Henri Sainte-Claire Deville

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Introduction

Henri Sainte-Claire Deville

Henri Sainte-Claire Deville, né le 11 mars 1818 à Saint Thomas (Archipel des Antilles), décédé le 1 juillet 1881 à Boulogne-sur-Seine, inhumé au cimetière du Père-Lachaise, est un chimiste français, connu principalement pour ses travaux sur l'aluminium.

Ses origines

Henri Sainte-Claire Deville est né dans les Antilles sur l'île de saint Thomas, possession à l'époque du Danemark. Son père, qui avait conservé sa nationalité française, était armateur. Sa famille est originaire de la région française du Périgord.

Son frère Charles deviendra géologue et sera connu pour ses travaux sur les volcans.

La chimie

Il revient en France avec sa famille en 1824. Il entreprend des études de médecine et obtient son doctorat à 25 ans en 1843. Il se passionne pour la chimie et suit les cours du chimiste Louis Jacques Thénard. Il crée dans un grenier son premier laboratoire et découvre le toluène. Sa thèse de chimie porte sur l'essence de térébenthine.

En 1845, lors de la réouverture de la faculté des sciences de Besançon, il est nommé professeur de chimie et doyen, il restera six ans. Il met au point un nouveau procédé d'analyse pour analyser l'eau du Doubs. Il isole l'acide nitrique anhydre en faisant passer du chlore sur du nitrate d'argent. Cette découverte lui vaut sa première renommée auprès du monde scientifique européen.

L'École normale supérieure

En 1851, il est nommé maître de conférence de chimie à l'École normale supérieure de Paris à l'âge de 33 ans.

Il cultive ses relations en ouvrant son laboratoire le dimanche après-midi aux célébrités scientifiques (Louis Pasteur), littéraires (Renan) et politiques (Thiers).

En travaillant sur des corps supposés très stables tels que l'eau et le dioxyde de carbone, il met en évidence la notion de réversibilité et d'équilibre chimique. Ses travaux sur la dissociation seront repris et développés par ses élèves : Henri Debray, Louis Joseph Troost, Paul Hautefeuille, Alfred Ditte. En 1864, il donne sur ce sujet des conférences appelées « leçons de chimie » à la Société chimique de Paris.

En 1867 il est nommé professeur de chimie à la Faculté de sciences de Paris à la suite de Dumas. Il est suppléé de 1875 à sa mort par Henri Debray et c'est Louis Joseph Troost qui lui succède.

Ses travaux sur l'aluminium

Dès son arrivée à l'École normale, il cherche à déterminer les propriétés du silicium, du magnésium et de l'aluminium.

Pour produire de l'aluminium, il reprend les expériences de Friedrich Wöhler, ce dernier n'ayant réussi qu'à produire quelques paillettes d'aluminium au milieu de nombreuses impuretés. Pour réduire l'oxyde d'aluminium, à la différence de Wöhler, il remplace le potassium par du sodium. Il réussit à produire les premiers lingots d'aluminium. La production chimique de l'aluminium est née. En 1854, il fait une première communication sur ce sujet à l'Académie des sciences.

En 1859, il publie un ouvrage sur l'aluminium où il prévoit l'utilisation future de ce métal : « L'aluminium est susceptible de devenir un métal usuel ». Parmi d'autres propriétés, il détermine sa conductibilité électrique : « La détermination de la conductibilité électrique a été faite au moyen de l'appareil de M. Wheatstone, en cherchant quelles étaient les dimensions d'un fil de clavecin et d'un fil d'aluminium qui opposaient au passage de l'électricité la même résistance électrique. »

Les débuts de la production industrielle de l'aluminium

En 1854, Henri Sainte-Claire Deville réalise la première production industrielle d'aluminium dans une usine de Javel à Paris. Les travaux sont financés par l'empereur Napoléon III. Les premiers lingots seront utilisés pour l'exposition universelle de 1855.

En 1856, l'usine s'installe dans le quartier de la Glacière puis en 1857 à Nanterre. En 1859, cette usine produira 500 kg d'aluminium principalement destiné à la bijouterie.

Il a l'intuition géniale de choisir la bauxite comme minerai pour produire l'alumine nécessaire à la production de l'aluminium. Il met au point le procédé dit procédé Deville pour extraire l'alumine du minerai.

Il travaille sur les questions périphériques à la production de l'aluminium et met au point une méthode de production du sodium, matière première dont il a besoin. À la suite de ses travaux, le coût de production de ce métal passe de 1000 F à 10 F par kg.

Il s'intéresse à la cryolithe et découvre qu'elle dissout l'alumine. Il l'utilisera dans l'usine de Nanterre comme fondant.

Le procédé chimique de Sainte-Claire Deville se développera jusqu'en 1886, année ou Paul Héroult et Charles Martin Hall découvriront le procédé électrolytique de production de l'aluminium. En 1854, Sainte-Claire Deville avait approché une méthode électrolytique, mais les cinq piles qu'il utilisait étaient incapables de lui fournir l'intensité nécessaire.Henri Moissan, prix Nobel de chimie en 1906, dira « Deville attendait la découverte de Gramme».

Postérité littéraire et hommages

Ce sont les travaux de Deville qui donneront l'idée à Jules Verne d'un obus creux suffisamment léger mais également résistant pour pouvoir être tiré par un canon directement sur la lune.

Vous savez qu'un illustre chimiste français, Henri Sainte-Claire Deville, est parvenu, en 1854, à obtenir l'aluminium en masse compacte. Or, ce précieux métal a la blancheur de l'argent, l'inaltérabilité de l'or, la ténacité du fer, la fusibilité du cuivre et la légèreté du verre; il se travaille facilement, il est extrêmement répandu dans la nature, puisque l'alumine forme la base de la plupart des roches, il est trois fois plus léger que le fer, et il semble avoir été créé tout exprès pour nous fournir la matière de notre projectile! (De la terre à la lune).

En 1885, la rue Sainte-Claire-Deville dans le 12 arrondissement de Paris prend son nom en hommage.

Publications

(Liste non exhaustive)

  • De l'aluminium et de ses combinaisons chimiques, Comptes-rendus de l'Académie des sciences (1854), article analysé sur le site BibNum.
  • Mémoire sur la fabrication du sodium et de l'aluminium, Annales de chimie et de physique, 46 (1856), 415-58
  • De l'aluminium, ses propriétés, sa fabrication et ses applications, 1 vol., in-8°, Paris, Mallet-Bachelier, 1859,176 pages
  • L’état naissant des corps, la Revue scientifique, 22 janvier 1870.
  • L'internat dans l'éducation, la Revue scientifique, 2 Septembre 1871.

Bibliographie

  • Georges Chaudron in « La préparation industrielle de l'aluminium et la découverte de ses propriétés par un illustre savant français, Henry Sainte-Claire Deville », Revue de l'aluminium n°211, juin 1954, page 97, publié par l'Institut d'histoire de l'aluminium.
  • J. Gay, Henri Sainte-Claire Deville. Sa vie et ses travaux, Paris, Gauthier-Villars, 1889, 117 pages.
  • C. Paquot, Henri Sainte-Claire Deville, Chimie, recherche et industrie, Paris, Vuibert, 2005, 225 pages