On me voit, on me voit plus.

"Vice et vertu sont parents comme diamant et charbon."

Karl Kraus

Un proche intéressé par Artips Sciences ?

Bonjour,
Aujourd'hui : "On me voit, on me voit plus."
Où l’on attise le feu des diamants.

1772, jardins du Louvre, Paris. Une petite foule de curieux se presse autour de l’appareil installé par le chimiste Lavoisier. Deux immenses lentilles - la plus grande fait la taille d’un adulte - sont montées sur un châssis en bois et orientées en direction du soleil.

Expérience de Lavoisier réalisée dans les années 1770, illustration extraite de l'ouvrage Œuvres de Lavoisier. Publiées par les soins de son Excellence le Ministre de l'Instruction Publique et des Cultes, 1862, Science History Institute, Philadelphie
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À l’autre bout du système, le savant a placé un pot rempli de diamants, hermétiquement fermé. Le récipient est soudainement inondé de lumière concentrée, la température augmente, les diamants noircissent et… disparaissent ! Un murmure de surprise parcourt l’assistance alors que Lavoisier pèse le pot : sa masse n’a pas changé.

Illustration Artips Sciences
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La première conclusion, c’est qu’aucune matière n’a été créée ou annihilée pendant la réaction de combustion. De quoi nourrir les méninges de Lavoisier, qui aboutira cinq ans plus tard à la loi qui porte son nom et que l'on résume par le fameux adage "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme".

La deuxième, c’est que la matière des diamants s’est logiquement combinée avec l’oxygène enfermé dans le pot pour créer un nouveau gaz !

Illustration Artips Sciences
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Mais quel genre de gaz ? L'aspect noirâtre des diamants avant leur disparition met Lavoisier sur la piste : il pourrait s'agir du même gaz que celui produit par la combustion du charbon.

Pour le prouver, il injecte le gaz de diamant dans de l'eau de chaux, un liquide qui se trouble en présence de fumées de charbon. Bingo, l'eau de chaux devient aussi opaque qu’un pastis ! Pour Lavoisier, diamant et charbon sont donc faits de la même matière, qu'il nomme carbone.

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Le chimiste a vu juste, les diamants sont entièrement constitués d'atomes de carbone. Ils se forment sous Terre vers 150 km de profondeur, là où la température atteint 1500°C et la pression 75 tonnes par cm²… soit le poids d’une navette spatiale sur un ongle !

Illustration Artips Sciences
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Des roches riches en carbone sont liquéfiées par les hautes températures, et les atomes de carbone sont compressés au point que chacun se lie fortement à quatre autres. Ils cristallisent alors dans une structure ultra compacte – le diamant – et quasiment indestructible… enfin, jusqu’à l’engin infernal de Lavoisier !

À gauche : Diamant, photo : Adobe Stock, À droite : Illustration Artips Sciences
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Pour en savoir plus :

Adressons une petite pensée aux gentilshommes qui ont offert les diamants de leur famille à la science… mais le jeu en valait la chandelle ! Avec son tour de magie, Lavoisier inaugure plus de deux siècles de recherche sur le diamant, son origine et ses propriétés.

Vous voulez en apprendre plus ? L’École des Arts Joailliers propose un cycle de cours autour de l’univers du diamant, à la fois théoriques (science du diamant, gemmologie, taille) et pratiques. Vous pourrez en effet observer et manipuler de véritables pierres précieuses, et apprendre à évaluer leur teinte et leur pureté !