquefois en si grand nombre, qu'elles rendront la glace faite avec de l'eau purgée d'air, moins transparente que la glace ordinaire. Ainsi M. l'abbé Nollet ne dit rien que d'exactement vrai en un sens, quand il assure qu'il n'a jamais pu faire de glace qui ne contint des bulles d'air. Leçons de Physique tome IV. pag. 104.

Cet air rassemblé en bulles dans la glace, y est communément plus condensé que dans l'état naturel ; ce qui le prouve, c'est qu'on le voit presque toujours s'échapper avec précipitation quand on perce la glace pour faire jour aux bulles. Quelquefois aussi on n'observe rien de semblable, et l'air dont nous parlons ne donne aucune marque de condensation extraordinaire. Mariotte, mouvement des eaux, premier discours. Nollet, leçons de Physique, tome IV. pag. 117. Halles, analyse de l'air, à la fin.

L'augmentation du volume de l'eau, quand elle approche de sa congelation, et surtout lorsqu'elle se gele, est un phénomene des plus importants, dont nous n'avons point encore parlé, et de la réalité duquel il est facile de se convaincre. On met pour cet effet de l'eau dans un long tuyau, et on marque l'endroit où se trouve sa surface, lorsqu'elle est dans un lieu tempéré : on expose ensuite le tout à la gelée, l'eau descend très-sensiblement ; mais lorsqu'elle approche de sa congelation, sa surface s'arrête et demeure stationnaire pendant quelques moments ; après quoi elle remonte assez promtement, et s'élève au-dessus de l'endroit où elle était d'abord. Cette expérience ne laisse aucun lieu de douter que l'eau qui approche de la congelation, et celle qui se glace actuellement, n'occupent plus d'espace, et ne soient par-là plus legeres qu'un pareil volume d'eau médiocrement froide.

Cette augmentation de volume n'est pas moins sensible dans l'eau actuellement gelée. On sait que la glace nage toujours sur l'eau, et que les glaçons qu'on met au fond d'un vaisseau plein d'eau ou au fond d'une rivière, montent toujours vers la superficie.

Une suite et une nouvelle preuve de la dilatation de l'eau convertie en glace, c'est la rupture des vaisseaux où elle est contenue ; rupture très-ordinaire dans le cas d'une promte congelation, lorsque ces vaisseaux sont étroits par le haut, et que l'épaisseur de leurs parois est trop peu considérable pour résister à l'effort que fait la glace en se dilatant.

Cet effort en plusieurs cas est immense. Tout le monde a entendu parler de la fameuse expérience de M. Huyghens, répétée par M. Buot, dans laquelle un canon de fer épais d'un doigt, rempli d'eau et bien fermé, ayant été exposé à une forte gelée, creva en deux endroits au bout de douze heures. Mrs. de l'académie de Florence ont fait rompre par ce même moyen plusieurs vaisseaux, soit de verre, soit de différents métaux, la plupart de figure sphérique ; et M. Musschenbroeck ayant calculé l'effort nécessaire pour faire crever un de ces vaisseaux, il a trouvé qu'il avait fallu une force capable de soulever un poids de 27720 livres. Tentam. pag. 135.

Il ne faut plus s'étonner après cela que la gelée soulève le pavé des rues, qu'elle crève les tuyaux des fontaines, quand on n'a pas la précaution de les tenir vuides, qu'elle fende les pierres et les arbres, qu'elle détruise en plusieurs circonstances tout le tissu des végétaux, etc. Ce sont des suites nécessaires de la dilatation et de la force expansive dont nous venons de parler. Voyez GELEE.

La glace faite avec de l'eau ordinaire non purgée d'air, se dilatant avec tant de force et si sensiblement, il était naturel d'examiner ce qui arriverait dans les mêmes circonstances à de l'eau bien purgée d'air, qu'on aurait soumise à l'action de la gelée ; de voir si elle augmenterait ou si elle diminuerait de volume en se gelant : on a fait pour éclaircir ce point quantité d'expériences. M. Homberg par un procédé qui dura deux ans, fit en 1693 avec de l'eau purgée d'air, de la glace qu'il jugea plus pesante et d'un moindre volume que l'eau ordinaire, mémoires de l'académie, tom. X. pag. 255. Il parait qu'il se décida sur la seule inspection du morceau de glace, et non par son enfoncement dans l'eau, la seule preuve sans replique ; ce qui est certain, c'est que Mrs. de Mairan, Musschenbroeck, Nollet et plusieurs autres physiciens, qui ont répété et tourné en plusieurs manières cette même expérience, n'en ont jamais pu obtenir le même résultat. La glace faite avec de l'eau purgée d'air a toujours nagé sur l'eau ; souvent même elle a cassé les vaisseaux où elle était contenue, preuves incontestables d'une augmentation de volume. Il faut néanmoins remarquer que si la glace faite avec de l'eau purgée d'air, est plus légère à raison de son volume que l'eau dans l'état de liquidité, cette même glace est toujours spécifiquement plus pesante que celle qu'on a faite avec de l'eau ordinaire : on verra même que la différence de leurs pesanteurs spécifiques est souvent assez considérable.

La dilatation de l'eau qui devient glace est une exception apparente à la loi générale, suivant laquelle presque toutes les matières qui perdent leur fluidité pour devenir solides, loin d'augmenter de volume en diminuent constamment ; ainsi les huiles en se gelant et lorsqu'elles sont gelées, occupent toujours moins d'espace qu'auparavant. Une autre observation importante, c'est que les huiles ne se gèlent point comme l'eau par filets et par lames, mais par pelotons de différente figure, qui tombant les uns sur les autres, composent une masse solide assez peu liée dans les commencements ; mais qui à mesure que le froid augmente, acquiert de la consistance et de la fermeté.

Le vin glacé se lève par feuillets assez semblables à des pelures d'oignon.

Nous venons d'exposer avec assez d'étendue ce qui se passe réellement et sous nos yeux dans la formation de la glace ; voyons maintenant ce que les Philosophes ont imaginé pour rendre raison de ces phénomènes.

Descartes suivi en cela d'un grand nombre de physiciens, a cru que la congelation de l'eau et des autres liquides était une suite nécessaire de leur refroidissement à un certain degré déterminé, sans qu'il intervint précisément pour cet effet dans les pores du liquide aucune matière étrangère ; c'est aussi le sentiment de Boerhaave, de s'Gravesande, de Hartsoeker, de M. Hamberger, de M. de Mairan, etc. Tous ces physiciens rejettent les corpuscules frigorifiques, la matière congelante proprement dite : si l'on remarque de la diversité dans le détail de leurs explications, on voit en même temps qu'ils se réunissent tous dans le point que je viens d'indiquer ; c'est un même fond qui se reproduit sous plusieurs formes différentes.

Les Gassendistes supposent au contraire des corpuscules frigorifiques salins ou nitreux, qui s'introduisant entre les pores d'un fluide, arrêtent le mouvement de ses parties, et les fixent en un corps solide et dur. Cette opinion a été adoptée par le célèbre M. de la Hire.

M. Musschenbroeck s'en éloigne peu : il soutient à la vérité contre les Gassendistes, que le froid n'est que la simple privation du feu ; mais persuadé en même temps que la congelation et le froid sont deux choses assez différentes, il a recours à une matière répandue dans l'air, qui venant à pénétrer l'eau et les autres fluides, fixe la mobilité respective de leurs parties en les liant fortement entr'elles, comme ferait de la colle ou de la glu. Cette matière est-elle abondamment répandue dans l'air ? la gelée est considérable ; au contraire n'y a-t-il dans l'air que peu ou point de cette matière ? il ne gèlepoint ou il ne gèleque faiblement. Ce n'est point précisément par le degré de froid (nous parlons d'après M. Musschenbroeck) qu'on doit juger de la présence ou de l'absence de ces particules congelantes ; si on lui demande ce que c'est que ces particules, il répondra que leur nature est encore un mystère qu'on pourra quelque jour pénétrer. Essais de Physique, tome I. chap. xxv. Tentam. Florent.

