É. PBBNBT. — DU BOLE DES ÉLÉMENTS DU SANG
marquable travail sur la respiration du Cobitù fossUis^ et de quelques autres poissons (i). J'y reviendrai en détail un peu plus loin, en traitant des méthodes de dégagement des gaz absorbés (2).
M. Bunsen appelle coefficient d absorption pour chaque température le volume de gaz ramené à degré et 760 millimètres, qui est absorbé à cette température par Tunilé de volume de liquide, sous une pression de 760 millimètres de mercure. Je remplacerai, dans la suite de ces recherches , cette dénomination par celle de coefficient de solubilitéj afin de distinguer, les quantités entrant à rélat de dissolution proprement dite^ et suivant la loi de Dalton , de celles qui obéissent à une loi ^'absorption plus compliquée.
Cet appareil et cette méthode, imaginés surtout pour vérifier par l'expérience la loi de Dalton, dans les principales circonstances où cette loi peut être appliquée, et pour déterminer les valeurs numériques des coefficients d'absorption dans les limites usuelles, ne m'a pas paru convenir entièrement au but spécial que je me propo* sais. Et d'abord elle n'est pas applicable au cas où le gaz à absorber est l'oxygène, et il aurait toujours fallu, dans ce cas, lui substituer une autre méthode, comme l'a fait M. Bunsen lui-même; elle n'aurait pas non plus convenu au cas où le liquide absorbant aurait été du sang, qui aurait ôlé aux parois du verre leur transparence* En outre , bien qu'elle puisse sans doute conduire à des résultats exacts dans des mains aussi habiles que celles de M. Bunsen, elle demande une précision qu'il est fort difficile d'atteindre dans la détermination des diverses données de l'expérience. L'évaluation du volume du gaz et de la pression repose sur la lecture d'une graduation en parties d'égales capacités, faite sur une éprouvette d'un assez grand diamètre ; cette lecture doit être faite à travers une masse réfringente d'une épaisseur considérable ; enfin la masse des liqui<les qui sont contenus dans Tappareil , et qui doivent prendre une température uniforme, apporte une difficulté de phis dans l'évaluation de cette température, et par suile du volume du gaz lui-même. De là autant de petites erreurs possibles, auxquelles
( \ ) Chemiichû Untersuchungen Uber die Reipiration det Schlammpeizgers, von Dr. M. Baamert (Anna!m derChemie und Pharmacie, Band LXXXVHI, Seita 4). (2) Voir page U8.
il est difficile de se soustraire, et qui peuvent acquérir une importance relative assez grande, quand il s'agit d'apprécier des quantités dont la valeur absolue est très faible.
J'ajouterai en terminant que, pour toutes ces raisons, il ne faut peut-être pas attribuer une trop grande importance à la précision des dnq chiffres décimaux qu*a fournis le calcul pour les valeurs des coefficients d'absorption, ce qui correspondrait à un dix-millième de la valeur absolue de ces nombres (1).
J'ai construit alors pour les expériences d'absorption que j'avais à faire un appareil dont la description et le dessin ont été publiés il y a déjà plus de deux ans (2), et auquel je n'ai fait subir depuis cette époque que de légères moditications de détail. Ce procédé, qui convient à tous les cas, me parait d'ailleurs maintenant, à cause de la facilité des manipulations et de l'exactitude dont il est susceptible, pouvoir être également appliqué à déterminer les coefli-
(I ) Pour obtenir les valeurs numériques de coefGdents d'absorption correspondants aux différents températures entre 0* et 20*, M. Bunsen a fait usage de foootioDS du second degré en l, dont il a calculé les constante^ au moyen de cinq ou six expériences faites à des températures comprises entre ces limites ; il a obtenu ainsi, pour Tacide cariaonique, la formule :
c =: 4 J967 — 0,07764 < + 0,0046424 fi\
pour l'azote, la formule :
c »= 0,20346 — 0,00063887 t — 0,00004 4 4 66 <>. Les coeffidenta d'absorption a relatifs à l'oxygène ont été déduits, par le cal* coi, de ceux de l'azote qu'il désigne par p, au moyen de la formule :
Les erreurs inévitables dans de semblables expériences ne me paraissent pas permettre de compter beaucoup sur les dernières décimales fournies par le calcul , ces erreurs étant, le plus souvent, d'un ordre de grandeur bien supérieur à celui des quantités exprimées par ces décimales.
