PURETÉ, chimie

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« Tout est mélange », a-t-on envie d'écrire. Le corps pur s'apparente à une conjecture, et n'admet de définition qu'opératoire. N'est-il qu'un inaccessible idéal, éloigné de toute réalité ?

Ce n'est pas aussi tranché. Le cristal vient infirmer un pessimisme aussi radical. Il suffit pour s'en convaincre de rappeler une observation simple : parfois, du sucre cristallise dans un pot de confiture. Le fait est étonnant car le bocal contient un mélange où coexistent des dizaines, peut-être même des centaines, d'espèces chimiques distinctes. Néanmoins, s'y forment spontanément des cristaux de sucrose. Ils sont, de plus, d'une pureté plus qu'acceptable. L'explication de ce qui apparaît « miraculeux », l'apparition du pur se singularisant au sein de l'impur, vient de la discordance entre deux échelles de temps.

Dans celle de la vie courante, les durées se chiffrent en heures et en journées. Dans celle du monde microscopique, celui des molécules qui, même dans ce milieu visqueux de la confiture, se remuent et se déplacent constamment, l'unité de temps est plutôt la nanoseconde. Une seconde contient un milliard de nanosecondes. Une heure équivaut à 3 600 milliards de nanosecondes.

Le processus aboutissant à la formation de cristaux de sucre pur fait intervenir des collisions moléculaires, répétées un très grand nombre de fois. Au gré du hasard et du mouvement brownien, les molécules se rencontrent, butant les unes contre les autres, dans toutes les configurations concevables. Chacune des molécules de sucrose présentes dans le mélange (la confiture), à un instant ou à un autre, vient tenter sa chance. Elle vient heurter l'édifice microcristallin qui germe. Elle tente de s'y accrocher. Elle y cherche sa place. Et ce n'est qu'après moult essais infructueux qu'elle parvient enfin à s'ajuster dans une cavité, juste à sa taille, que le microcristal lui offre.

La configuration d'un cristal est absolument régulière, la monotonie même, synonyme d'une quasi-perfection dans la répétition d'un même motif dans les trois dimensions de l'espace. Le phénomè [...]

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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

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Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « PURETÉ, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/purete-chimie/