Nous ne connaissons aucun système sur la formation de la glace, essentiellement différent de ceux que nous venons de rapporter ; tout parait donc se réduire à cette seule question. La congelation d'un liquide suit-elle nécessairement d'un refroidissement à un certain degré déterminé, ou faut-il pour la formation de la glace quelque chose de plus ? Si le refroidissement suffisait, la matière congelante dont l'existence n'est point prouvée immédiatement serait inutile, et par-là même elle devrait être rejetée.

Quelque idée qu'on se forme de la fluidité, on ne saurait s'empêcher de reconnaitre la chaleur pour une de ses principales causes ; il suffit donc afin qu'un corps devienne solide de fluide qu'il était, que la chaleur qui agitait ses parties diminue à un certain degré, ou, ce qui est la même chose, que ce corps se refroidisse. Dans ce cas la force de cohésion de ses particules augmente ; nous l'avons vu en parlant du froid : or on sait que cette force de cohésion est la cause de la solidité des corps et de leur dureté. Voyez FLUIDITE, SOLIDITE et COHESION.

Voilà l'eau changée en un corps dur par un simple refroidissement ; mais ce corps dur aura-t-il toutes les propriétés de la glace ? présentera-t-il dans sa formation les mêmes phénomènes ? C'est ce qu'il faut examiner.

L'eau se gèlepar filets qui s'assemblent sous différents angles, d'où résultent diverses figures ; dans ce phénomene on n'aperçoit rien qui favorise la matière congelante. Tout parait dépendre de la figure, quelle qu'elle sait, des parties intégrantes de l'eau, et de la manière dont la force de cohésion agit sur ces particules pour leur faire prendre un certain arrangement déterminé. Un liquide autrement conformé et sur lequel l'attraction agira d'une autre manière, se gelera par pelotons, comme on l'observe dans les huiles ; les sels n'affectent-ils pas différentes figures dans leurs crystallisations ? Si l'on demande pourquoi les filets de glace tiennent d'ordinaire par un de leurs bouts aux parois du vase qui les renferme, nous répondrons que tout corps flottant sur l'eau dans un vase qui n'est pas plein, va s'attacher de lui-même aux parois du vaisseau, si ces parois sont de nature à être mouillées par l'eau ; et ce qui prouve la justesse de cette explication, c'est que l'adhésion des filets de glace aux parois du vase disparait absolument, quand on a frotté le dedans du vaisseau d'huile, de suif ou de quelqu'autre matière qui s'unit difficilement avec l'eau.

L'eau qui se gèleà mesure que les parties se rapprochent, se dessaisit de l'air qu'elle contient en grande quantité ; une partie de cet air s'échappe à-peu-près comme l'eau sort d'une éponge mouillée que l'on presse.

Ce qui reste d'air dans l'eau glacée s'y rassemble en différentes bulles ; c'est un air, pour ainsi dire, extravasé, dont la masse de glace est entre-coupée.

L'air ne saurait se développer de la sorte sans augmenter son volume ; avant ce développement il était comme dissous dans l'eau : or on sait que du sel, par exemple, dissous dans l'eau, y tient moins de place que du sel en masses sensibles.

L'air caché dans l'eau et intimement mêlé avec elle, y est sans ressort ; en se dégageant il reprend son élasticité, autre cause de dilatation.

De tout ceci on infère naturellement, que quoiqu'il soit sorti beaucoup d'air de l'eau prête à se geler, ce qui reste dégagé et en masse doit y occuper plus de place que le tout n'en occupait quand il y était dissous, et qu'ainsi le volume de l'eau glacée en doit être augmenté.

La force qui rassemble l'air en bulles est très-considérable ; elle est absolument la même que la force de cohésion qui unit les particules d'eau, et qui est très-supérieure à la pesanteur : le ressort qui se rétablit dans l'air à mesure qu'il se dégage, est aussi très-actif et très-puissant. De ces deux causes réunies suit la rupture des vaisseaux où la glace est contenue.

Cette explication, qui est celle d'un très-grand nombre de physiciens, ne laisserait rien à désirer, si la glace faite avec de l'eau purgée d'air se trouvait aussi pesante que l'eau même, ce qui n'arrive jamais ; mais nous avons vu que toute glace contient des bulles d'air, quelque soin qu'on ait pris de l'en purger. De plus la glace faite avec de l'eau privée d'air autant qu'il est possible, est sensiblement plus pesante que la glace ordinaire, ce qui affoiblit beaucoup la difficulté.

Ceux qui admettent la matière congelante, prétendent que cette matière s'introduisant dans les pores de l'eau, augmente le volume de ce fluide. Il semble que cette autre explication ne doit avoir lieu, que supposé qu'on ne puisse pas déduire d'ailleurs le phénomene dont il est ici question.

En l'attribuant seulement en partie à l'air rassemblé en bulles, ne peut-on pas soupçonner en même temps que les parties intégrantes de l'eau qui se gele, se disposent dans un ordre différent de celui qu'elles observaient avant la congelation ? Selon cette idée, il faudrait reconnaitre dans la glace une nouvelle sorte d'aggrégation, pour parler le langage des Chimistes : ceci au reste n'est pas difficile à concevoir. La chaleur qui portée à un certain degré, maintient l'eau dans l'état de liquidité, ne tend pas seulement à desunir les parties intégrantes de ce fluide ; elle peut encore altérer facilement la direction de leur tendance mutuelle : il ne faudra donc qu'un refroidissement pour rendre à ces différentes molécules la liberté de s'arranger conformément à cette tendance qui leur est propre. Or pourquoi, en vertu de cette tendance, ces molécules ne s'uniraient-elles pas de manière qu'en adhérant plus fortement les unes aux autres par certaines portions de leurs surfaces, elles laisseraient entr'elles d'un autre côté des intervalles plus considérables que ceux qui les séparaient dans l'état de liquidité ? M. de Mairan regarde comme une preuve assez forte de tout ce qu'on vient d'avancer, la constance des filets de glace à s'assembler sous différents angles, principalement sous des angles de 60 degrés : on peut consulter la seconde partie de sa dissertation sur la glace. Un plus grand détail sur ce sujet nous menerait loin, et nous devons nous resserrer.

Contentons-nous de remarquer, 1°. que l'augmentation de volume de l'eau glacée n'est point proprement une suite de l'action immédiate du froid ; ce n'est que par accident que le froid y contribue, et à raison seulement de certaines circonstances particulières.

2°. Que la dilatation de l'air reuni en bulles dans la glace, et peut-être aussi une certaine tendance propre aux particules intégrantes de l'eau, semblent être les principales causes de ce phénomene.

3°. Que si on n'observe pas la même chose dans les huiles, c'est sans-doute par le défaut d'une tendance de cette nature, et parce que l'air qu'elles contiennent se dégage et s'échappe avec plus de facilité.

4°. Que la matière congelante parait inutile pour l'explication des phénomènes dont nous avons donné le détail ; qu'ainsi la congelation ne dépend probablement que du refroidissement d'un liquide et de la cohésion de ses parties, qui s'accrait toujours à mesure que la chaleur diminue.

Selon cette idée, la congelation et le dégel sont deux effets beaucoup plus communs qu'on ne pourrait d'abord l'imaginer ; on les découvre dans toute la nature : la fonte d'un métal occasionnée par la chaleur est un dégel ; la dureté qui survient à ce métal fondu en conséquence du refroidissement de ses parties, est une véritable congelation. Nul corps n'est essentiellement solide ou fluide : la solidité et la fluidité sont deux états différents et successifs d'un même corps ; l'eau est une glace fondue par la chaleur ; la glace une eau que le froid a fixée en un corps dur : comme tous les corps ne se fondent pas au même degré de chaleur, de même aussi tous les liquides ne se gèlent pas au même degré de froid. Si certains fluides comme le mercure ne se gèlent jamais, c'est sans-doute parce qu'on n'a pas observé jusqu'ici un froid suffisant pour les glacer.