Enfin je ferai remarquer que ces formules ne sont plus applicables à des tem* pératures supérieures à 20* ; il résulte de la manière môme dont elles ont été obtenues qu'elles doivent être seulement considérées comme représentant empiriquement les phénomènes, dans les limites restreintes des. expériences qui ont servi à tes établir. C'est du reste seulement ainsi que M. Bunsen les a appliquées.
(2) Comptes rendus de V Académie des sciences, 4 856, t. XLI, p. 4237, et Annales de chmie et de physique^ 4 866, t. XLVII, p. 360.
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dents de solubilité des gaz dans les liquides avee une grande ap» proximation*
Le vase dans lequel doit se faire Tabsorption est un cylindre de verre V, qu'on peut fabriquer à la lampe avec un gros tube de S5 à 60 millimètres de diamètre, et de 28 à 30 centimètres de longueur (1). La figure 1 (planche &) indique suffisamment la forme de ce vase et la disposition des deux tubes de verre (c, d) qui sont sourdes à la partie supérieure ; le tube supâ*ieur {é) doit être d'un dia* mètre suffisant pour laisser passer les liquides, le tube latéral {d) est au contraire capillaire. Le premier (c) est en rapport avec un T de cuivre muni de robinets (gr, h)qm permettent de faire communiquer l'appareil successivement avec la machine pneumatique et le j>a20mètre autant de fois qu'on le jugé convenable, et par un simple jeu de robinets. Le tube (c) est réuni au T de cuivre par un tube de verre effilé (m), qu'on ferme au chalumeau quand le gaz et le liquide sont introduits dans l'appareil : cela n'offre d'ailleurs aucune difficulté, pourvu qu'on ait rendu la pression intérieure un peu moindre que la pression atmosphérique. Cette pièce est la seule qu'il faille renouveler à chaque expérience : elle permet de oompter d'une manière absolue sur la fermeture hermétique du vasei absorption, et de l'agiter beaucoup plus facilement (2)* Le second tube (d) est capillaire, et communique avec un nianomètre à mercure, par un système de deux petits robinets d'ader (r, r) qui peuvent être à volonté séparés ou réunis. Le mode de réunion est celui que M. Regnault a employé dans quelques-uns de ses appareils : ce sont deux petits cônes d'acier, serrés dans une gorge
(4) II est, du reste, nécessaire de faire varier les dimensions du cylindre à absorption dans les différents cas ; les nombres que je donne ici sont donc uniquement des nombres moyens, destinés à donner une idée de Tordre de grandeur relative des diverses parties. Le cylindre devra, par exemple, être beaucoup plus grand quand il s'agira de Tabsorption de Tacide carbonique par certaines solutions salines, qui en absorbent une quantité considérable, afin que la pression ne soit pas trop diminuée ; il y aura au contraire avantage à employer des vases plus petits pour l'oxygène ou Tazote,
( 2} C'est là la principale modification apportée à l'appareil depuis la description publiée précédemment; elle facilite beaucoup la manipulation, et augmente en même temps la certitude des résultais.
SANS Là ilKSFiaATiOIU t8&
métallique (1). Le maaomètre est aussi celui qu'il a employé dans plusieurs séries d'expériences : la disposition du robinet inférieur (R) permet de faire écouler le mercure de Tune ou Taulre des deux branches, ou de toutes deux à la fois. Les niveaux de mercure sont relevés au cathélomètre. Le cylindre a absorption est plongé dans un bain d'eau , dont on observe la température^ chaque fois qu'il est nécessairCi avec de bons thermomètres qui y restent placés pendant tout le temps de l'expérience (2) .