Nous avons vu à l'article GELEE, que la glace se formait dans tous les pays au même degré de froid, en faisant abstraction de certaines circonstances que nous allons indiquer : cela seul est un grand préjugé que la congelation est une suite du simple refroidissement.

2°. Des phénomènes de la congélation relativement à l'état et aux circonstances où se trouve l'eau qui se gele. Ce que l'expérience et l'observation nous apprennent à ce sujet se réduit aux points suivants :

1°. L'eau qu'on a fait bouillir ne gèlepas plus promtement que d'autre eau qui n'a point été altérée par l'ébullition ; on a cru longtemps le contraire sans beaucoup de fondement.

2°. Le mouvement translatif de l'eau augmentant en quelque manière sa fluidité, apporte toujours du changement à sa congelation. On sait qu'une eau dormante, comme celle d'un étang, gèleplus facilement et plus promtement que l'eau d'une rivière qui coule avec rapidité ; il est même assez rare que le milieu d'une grande rivière, et ce qu'on appelle le fil de l'eau, se glace de lui-même. Si une rivière se prend entièrement, c'est presque toujours par la rencontre des glaçons qu'elle charriait, et que divers obstacles auront forcés de se réunir : ces glaçons s'amoncelant et s'entassant irrégulièrement les uns sur les autres, ne forment jamais une glace unie comme celle d'un étang.

3°. Ceci explique assez naturellement pourquoi la Seine qu'on voit assez souvent à Paris geler d'un bord à l'autre dans des hivers moins rudes que celui de 1709, ne fut pas totalement prise cette année-là. La violence même du froid produisit un effet extraordinaire en apparence, en glaçant tout-à-coup et entièrement les petites rivières qui se déchargent dans la Seine au-dessus de Paris, que leurs glaçons ne purent y être portés, du-moins en assez grande quantité. Ceux qui se formèrent dans la Seine même s'attachèrent trop fortement à ses bords ; ainsi elle charria peu, et le milieu de son courant, qui, comme nous venons de le dire, ne se glace point de lui-même, demeura toujours libre. Histoire de l'acad. des Sciences, année 1709, pag. 9.

4°. On a été longtemps en doute si les rivières commençaient à se geler par la surface ou par le fond, mais cette question n'en est plus une ; il est présentement bien sur qu'elles commencent à se geler comme les autres eaux par la surface. M. l'abbé Nollet a démêlé la vérité sur cet article à-travers plusieurs apparences séduisantes qui en avaient imposé à d'habiles physiciens. Leçons de Phys. t. IV.

5°. L'état de l'air qui touche immédiatement la gelée doit être considéré. Un grand vent rend la congelation plus difficile, et souvent même l'empêche entièrement ; c'est qu'il diminue d'une part la violence du froid (voyez FROID), et que de l'autre il agite l'eau considérablement, celle surtout d'un étang ou d'une grande rivière. Au contraire un petit vent sec est toujours favorable à la formation de la glace, quand il emporte l'air chaud ou moins froid qui était sur la surface du liquide, pour se mettre à sa place.

6°. Le repos sensible tant de la masse d'eau qu'on expose à la gelée, que de l'air qui touche immédiatement cette eau, produit un effet qu'il n'était pas facile de prévoir ; ce double repos empêche que l'eau ne se gele, quoiqu'elle ait acquis un degré de froid fort supérieur à celui qui naturellement lui fait perdre sa liquidité. De l'eau étant dans cet état, vient-elle à éprouver la plus légère agitation sensible de la part de l'air, ou de quelqu'autre corps environnant, elle se gèledans l'instant. C'est à M. Fahrenheit que nous devons la première observation de ce phénomene ; c'est lui qui a vu le premier avec la plus grande surprise de l'eau refroidie au quinzième degré de son thermomètre, ce qui revient à plus de dix au-dessous du zéro de la graduation de M. de Reaumur, se maintenir dans une liquidité parfaite jusqu'au moment où on l'agitait : cette expérience a réussi de même à plusieurs autres physiciens curieux de la répéter. Je l'ai faite plusieurs fois à Montpellier pendant les fortes gelées de 1755, sur de l'eau exposée à un air parfaitement tranquille, et qui s'était refroidie au quatrième degré de l'échelle de M. de Reaumur ; ce qu'il y a de bien singulier, c'est que de l'eau ainsi refroidie de plusieurs degrés au-dessous du terme de la glace, venant à se geler en conséquence de l'agitation qu'on lui imprime, fait monter dans le temps qu'elle se glace la liqueur du thermomètre au degré ordinaire de la congelation ; ainsi l'eau diminue de froideur en se gelant, espèce de paradoxe qui a besoin de toute l'autorité de l'expérience pour pouvoir être cru.

La vraie cause de ce phénomene est peut-être d'une nature à se dérober longtemps à nos recherches. On pourrait penser qu'une masse d'eau tranquille ou peu agitée se refroidissant plus régulièrement, la force d'attraction s'y distribue avec uniformité ; qu'ainsi les parties intégrantes de l'eau tendant les unes vers les autres avec une égale force, balancent mutuellement leurs efforts : cet équilibre contraire à l'union des molécules d'eau, et qui seule entretient la liquidité, doit disparaitre à la moindre secousse. Ceci revient assez à l'explication que M. de Mairan a donnée de ce phénomene, qui au reste n'est point particulier à la congelation. M. Romieu de la societé royale des Sciences de Montpellier, a observé qu'une dissolution de sel de Glauber dont il avait fait évaporer une partie, ne s'était point crystallisée, tant que le vaisseau qui contenait cette dissolution avait été tenu en repos ; mais ayant tant-sait-peu agité ce vaisseau, il vit paraitre à l'instant plusieurs crystaux. Deux effets si parfaitement semblables ne dépendent-ils point d'un même principe, qui influe et dans la congelation et dans la crystallisation ?

3°. Des phénomènes de la glace lorsqu'elle est toute formée. Examinons maintenant la glace dans son état de perfection. M. Boerhaave en décrit exactement les principaux caractères, quand il dit que c'est une espèce de verre qui se fondant naturellement et de lui-même à une chaleur de 33 degrés du thermomètre de Fahrenheit, ne conserve sa solidité que parce qu'il est exposé à un degré de froid un peu plus grand ; que c'est une masse moins dense que l'eau, dure, élastique, fragile, transparente, sans odeur, insipide, que l'on peut polir en lui donnant différentes figures, etc. Quelques-unes de ces différentes propriétés doivent être examinées séparément : n'oublions point qu'il est question de la glace proprement dite, de la glace de l'eau.

On a déjà beaucoup parlé de l'augmentation de volume de l'eau glacée ; il reste à assigner le degré précis de cette dilatation : ce degré n'est point uniforme ; tantôt le poids spécifique de l'eau est à celui de la glace, comme 19 à 18, tantôt comme 15 à 14, quelquefois dans la raison de 9 à 8. En général la glace est d'autant plus légère qu'elle contient plus de bulles d'air, et que ces bulles sont plus grosses.

Selon M. de Mairan, la glace faite avec de l'eau purgée d'air, n'excède que d'un vingt-deuxième le volume qui la produit ; ainsi cette glace est sensiblement plus pesante que la glace de l'eau ordinaire, et le rapport de leurs gravités spécifiques est quelquefois celui de 99 à 92.

Les bulles d'air qui se rencontrent dans la glace dès sa première formation, ne sont d'abord, comme nous l'avons vu, que de la grosseur à-peu-près d'une tête d'épingle ; mais à mesure que le froid continue ou qu'il augmente, la réunion de ces bulles forme des globules plus considérables, qui ont souvent 3 à 4 lignes de diamètre, quelquefois un demi-pouce, et même un pouce entier. Dans ces circonstances le ressort de l'air contenu dans la glace agit plus fortement pour la dilater ; une grosse bulle d'air fait plus d'effet qu'un grand nombre de petites dispersées çà et là, quoique ces petites jointes ensemble composent une masse égale à celle de la grosse bulle. En général les forces expansives de deux bulles d'air de figure sphérique sont proportionnelles à leurs diamètres. M. de Mairan en a donné la véritable raison dans sa dissert. sur la glace, II. part. sect. j. ch. 5.

Il suit de-là, et l'expérience le justifie, que le volume de la glace doit continuer à augmenter après qu'elle s'est formée. Un morceau de glace qui dans sa première formation n'était que d'un quatorzième plus leger que l'eau, fut trouvé au bout de huit jours plus leger que ce fluide dans la raison de 12 à 11 : nous devons cette observation à M. de Mairan.

La dureté de la glace est très grande ; elle surpasse considérablement celle du marbre et de plusieurs autres corps connus. Il parait que la glace est d'autant plus forte pour résister à sa rupture ou à son aplatissement, qu'elle est plus compacte et plus dégagée d'air, ou qu'elle a été formée par un plus grand froid et dans des pays plus froids. Les glaces du Spitzberg et des mers d'Islande sont si dures, qu'il est très-difficile de les rompre avec le marteau : voici une preuve bien singulière de la fermeté et de la tenacité de ces glaces septentrionales. Pendant le rigoureux hiver de 1740, on construisit à Petersbourg, suivant les règles de la plus élégante architecture, un palais de glace de 52 pieds 1/2 de longueur, sur 16 1/2 de largeur et 20 de hauteur, sans que le poids des parties supérieures et du comble qui était aussi de glace, parut endommager le moins du monde le pied de l'édifice : la Neva rivière voisine, où la glace avait 2 ou 3 pieds d'épaisseur, en avait fourni les matériaux. Pour augmenter la merveille, on plaça au-devant du bâtiment six canons de glace avec leurs affuts de la même matière, et deux mortiers à bombe dans les mêmes proportions que ceux de fonte. Ces pièces de canon étaient du calibre de celles qui portent ordinairement trois livres de poudre : on ne leur en donna cependant qu'un quarteron ; mais on les tira, et le boulet d'une de ces pièces perça à 60 pas une planche de deux pouces d'épaisseur : le canon dont l'épaisseur était tout au plus de 4 pouces, n'éclata point par une si forte explosion. Ce fait peut rendre croyable ce que rapporte Olaus-Magnus des fortifications de glace, dont il assure que les nations septentrionales savent faire usage dans le besoin. M. de Mairan, dissert. sur la glace, II. part. iij. sect. chap. iij.

La glace étant plus légère que l'eau, peut supporter des poids considérables, lorsqu'elle est elle-même portée et soutenue par l'eau. Dans la grande gelée de 1683, la glace de la Tamise n'était que de onze pouces ; cependant on allait dessus en carrosse. On doit observer qu'une glace adhérente à des corps solides, comme celle d'une rivière l'est à ses bords, doit supporter un plus grand poids que celle qui flotte sur l'eau, ou qui est rompue et felée en plusieurs endroits.

Ce qu'on peut dire de plus précis sur la froideur de la glace, c'est que dans les commencements le degré qui l'exprime est le trente-deuxième du thermomètre de Fahrenheit, ou le zéro de celui de M. de Reaumur. Mais dans la suite la glace, comme tous les autres corps solides, prend à-peu-près la température du milieu qui l'environne ; elle doit donc augmenter de froideur, quand il gèleplus fortement, et en diminuer, quand la gelée est moindre.

La glace est communément moins transparente et plus blanchâtre que l'eau dont elle est formée ; ce qui vient de cette multitude de bulles d'air qui interrompent toujours la continuité de sa masse. Cet air rassemblé en bulles est d'une part beaucoup plus rare que les parties propres de l'eau glacée, et de l'autre Newton a démontré qu'un corps est opaque, quand les vides que laisse sa matière propre, sont remplis d'une substance dont la densité diffère de la sienne. Plus les bulles d'air sont grosses, moins la glace est transparente. Celle qu'on a faite avec de l'eau purgée d'air, autant qu'il est possible, n'est pas toujours également diaphane ; elle l'est quelquefois plus que la glace ordinaire, quelquefois aussi elle l'est beaucoup moins ; c'est qu'elle n'est pas privée de tout l'air qui y était contenu, et que les petites bulles presque invisibles qui s'y forment, peuvent dans certaines circonstances faire beaucoup d'effet. Voyez OPACITE et TRANSPARENCE.

Les glaces du Groènland sont moins transparentes que les nôtres : de plus, s'il en faut croire certains voyageurs, elles ont une couleur bleue que n'ont point celles de notre climat.

La réfraction de la glace est un peu moindre que celle de l'eau ; elle est d'ailleurs assez régulière : on fait des lentilles de glace qui rassemblent les rayons du soleil au point d'allumer et de bruler de la poudre au fort de l'hiver. Voyez LENTILLE, MIROIR-ARDENT, etc.

Quoique la glace soit un corps solide et très-dur, elle est sujette à s'évaporer considérablement ; et ce qui est bien digne de remarque, cette évaporation est d'autant plus grande et plus promte, que le froid est plus violent. Selon les observations faites à Montpellier en 1709 par feu M. Gauteron, secrétaire de la société royale des Sciences de cette ville, la glace exposée à l'air libre perdait alors un quart de son poids en vingt-quatre heures ; évaporation que M. Gauteron jugea plus considérable que celle de l'eau dans un temps moyen entre le chaud et le froid. Mém. de l'Acad. 1709, à la fin du volume.

M. de Mairan fait dépendre ce phénomene de la contexture particulière de la glace, qui occupant un plus grand volume que l'eau, offrant une plus grande superficie, hérissée d'une infinité d'inégalités, doit par-là même, nonobstant sa dureté, donner plus de prise à la cause générale de l'évaporation. J'ajouterai que la sécheresse de l'air et le vent de nord accompagnent presque toujours les grandes gelées. Or dans ces circonstances l'évaporation est considérable ; un air plus sec est plus disposé à se charger de vapeurs, qui s'éleveront d'ailleurs en plus grande quantité, quand cet air sera incessamment renouvellé. Ceci explique assez naturellement pourquoi les liquides qui ne se gèlent point, s'évaporent de même très-considérablement pendant les grands froids.

Nous ne parlons point ici de la neige ni de la gelée blanche ; ce sont des espèces de glace, dont on marque ailleurs les différences d'avec la glace proprement dite. La grêle est une vraie glace, qui n'a rien de particulier que les circonstances et le mécanisme de sa formation. Voyez NEIGE, GELEE BLANCHE et GRELE.

Tout ce que nous avons dit des propriétés de la glace de l'eau, ne saurait guère être appliqué aux différentes sortes de glace qui résultent de la congelation des autres liquides. La glace de l'huile d'olive, par exemple, est terne, opaque, et fort blanchâtre ; celle de l'eau est transparente : la première est plus dense qu'auparavant ; l'autre est plus rare et plus légère qu'elle n'était avant la perte de sa liquidité. Il parait que la dureté est la propriété qui convient le plus généralement à toutes les espèces de glace ; encore ceci doit-il être entendu avec quelque restriction. La glace de l'huile d'olive n'est pas dure dans les commencements, mais elle le devient toujours quand le froid continue, et ce n'est qu'alors qu'elle est censée avoir acquis toute sa perfection.

4°. Des phénomènes de la glace dans sa fonte, et du dégel. La glace se fond à un degré de froid un peu moindre que celui qui la produit. Ainsi le contact des corps voisins suffit pour la fondre, si ces corps sont moins froids qu'elle, ou, ce qui est la même chose, si leur température actuelle est au-dessous du froid de la congelation.