Voici maintenant comment on opère :
Le cylindre étant séparé du manomètre, et réuni au T de cuivre^ on met en communication les robinets (9, A), l'un (g) avec la ma* chine pneumatique par l'intermédiaire d'un tube de plomba Tau* Ire(^) avec le gazomètre ou l'appareil à gaz, au moyen d'un tube decaoutofaouc. On peut alors faire le vide cinq ou six fois dans le cylindre, en le laissant chaque fois se remplir lentement de ga2 pur. L'appareil une dernière fois plein de gax^, sous une pression dont on peut disposer à volonté par la quantité de gaz qu'on y a laissé entrer, on emplit complètement le manomètre de mercure jusqu'au point r, en continuant de verser le métal par la grande branche jusqu'à ce qu'on le voie s'écouler par le petit robinet d'a^ cier : on établit la communication avec le cylindre, et l'on fait écouler du mercure par le robinet inférieur, jusqu'à ce que le ni* veau arrive dans la branche fermée à un point de repère (a) mar^ que sur le verre ; on vérifie d'ailleurs l'affleurement avec la lunette du cathélomètre. Le cylindre et l'espace manométrique ayant été jaugés à une température connue, on a le volume du gaz; sa teoipéralure est celle du bain : sa pression est observée sur le manomètre. Or, d'après la manière dont on a opéré , en augmmtant le volume du gae, on a rendu sa pression moindre que la pression atmosphérique ; c'est là ce qui permet d'introduire le liquide d'une manière très simple. Si l'on détache, en effet, le tube de caout-
(4] La figiire (4 ,A) représeate la section des deax cônes métalliques séparés, à une échelle un peu plus grande. La figure (4 ,B) représente le collier métallique qui doit les réunir, et la section de ce collier.
(2] Les thermomètres, qui demeurent toujours plongés dans le bain, n'ont pas été indiqués dans la figure 4 , afin de ne pii la «ompUqoer.
t&O t. raBlWT. — BU RÔLE D88 ÉLÉMENTS DU 8ÂNG
chouc qui a servi à inlroduire le gaz, du lube de verre vertical (e) auquel il ^tait attaché , et qu'on lui substitue un tlacon contenant une solution saline , dans laquelle on fera plonger le tube de verre, au moment où Ton ouvrira le robinet A, la pression atmosphérique fera monter une certaine quantité de la solution dans le cylindre (1). Le liquide une fois introduit, on ferme au chalumeau le tube m, et Ton peut enlever le cylindre et agiter le liquide au contact du gaz aussi longtemps qu'il est nécessaire. On rétablit d'ailleurs la communication avec le manomètre, au moyen des robinets d'acier, quand on le juge convenable. L'absorption peut être considérée comme terminée, lorsque, la communication ayant été rétablie une dernière fois avec le manomètre^ il n'y a pas de changement sensible dans le niveau du mercure : on fait en sorte que le niveau arrive alors dans la branche fermée au même trait a, ou à l'un des autres points de repère p, y, ^, marqués sur le verre. Si l'on connaît le volume du liquide introduit, on connaîtra aussi le volume du gaz, puisque le tube manométrique a été jaugé avec soin jusqu'à chacun de ces points de repère ; sa température et sa pression sont également connues : les deux volumes de gaz, ramenés à degré et à la pression de 760 millimètres, donnent, par différence, le volume de gaz absorbé. Enfin, comme on connaît la densité du liquide, on en détermine le volume par le poids, au moyen de deux pesées du cylindre, faites, l'une pendant qu'il contient le liquide, l'autre après qu'on en a chassé le liquide.
Je ferai remarquer, en terminant cet exposé de la méthode, que tous les volumes sont déterminés par des pesées, c'est-à-dire avec un degré d'exactitude que la méthode directe peut difficilement atteindre, et qui reste le même pour la détermination de toutes les données numériques de Texpérience. Pour avoir la force élastique du gaz, on mesure la pression atmosphérique sur un bon baromètre, on prend avec un calhétomètre la différence des niveaux dans le manomètre, et il reste à retrancher de la force élastique ainsi obtenue celle de la vapeur d'eau qui peut se trouver mélangée au gaz. Or, l'espace étant nécessairement saturé de
(I) CeUediipositioo «t indiciaée dans ta figurt S.
DÀlf8 LA RESPIRATION. l&l
vapeur dans l'observation de la pression finale, je me suis plaeé dans les mêmes conditions pour l'observation de la pression initiale, et j'ai fait arriver le gaz dans l'appareil en lui faisant traverser des flacons pleins d'eau pure : la force élastique de la vapeur d'eau correspondante à chaque température est alors indiquée par les tatrfes de M. Regnault.