Tous les corps solides appliqués sur la glace ne sont pas également propres à produire cet effet. Ceux qui la touchent en un plus grand nombre de points, la fondent beaucoup plus vite que les autres, tout le reste étant égal d'ailleurs. Ainsi la glace fond beaucoup plus vite sur une assiette d'argent que sur la paume de la main.

M. Haguenot, de la société royale des Sciences de Montpellier, répéta et vérifia plusieurs fois cette expérience en 1729 ; il en fit en même temps plusieurs autres dans ce gout, dont les résultats ne sont pas moins curieux. Il trouva, par exemple, que la glace fondait plus vite sur le cuivre que sur aucun autre métal. Assemblée publique de la S. R. des Sciences de Montpellier, du 22 Décembre 1729.

L'efficacité des fluides pour fondre la glace n'est pas moins puissante que celle des solides. La glace redevient plutôt liquide dans l'eau que dans l'air à la même température, et plus promtement dans de l'eau tiede que près du feu, à une distance où l'on aurait peine à tenir la main. Ajoutons qu'elle fond aussi plus aisément dans l'air subtil que dans l'air grossier. Selon les observations de M. de Mairan, un morceau de glace qui est six minutes vingt-quatre secondes à fondre à l'air libre, est absolument fondu en quatre minutes dans la machine du vuide. On comprend sans peine que l'air contenu dans la glace fait effort pour en desunir et en séparer les parties : or cet effort est toujours plus considérable dans le vuide, où il n'est point balancé par la pression de l'air extérieur environnant.

La glace se fond beaucoup plus lentement qu'elle ne s'est formée. La matière du feu trouve sans-doute plus de difficulté à séparer de petites masses liées par une forte cohésion, qu'à s'échapper d'un liquide qui se gele. Quoi qu'il en sait, le fait est constant : de l'eau qui se sera gelée en cinq ou six minutes, ne reprendra sa liquidité qu'au bout de quelques heures, quelquefois même de quelques jours, dans un lieu dont la température est au-dessous du terme de la congelation, et où cette eau ne se serait jamais glacée d'elle-même. C'est sur ceci qu'est fondée l'utile invention des glacières ; car ce serait une erreur de s'imaginer qu'à l'endroit le plus profond du creux qu'on fait en terre pour conserver la glace, le froid surpasse toujours le degré de la congelation : bien loin de-là, l'eau qu'on y porterait s'y maintiendrait presque toujours liquide ; mais il suffit que la température des glacières soit au-moins un peu au-dessus du terme de la congelation : par-là les grosses masses de glace qu'on y a entassées ne se fondent que très-lentement, et il en reste toujours assez pour notre usage.

La destruction de la glace offre quelques-uns des phénomènes remarqués dans sa formation ; ainsi l'on retrouve les filets de glace qui subsistent encore, quand les intervalles qui les séparaient sont dégelés. Les angles de soixante degrés reparaissent aussi dans ces circonstances, mais toutes ces apparences sont rares dans un morceau de glace un peu épais. Au reste l'ordre qui s'observe dans la fonte de la glace, n'est point à tous égards contraire à celui de sa formation. La glace se forme par les bords et par la surface de l'eau ; elle commence de même à se détruire par ses bords, par ses pointes, ses angles solides, et ensuite par toute sa surface exposée à l'air.

La glace se fond naturellement par la diminution du froid de l'atmosphère, quand la liqueur du thermomètre qui s'était abaissée au terme de la congelation et au-dessous, remonte de quelques degrés au-dessus. Ce relâchement du grand froid, cet adoucissement qui résout les glaces et les neiges dans tout un pays, est ce qu'on appelle proprement dégel. Voyez DEGEL et GELEE.

5°. De la glace artificielle par le moyen des sels. L'art qui imite si souvent la nature, a trouvé le moyen de se procurer de la glace semblable à celle qui est formée par les causes générales, et dont nous venons de décrire les propriétés. Rien de plus aisé que d'avoir en peu de temps au fort de l'été de cette glace artificielle. Nous avons vu à l'article FROID, qu'on plaçait pour cet effet dans un vaisseau de capacité et de figure convenable une bouteille remplie de l'eau qu'on voulait glacer ; qu'on appliquait ensuite autour de cette bouteille de la glace pilée ou de la neige mêlée avec du salpetre ou du sel commun, ou avec quelqu'autre sel ; que ce mélange entrant de lui-même en fusion, l'eau de la bouteille se refroidissait de plus en plus à mesure qu'il se fondait ; et qu'enfin elle se convertissait en glace ; qu'on pouvait hâter la fusion réciproque de la glace et des sels, et la congelation de l'eau qui en est une suite, en plaçant immédiatement sur le feu le vaisseau qui contient le mélange.

Nous avons fait voir que c'était une propriété commune aux sels de toute espèce, que celle de fondre la glace et de la refroidir en la fondant ; que non-seulement les sels qui sont sous forme seche, mais encore que les esprits acides, tels que ceux de nitre, de sel, etc. les esprits ardents, comme l'esprit-de-vin, etc. opéraient le même effet ; que toutes ces substances mêlées avec la glace donnaient des congelations artificielles, qui, selon la nature et la dose des matières qu'on avait employées, différaient les unes des autres et par la force et par la promtitude. Le sel marin, par exemple, est plus efficace que le salpêtre, l'esprit de nitre est plus actif, et produit un degré de froid plus considérable que l'esprit de sel, etc. Nous ne reviendrons plus sur ces différents objets, pour ne pas tomber dans des redites inutiles.

On ne voit rien dans la glace artificielle, qui la distingue de la glace naturelle formée rapidement ; il ne parait point qu'elle se charge des particules des sels qu'on emploie, qui en effet auraient bien de la peine à pénétrer le vaisseau qui la contient.

Si au lieu d'appliquer autour d'une bouteille pleine d'eau un mélange de sel et de glace, on remplit la bouteille de ce même mélange, et qu'on la plonge ainsi dans de l'eau, une partie de cette eau se glacera autour de la bouteille.

Que le mélange soit autour de l'eau, ou que l'eau environne le mélange, la chose est très-indifférente, quant à l'effet qui doit s'ensuivre ; l'essentiel est que le mélange soit plus froid que l'eau d'un certain nombre de degrés : car alors il la convertira facilement en glace par la communication d'une partie de sa froideur.

Ce qu'on observe dans le cas où l'eau entoure le mélange, arrive précisément de la même manière, lorsqu'on fait dégeler des fruits dans de l'eau médiocrement froide ou dans de la neige qui se fond actuellement ; car il se forme très-promtement autour de leur peau une croute de glace dure et transparente, et plus ou moins épaisse, selon la grosseur et la qualité du fruit.

Nous avons remarqué à l'article GELEE, que les fruits ou les membres gelés étaient perdus sans ressource, si on les faisait dégeler trop promtement. C'est la raison pour laquelle on emploie ici l'eau médiocrement froide ou la neige, plutôt que l'eau chaude, qui par la fonte trop subite qu'elle produirait, détruirait absolument l'organisation qu'on veut conserver. Voyez GELEE.