Depuis la publication de cette méthode (1), M. L. Meyer, dans une thèse inaugurale à la Faculté de médecine de Wurtzbourg, en 1857 (2), a employé, pour étudier l'absorption des gaz par le sang défibriné, une méthode et un appareil tout à fait semblables (5). Il y a cependant entre son procédé et le précédent, qu'il dte en divers points de son travail (&), quelques différences qui me paraissent diminuer notablement la précision de la méthode. J'indiquerai les principales. Le cylindre à absorption, de même forme que le mien, et en communication avec un manomètre semblable, est placé à l'air libre; il est simplement réuni au manomètre par un tube de caoutchouc, sur lequel on établit un compresseur pour interrompre la communication , ou dans lequel on amène les tubes de verre au contact pour la rétablir. Le gaz est introduit, une fois pour toutes, par la partie inférieure du manomètre, et il est à craindre qu'il ne soit mélangé avec l'air qui peut y être resté, et qui reste toujours adhérent aux parois d'un tube qu'on remplit de mercure. Enfin, les volumes du liquide et du gaz sont mesurés, non par des pesées, mais directement, ainsi que les pressions, par une graduation faite sur le verre du cylindre et du manomètre. L'évaluation du volume du sang en particulier, qui se faisait par une pesée dans la méthode que je viens de décrire, doit nécessairement offrir ici quelque incertitude, à cause de la viscosité du liquide et de l'opacité qu'il donne au verre en ruisselant sur les parois.
(4 ) Décembre i 855 {Comptes rendue de V Académie deê 9cieneei),
(%) LoUiar Meyer, Dw Gaie de$ Bluteê. Gdttingeii, 4857. Cette Uièse â été insérée dans ZeiUchrift fUr ralionelle Medidn^ kerauegegebm wm J. Henk tmd Pfeufer. Heidelberg nnd Leipzig, 4857, neae Folge, Band VIII, Seite 256.
(3) Henle und Pfeufer'sZeitschrift, N. F., Band VIIÎ, Taf. YI, Ûg. 3.
(A) Page % et page 49 de la Thèu: page 257 et page 304 dên^Henk md Pfeufer'ê ZeiUchrifl.
lAt É. rBBNBT. ^ mi ItÔLB DI6 ÉLÉMENTS DU S41f6
Toutes ces modifications^ sans changer ni le principe de la méthode, ni la forme même de l'appareil, peuvent, ce me semble, introduire dans l'évaluation des diverses données de Texpérience, des erreurs dont l'importance relative peut devenir assez grande, qu{md il s'agit de déterminations précises. Cette méthode, ainsi modifiée, a donné cependant à M. L. Meyer un assez grand nombre de résultats sur le sang défibriné, très remarquables surtout au point de vue de la tendance qu'ils indiquent dans la marche des phénomènes, et sur lesqudsj'aurai occasion de revenir plus loin.
L'exactitude des méthodes précédentes dépend beaucoup de la perfection avec laquelle les liquides employés pour l'absorption ont été privés de gaz. M. Bunsen, opérant toujours avec de Teau pure, en chasse l'air par une vive ébullition, et la verse, pendant que cette ébulHtion dure encore, daits une fiole dont le ool t été étiré : puis, l'ébuUition ayant été maintenue une demi-heure en^ oore dans ce vase, il presse rapidement entre les doigts un petit tube de caoutchouc fixe à l'extrémité du cd, éloigne le feu, et ferme au chalumeau la partie étirée. Quand on veut ensuite employer cette eau, on briselapointesouslemercure(l). M. L. Meyer, dans des recherches faites avec l'appareil de M. Bunsen sur l'ab* BorpHon de Tacide carbonique par les carbonates, applique la même méthode à une solution saline dont on connaît la concentration avantl'ébuUition, et il détermine l'eau évaporée par deux pesées (2). Dans les expériences relatives à l'absorption par le sang défibriné, il chasse simplement les gaz, en plaçant le cylindre à absorption, rempli de sang jusqu*aux deux tiers, dans un bain d'eau chaude, et le mettant en communication avec la machine pneumatique. Il ferme ensuite ce cylindre, en plaçant un compresseur sur le tube de caoutchouc qui le surmonte, et le met en communication avec le manomètre (3).
(1) Méttoir* diXA , Uâber da$ GmeU dêr ^oMtaorplfen {AmmUn é$r Chimie mnd P9mrm0ct$, HeîMberg, 4855, Boad XCIII, Seite I).
(2) Page 3a de la TMm dcée, et page t88 éta^ Zêkmkrtft fUr rathmOt Medicin, Band VIII.
(3) Page tf de la Tbêee oit<e< et pige t77dt08 ZtiMtHfi ptr ramMlli Me^ dictfi, Band VIU.
J'ai déjà indiqué la méthode toute différente que j'emploie pour introduire dans l'appareil le liquide, qui y pénètre de lui*même. Voici comment les solutions ont été préparées à l'avance :
Je place de petites fioles à fond plat, pleines jusqu'aux trois quarts d'eau distillée, sur un bain de sable chauffe par un feu modéré , et je fais bouillir pendant une heure! environ \ puis je verse dans chacune d'elles, au moyen d'une burette graduée, quelques divisions d'une solution titn^ assez concentrée, et préparée avec de l'eau distillée et bouillie. Je maintiens l'ébullition pendant une demi*heure encore, je bouche chacune des fioles avec on bouchon choisi d'avance, et je la conserve renversée sur du mer* cure recouvert d'une petite couche d'huile, jusqu'au moment même où le liquide doit être employé. A ce moment, la solu<^ tioD ne reçoit le contact de l'air que par une surface très petite pendant quelques secondes à peine, tandis qu'on y introduit le tube de l'appaml , et enfin ce tube va chercher le liquide au fond du vase ; il est donc permis de supposer qu'il n'a pas absorbé de gaz pendant la manipulation : chaque flacon ne sert, du reste, qu'à une expérience. Le nombre de divisions de la solution titrée qu'on a versée dans la fiole donne te poids total de sel qu'elle contient ; la pesée de la fiole pleine et celle de la fiole vide don* nmt le poids total de liquide : on en déduit le titre de la soluticm pour chaque fk>le en particulier.
Dans les expériences où j'ai opéré sur le séromdu sang, ou sur le sang défibriné, j'en ai chassé les gaz parla méthode suivante : Les liquides ont été placés dans un flacon, au milieu d'im bain d'eau chaude, et traversés par un courant rafnde d^hydrogène bien pur, pendant au moins une heure; ils ont ensuite été soumis immédiatement au vide de la machine poennittique, et employés aussitôt. La constance des résultats ainsi obtenus a confinDe TeiBeacité de ce procédé.
Enfin, les gaz destinés à ces expériences d'absorption ont été préparés et purifiés par des procédés que je décrirai pour chacun d'eux en particulier.
L'acide carbonique et l'azote pouvaient sans inconvénient, d'après la manière dont ils étaient préparés, être introduits immé-
ilih t» PBBNBT. — OU RÔLB DES ÉLÉMENTS DU SÂK6
diatement, et sans rintermédiaire d'un gazomètre, dans le cylindre à absorption. La préparation de Toxygène exigeant, au contraire, une élévation de température, et devant marcher avec une certaine lenteur, j'introduisais d'abord la quantité de gaz suffisante pour remplir le cylindre à absorption au moins huit à dix fois, dans un gazomètre à mercure, qui est figuré à coté de l'appareil (pi. A., fig. 3). Il est construit tout à fait sur le modèle des immenses gazomètres qui servent à recueillir le gaz de l'éclairage dans nos usines. Un simple coup d'œil jeté sur la figure montre qu'il suffit de mettre le tube t en communication avec l'appardl à gaz, au moyen d'un tube de caoutchouc, et d'ouvrir le robinet ty le robinet s étant fermé, pour introduire le gaz dans l'éprouvette qu'il soulèvera peu à peu : on devra alors ajouter successivemeot des contre-poids (en P, P), pour maintenir une pression à peu près constante dans l'éprouvette. Le gazomètre une fois plein de gaz, quand on voudra l'introduire dans l'appareil à absorption, il suffira de mettre le tube 5 en communication, par un petit tube de plomb, avec le tube e, et d^ouvrir lentement les robinets « et A, le robinet t étant fermé, pour que le gaz passe dans le cylindre où l'on a fait le vide. Je ferai remarquer, en terminant, que cette disposition permettait d'obtenir à volonté dans le cylindre une pression égale à la pression atmosphérique, ou notablement inférieure, puisqu'il suffisait pour cela de régler les contre-poids, et l'on jugeait d'ailleurs de la grandeur de cette pression par la comparaison des niveaux du mercure, dans l'éprouvette à gaz et au dehors. Une petite couche d'eau avait été introduite dans l'éproiivette, audessus du mercure, afin de maintenir le gaz saturé d'humidité.
Ce gazomètre, qui n'exige qu'une manipulation très simple et très rapide, et permet de donner au gaz une pression quelconque, peut évidemment être employé avec avantage pour recueillir et conserver à l'état de pureté tous les gaz qui n'attaquent pas le mercure.