On a cherché longtemps les moyens de se procurer de la glace artificielle par les sels tous seuls, sans le secours d'une glace étrangère. Voici comme on y est enfin parvenu. Nous avons parlé ailleurs (voyez FROID) de la propriété qu'ont les sels, principalement le sel ammoniac, de refroidir l'eau, où ils sont dissous sans la glacer. Si donc on a de l'eau déjà froide à un degré voisin de la congelation, il sera facile d'en augmenter la froideur de plusieurs degrés, en y faisant dissoudre un tiers de sel ammoniac. Ce mélange servira à rendre plus froide une seconde masse d'eau déjà refroidie au degré où l'était d'abord la première qu'on a employée. On fera encore dissoudre du sel ammoniac dans cette nouvelle eau. En continuant ce procédé, et en employant ainsi des masses d'eau successivement refroidies, on aura enfin un mélange de sel et d'eau beaucoup plus froid que la glace ; d'où il suit évidemment que si on plonge dans ce mélange une bouteille d'eau pure moins froide que la glace, cette eau s'y gelera. Nous avons dit qu'il fallait pour cette expérience de l'eau déjà voisine de la congelation. Ainsi ce moyen n'est pas praticable en tout lieu et en toute saison ; il ne laisse pourtant pas de pouvoir devenir utile en bien des occasions. C'est à M. Boerhaave qu'on doit cette découverte. Voyez sa chimie de igne, exp. jv. cor. 4.

Ne pourrait-on pas se procurer de la glace artificielle sans sels et sans glace ? Ce qui est constant, c'est qu'on rafraichit l'eau en l'exposant à un courant d'air dans un vaisseau construit d'une terre poreuse, ou dans une bouteille enveloppée d'un linge mouillé. C'est ce qu'on pratique avec succès en Egypte, à la Chine, au Mogol, et dans d'autres pays. Si l'eau était déjà voisine de la congelation, ne pourrait-elle pas se geler par ce moyen ? Cette idée qui est de M. de Mairan, mérite d'être suivie.

Dans toutes les expériences précédentes, l'eau soumise à l'action de la gelée était pure et sans aucun mélange. De l'eau mêlée avec quelque corps étranger, soit solide, soit fluide, présente dans sa congelation d'autres phénomènes.

L'eau salée se gèleplus difficilement que l'eau pure ; il faut pour la glacer un froid supérieur au degré de la congelation, et qui excède d'autant plus ce degré, que l'eau est plus chargée de sels. La glace d'eau salée est moins dure que la glace ordinaire ; elle est plus chargée de sel au centre qu'à l'extérieur : ce milieu même trop chargé de sel, ou ne se gèlepoint, ou ne prend que peu de consistance.

Il en est de même de l'eau qu'on a mêlée avec de l'esprit-de-vin extrêmement rectifié. Ce mélange se gèleavec peine, et on voit toujours au milieu de la masse de glace l'esprit-de-vin sous sa forme liquide. Dans l'un et dans l'autre exemple l'eau se sépare plus ou moins parfaitement des particules de sel ou de celles de l'esprit-de-vin.

Il serait difficile de ne pas apercevoir ici un rapport marqué entre la congelation de l'eau mêlée avec quelqu'autre substance, et la congelation des liquides différents de l'eau, tels que le vin, le vinaigre, etc. Ces liquides ne sont eux-mêmes que de l'eau combinée avec des matières salines ou huileuses. Que l'art ou la nature aient formé ces mélanges, le même effet doit avoir lieu dans leur congelation et dans la séparation de l'eau d'avec les substances qui lui étaient unies.

L'eau des mares, qui est souvent mêlée avec l'urine des animaux, avec les parties grasses ou salines des matières tant animales que végétales, qui s'y sont pourries ; cette eau, dis-je, lorsqu'elle se glace, représente des figures très-singulières, que l'imagination rend encore plus merveilleuses : il n'est pas rare d'y voir des espèces de dentelles, de figures d'arbres ou d'animaux, etc. Des auteurs décidés pour le merveilleux vont beaucoup plus loin ; ils assurent que la lessive des cendres d'une plante venant à se glacer, en représente fidèlement l'image. C'est ici la fameuse palingenesie ou régénération des anciens chimistes, chimère trop décriée pour qu'on s'applique sérieusement à en montrer l'absurdité.

L'exposition que nous venons de faire des phénomènes de la glace renferme à-peu-près tout ce qu'il y a de plus essentiel dans cette matière. Rien d'intéressant n'a été omis ; nous pourrions plutôt craindre le reproche d'avoir donné trop d'étendue à cet article, mais l'importance du sujet sera notre excuse ; le détail des faits nous a d'ailleurs bien plus occupés que la recherche des causes ; les vrais philosophes n'auront garde de nous en savoir mauvais gré. On trouvera dans la dissertation de M. de Mairan des conjectures ingénieuses sur les causes de plusieurs phénomènes particuliers que nous avons laissés sans explication. La matière subtile que cet habile physicien a mise en œuvre, est moins liée qu'on ne pourrait d'abord le penser, au fond de son système, auquel il ne serait pas difficile de donner, s'il le fallait, un air tout à fait newtonien.

La glace doit être considérée par rapport à nos besoins et à l'usage qu'on en fait journellement dans les Sciences et dans les Arts. Combien de boissons rafraichissantes ne nous procure-t-elle pas, secours que la nature semblait nous avoir entièrement refusés ? La Médecine emploie avec succès quelques-unes de ces boissons rafraichissantes, l'eau à la glace surtout, dans plusieurs cas. Le chimiste se sert de la glace pour rectifier les esprits ardents, pour concentrer le vinaigre, pour séparer les différentes substances qui entrent dans la composition des eaux minérales, etc. L'anatomiste, en faisant geler certaines parties du corps humain, a quelquefois découvert des structures cachées, invisibles dans l'état naturel. Nous ne faisons qu'indiquer tous ces différents usages, expliqués avec plus de détail dans plusieurs endroits de ce Dictionnaire. Il suffit d'avoir fait remarquer que la glace, loin d'être pour les Philosophes un objet de pure curiosité, peut beaucoup fournir à cette physique pratique, qui dédaignant les spéculations stériles, ramène tout à nos besoins. M. de Mairan, dissert. sur la glace ; Musschenbroeck, tentat. et essais de Physique ; Nollet, leçons de Physique, tome IV. Boerhaave, chim. tract. de aqua ; Hamberger, element. physic. etc. Article de M. DE RATTE, auteur du mot FROID, et autres.

GLACE, (Médecine) Il y a différentes observations à faire concernant l'usage et les effets de l'eau sous forme de glace, relativement à l'économie animale, dans la santé et dans les maladies.

On se sert communément de la glace pour communiquer aux différents liquides employés pour la boisson, un plus grand degré de froid qu'ils ne pourraient l'avoir par eux-mêmes, lorsque l'air auquel ils sont exposés est d'une température au-dessus de la congelation. Voyez THERMOMETRE. On leur donne, par le moyen de la glace, une qualité actuelle propre à procurer un sentiment de fraicheur qui est réputé délicieux, surtout dans les grandes chaleurs de l'été. Les moyens de procurer ce froid artificiel sont de plonger les vases qui contiennent les liquides que l'on veut rafraichir dans de l'eau mêlée de glace pilée ou de neige ou de grêle ; ou dans un mélange de glace avec différents ingrédiens propres à la rendre encore plus froide et plus rafraichissante qu'elle n'est par elle-même. Voyez dans l'art. FROID (Physique), les différentes manières de rendre artificiellement le froid des corps liquides beaucoup plus grand qu'il ne peut jamais le devenir naturellement dans nos climats tempérés. Voyez aussi les éléments de Chimie de Boerhaave, de igne, experiment. jv. coroll. 4.

Le froid propre à la glace conservée convenablement, suffit seul pour rafraichir les liquides destinés à la boisson dans les repas : on ne donne à ce froid plus d'intensité que pour certaines boissons particulières, telles que les préparations appelées orgeat, limonade, etc. boissons que l'on rafraichit au point d'y former de petits glaçons, qui n'en détruisent pas totalement la fluidité, et les rendent d'un usage très-agréable, en conservant plus longtemps leur fraicheur dans le trajet de la bouche à l'estomac, et même jusque dans ce viscère.

On emploie aussi la glace rendue plus froide qu'elle n'est naturellement, pour congeler des préparations alimentaires faites avec le lait ou le suc de différents fruits, le sucre, etc. en consistance de crême ou de fromage mou, auxquelles on donne par excellence le nom de glace, qui sont propres à être servies pour les entre-mets, pour les desserts, les collations, etc. et qui ajoutent beaucoup aux délices de la table. Voyez GLACE.

Les Médecins dont les connaissances doivent autant servir à régler ce qui convient pour la conservation de la santé ; à indiquer ce qui peut lui nuire, qu'à rechercher les causes des maladies ; à prescrire les moyens propres pour les traiter, pour en procurer la guérison : convaincus par l'expérience la plus générale, autant que par le raisonnement physique concernant l'effet que peuvent produire dans le corps humain les boissons et autres préparations à la glace, qu'elles sont d'un usage aussi dangereux qu'il est délectable, s'accordent presque tous à le proscrire sans ménagement, et à le regarder comme une des causes des plus communes d'une infinité de désordres dans l'économie animale.

En effet, le sang et la plupart de nos humeurs n'étant dans un état de liquidité que par accident, c'est-à-dire par des causes physiques et mécaniques, qui lui sont absolument étrangères ; telles que la chaleur animale qui dépend principalement de l'action des vaisseaux qui les contiennent, et l'agitation qu'ils procurent aux humeurs par cette même action, qui tend continuellement à desunir et à conserver dans l'état de desunion les molécules qui composent ces humeurs, et à s'opposer à la disposition qu'elles ont à se coaguler ; et l'effet de l'impression du froid appliqué aux parties vivantes du corps animal, étant de causer une sorte de constriction, de resserrement, dans les solides, et une vraie condensation dans les fluides ; ce qui peut aller jusqu'à diminuer l'action de ceux-là et la fluidité de ceux-ci : il s'ensuit que tout ce qui peut donner lieu à un pareil effet doit nuire considérablement à l'exercice des fonctions, soit dans les parties qui en sont affectées immédiatement, soit de proche en proche dans celles qui en sont voisines, par une propagation indépendante de celle du froid ; par une espèce de spasme sympathique, que l'impression du froid dans une partie occasionne dans d'autres, même des plus éloignées. D'où peuvent se former des engorgements dans les vaisseaux de tous les genres qui y troublent le cours des humeurs, mais surtout dans ceux qui peuvent être le siège des inflammations : d'où s'ensuivent des étranglements dans des portions du canal intestinal qui interceptent le cours des matières flatueuses qui y sont contenues, dont la raréfaction ultérieure cause des distensions très-douloureuses aux tuniques membraneuses qui les enferment ; des gonflements extraordinaires et autres symptômes qui accompagnent les coliques venteuses : d'où résultent aussi très-fréquemment des embarras dans les secrétions, de celle surtout qui se fait dans le foie ; des suppressions d'évacuations habituelles, comme de celle des menstrues, des hémorrhoïdes, des cours de ventre critiques, etc. Voyez FROID (Pathologie), PLEURESIE, FLUXION, COLIQUE, VENTOSITE, etc. en sorte qu'il ne peut qu'y avoir beaucoup à se défier des observations qui paraissent autoriser l'usage des boissons et des préparations alimentaires à la glace : elles seront toujours suspectes, lorsqu'on aura égard aux observations trop communes des mauvais effets que l'on vient de dire qu'elles produisent très-souvent, en donnant naissance à différentes maladies, la plupart de nature très-dangereuse, surtout lorsqu'on use de glace dans les cas où l'on est échauffé extraordinairement par quelque exercice violent, ou par toute autre cause que ce puisse être d'agitation du corps, mécanique ou physique ; ce qui forme un état où l'on est d'autant plus porté à user des moyens qui peuvent procurer du rafraichissement, tant intérieurement qu'extérieurement, que l'on s'expose davantage à en éprouver de funestes effets.

C'est contre les abus de cette espèce que s'élève si fortement Hippocrate, lorsqu'il dit, aphoris. lj. sect. 2. que tout ce qui est excessif est ennemi de la nature, et qu'il est très-dangereux dans l'économie animale, de procurer quelque changement subit, de quelque nature qu'il puisse être. Les plus grands médecins ont ensuite appuyé le jugement de leur chef d'une infinité d'observations relatives spécialement à ce dont il s'agit ici ; tels que Marc Donat, de medicis historiis mirabilibus ; Calder. Heredia, tract. de potionum varietate ; Amat. Lusitanus, Benivenius, Hildan, cent. iij. observat. 48. et cent. v. observat. 29. Schenkius, observat. lib. II. Hoffman, pathol. géner. c. x. de frigido potu vitae et sanitati hominum inimicissimo. Il y a même des auteurs qui en traitant des mauvais effets des boissons froides avec excès, comme des bains froids employés imprudemment, rapportent en avoir vu résulter même des morts subites ; tel est, entr'autres, Lancisi, de subitaneis morbis, lib. II. c. vij.

Mais comme l'usage de boire à la glace est devenu si commun, qu'on ne doit pas s'attendre qu'aucune raison d'intérêt pour la santé puisse le combattre avec succès, et soit supérieure à l'attrait du plaisir qu'on s'en promet ; il est important de tâcher au-moins de rendre cet usage aussi peu nuisible qu'il est possible. C'est dans cette vue que nous proposons ici les conseils que donne Rivière à cet effet (instit. med. lib. IV. cap. xxjv. de potu) ; savoir, de ne boire jamais à la glace dans un temps où on est échauffé par quelque agitation du corps que ce soit ; et lorsque l'on use habituellement d'une boisson ainsi préparée, de ne boire qu'après avoir pris une certaine quantité d'aliments, pour que le liquide excessivement froid qui s'y mêle, fasse moins d'impression sur les tuniques de l'estomac ; de ne boire que peu-à-la-fais par la même raison, et de boire un peu plus de vin qu'à l'ordinaire, pour que sa qualité échauffante serve de correctif aux effets de la glace, qui sont surtout très-pernicieux aux enfants, aux vieillards, et à toutes les personnes d'un tempérament froid, délicat, qui ne peuvent par conséquent convenir, si elles conviennent à quelqu'un dans les climats tempérés, qu'aux personnes robustes accoutumées aux exercices du corps.

Avec ces précautions, ces ménagements, et ces attentions, on peut éviter les mauvais effets des boissons rafraichies par le moyen de la glace : on peut même les rendre utiles, non-seulement dans la santé, pendant les grandes chaleurs, mais encore dans un grand nombre de maladies, surtout dans les climats bien chauds. C'est ce qu'établit avec le fondement le plus raisonnable, le célèbre Hoffman, qui après avoir montré le danger des effets de la boisson à la glace, dans la dissertation citée ci-devant, en a fait un autre (de aquae frigidae potu salutari) pour relever les avantages de l'usage que l'on peut en faire dans les cas convenables et avec modération. Il rapporte, d'après Ramazzini (de tuendâ principum valetudine, cap. v.) des circonstances qui prouvent que cet usage non seulement n'est pas nuisible, mais qu'il est même nécessaire en Espagne et en Italie pendant les grandes chaleurs ; puisqu'on observe dans ce pays-là, que dans les années où il manque de la neige pour rafraichir la boisson, il règne plus de maladies putrides, malignes, que dans les autres temps où la neige a pu être ramassée en abondance ; en sorte que lorsqu'il n'en tombe pas, la saison qui suit est regardée d'avance comme devant être funeste à la santé et même à la vie des hommes. Ne serait-on pas fondé à inférer de-là que ce qu'on appelle des glaces pourrait être encore plus utile dans de semblables cas, que la simple boisson à la glace ; parce qu'elles sont plus denses, plus propres à conserver leur qualité rafraichissante ; à donner du ressort aux estomacs relâchés, distendus par une trop grande quantité d'aliments ; et à s'opposer à la putréfaction que ceux qui en sont susceptibles pourraient y contracter, en séjournant longtemps dans ce viscère ?

On peut ajouter que d'après les éloges que font la plupart des anciens médecins, tels qu'Hippocrate, Galien, Celse, de l'usage de la boisson bien froide, dans bien des maladies ardentes, bilieuses, des praticiens modernes ont employé avec succès la boisson à la glace dans des cas pareils ; mais seulement lorsque ces maladies portaient un caractère de relâchement, d'atonie dans les fibres en général, et particulièrement à l'égard des premières voies, sans aucune disposition au spasme, à l'érétisme du genre nerveux. C'est dans de semblables circonstances que l'on s'est souvent servi utilement de la boisson à la glace, pour guérir des dyssenteries, des cours de ventre opiniâtres pendant les grandes chaleurs ; que la glace elle-même employée tant intérieurement qu'extérieurement, a arrêté des hémorrhagies rébelles, par quelques voies qu'elles se fissent ; qu'elle a guéri des coliques bilieuses, violentes, et surtout de celles qui sont causées par des vents et même des emphysèmes, des tympanites confirmées. Voyez les observations citées dans la dissertation d'Hoffman ; et pour ce qui regarde les flatulences, la pneumato-pathologie de M. Combalusier, docteur médecin de Montpellier et ensuite de Paris, publiée en latin en 1747. Il y a aussi bien des observations de cas dans lesquels on a éprouvé de bons effets de la glace appliquée sur les parties gangrenées par le froid. Voyez GANGRENE, MORTIFICATION, SPHACELE ; et le commentaire sur ce sujet des aphorismes de Boerhaave, par l'illustre Wansvieten.

GLACES, s. f. pl. (Arts) nom moderne donné à des liqueurs agréables au gout, préparées avec art, et glacées en forme de tendres congelations. On parvient promtement à glacer toutes les liqueurs tirées des sucs des végétaux, avec de la glace pilée et du sel ; et au défaut de sel, avec du nitre ou de la soude. M. Homberg indique dans l'hist. de l'académie des Sciences, ann. 1701, p. 73. une manière de faire de la glace propre à rafraichir et à glacer toutes sortes de liqueurs ; et M. de Reaumur, dans le même recueil, mém. de l'ann. 1734, p. 178. nous apprend un moyen de faire des glaces à peu de frais ; j'y renvoye le lecteur, pour ne donner ici que la méthode ordinaire de nos limonadiers, confiseurs, maîtres-d'hôtel, etc.

Ils prennent des boites de fer-blanc faites exprès à volonté ; ils les remplissent de liqueurs artistement préparées et tirées des fruits de la saison, comme de cerises, de fraises, de framboises, de groseilles, de jus de citron, d'orange, de creme, de chocolat, etc. car on combine à l'infini l'art de flatter le gout. Ils mettent un certain nombre de leurs boites remplies des unes ou des autres de ces liqueurs, dans un sceau à compartiments ou sans compartiments, à un doigt de distance l'une de l'autre : ils ont de la glace toute prête, pilée, broyée et salée, qu'ils jettent vitement dans le sceau tout-autour de chaque boite de fer-blanc pleines de liqueurs, et jusqu'à ce qu'elles en soient couvertes.

Quand ils veulent que les glaces soient promtement faites, ils emploient une plus grande quantité de sel que la dose ordinaire, et laissent reposer les liqueurs une demi-heure ou environ ; prenant garde de temps en temps que l'eau ne surmonte les boites à mesure que la glace se fond, et qu'elle ne pénètre jusqu'aux liqueurs. Pour éviter cet inconvénient, on fait au bas du sceau un trou où l'on met un fausset ; et par ce moyen on tire l'eau de temps en temps ; ensuite on range la glace de dessus les boites ; et on remue la liqueur avec une cuillière, pour la faire glacer en neige. Quand ils s'aperçoivent qu'elle se glace en trop gros morceaux, ils la remuent avec la cuillière afin de la dissoudre, parce que les liqueurs fortement glacées n'ont plus qu'un goût insipide.

Après avoir ainsi remué toutes leurs boites et leurs liqueurs, en évitant qu'il n'y entre point de glace salée, ils les recouvrent de leur couvercle, et puis de glace et de sel pilé, comme la première fais. Plus on met de sel avec la glace, et plutôt les liqueurs se congèlent ; on ne les tire du sceau que quand on veut les servir.

Les glaces font les délices des pays du midi ; et je n'ignore pas qu'en Italie, ce beau sol où on sait les faire avec un art supérieur, la plupart des médecins, loin de les condamner, assurent que leur usage y est très-salutaire ; il peut l'être aussi dans nos climats tempérés, à plusieurs personnes dont l'estomac et le genre nerveux ont besoin d'être renforcés par des mets et des liqueurs froides. Mais en tout pays, prendre des glaces immodérément sans un régime analogue, ou imprudemment, et dans le temps, par exemple, qu'on est le plus échauffé, c'est exposer ses jours et risquer de payer bien cher un repentir. (D.J.)

GLACE INFLAMMABLE, (Chimie) glace artificielle qui prend feu. On fait par l'art une telle glace avec de l'huile de térébenthine, du spermaceti, et de l'esprit de nitre : ce n'est qu'un jeu chimique rapporté dans l'hist. de l'acad. des Sciences, ann. 1745 ; mais il y a des curieux, des artistes comme M. Rouelle, des seigneurs même qui préfèrent ces sortes de jeux à ceux qu'on joue dans la société ; et il arrive quelquefois que la Physique leur est redevable de plusieurs connaissances utiles : voici donc une manière de produire de la glace inflammable.

On prendra de l'huile de térébenthine distillée ; on la mettra dans un vaisseau sur un feu doux ; on y fera fondre lentement du spermaceti ou blanc de baleine : cette solution restera aussi claire que de l'eau commune, en plaçant le vaisseau qui la contient dans un lieu frais ; et en trois minutes au plus la liqueur se glacera. Cependant si elle se glaçait trop difficilement, un peu de nouveau blanc de baleine qu'on y fera fondre, y remédierait : il n'y a nul inconvénient à en remettre à plusieurs fois ; la seule circonstance essentielle est de ne le point piler, mais de le mettre fondre en assez gros morceaux ; sans cela, la glace serait moins transparente.

Lorsque la chaleur de l'été est trop forte, ou qu'on n'a pas de lieu assez frais pour faire prendre la liqueur, il ne faut que mettre le vaisseau qui la contient dans de l'eau bien fraiche ; la liqueur se glace en moins d'une demi-minute : mais cette glace faite brusquement n'est jamais si belle que celle qui s'est formée tranquillement. Dès que la liqueur commencera à dégeler, et pendant qu'il y aura encore des glaçons flottants dessus, versez-y de bon esprit de nitre ; alors la liqueur et la glace s'enflammeront et se consumeront dans l'instant. Il est vrai qu'il n'y a rien de moins étonnant que de voir l'huile de térébenthine s'enflammer par l'esprit de nitre : mais l'art consiste à la charger d'une matière capable de la réduire en glace sans altérer sa transparence et son inflammabilité ; et c'est ce qui arrive dans le procédé qu'on vient d'indiquer. (D.J.)

GLACE ; on appelle ainsi un verre poli, qui par le moyen du teint, sert dans les appartements à réfléchir la lumière, à représenter fidèlement et à multiplier les objets : ce verre est disposé par miroirs ou par panneaux, et l'on en fait des lambris de revêtement. On a trouvé depuis peu le secret d'en fondre et polir d'une très-grande hauteur. Voyez la fabrication des glaces, au mot VERRERIE.

GLACE, en terme de Jouaillier, se dit de certains défauts qui se rencontrent dans les diamants, pour avoir été tirés avec trop de violence des veines de la mine. Lorsque les glaces sont trop considérables dans les diamants, on est obligé de les scier ou de les cliver. Voyez DIAMANT et CLIVER. Dict. de Comm.



Affichages : 2048