OPERATIONS DIVERSES

§ 44. Dissolution . — On entend le plus souvent par ces mots dissoudre un corps, le faire disparaître dans un liquide qui n’en modifie pas la constitution chimique. L’eau dissout le sucre qui est solide, l’alcool qui est liquide, l’acide chlorhydrique qui est gazeux, pour former des liquides homogènes ayant les propriétés des corps qui sont en dissolution.

Quand un liquide a dissous un corps en quantité aussi grande qu’il le peut, la dissolution est dite saturée. Généralement les dissolutions se font plus rapidement à chaud qu’à froid, et la plupart des corps se dissolvent en plus grande quantité à une température élevée qu’à une température basse.

§ 45. Filtration. — Quand un corps est dissous, on a

souvent intérêt à filtrer la dissolution pour séparer les matières en suspension ; celle-ci devient alors parfaitement claire , les particules non dissoutes restant sur le filtre , qui est ordinairement de papier blanc ou gris non collé (buvard). Nous recommanderons d’employer de préférence le papier blanc, qui est le plus pur, s’il s’agit d’opérations délicates; les filtres à plis sont surtout convenables quand on veut recueillir les liquides; les filtres sans plis sont préférés pour réunir les poudres ou les précipités ( voir § 49).

§ 46. Les filtres sans plis se font avec la plus grande simplicité : on prend un morceau de papier à filtre rond ou carré, que l’on plie en deux; on divise ensuite ce double, au moyen de deux plis, en trois parties égales, se recouvrant l’une par l’autre; on fait d’abord le pli AB (fig. 8),

Fig. 8.

en portant le point D sur le point E, puis on porte le point C sur le point B et on obtient ainsi le second pli AE.

Cela fait, on arrondit le papier s’il n’est déjà rond, et l’on introduit le doigt, puis la main, entre les feuillets, de

Fig- 9-

telle manière qu’il y en ait trois de chaque côté (fig. 9);

on place dans l’entonnoir le filtre ainsi disposé, on l’applique exactement contre les parois et l’on y verse la liqueur à filtrer.

On éprouve un peu de difficulté pour confectionner les filtres à plis, mais on y parviendra assez vite en suivant ponctuellement les indications suivantes :

On prend un morceau de papier rond , on le plie en deux, on obtient ainsi ABCD ( fi g . 10).

Fig. 10.

Puis on fait un nouveau pli BD, que l’on défait aussitôt, et sans retourner'le papier ; on continue de la manière suivante, d’après ,a flS- 1 « •

Fig. ii.

On fait un pli DE que bon défait également, puis le pli DF, toujours dans le même sens, mais qu’on ne défait pas.

On fait le pli DG en dehors, de nouveau le pli DE en dedans, et DH en dehors.

On obtient ainsi le quart du filtre.

Sans rien défaire, on marque le pli DI en dedans et le pli DJ en dehors; toujours sans rien défaire, on forme de nouveau le pli BD en dedans et le pli DL en dehors; le filtre est fait à moitié. Sans retourner le papier (ceci est important), on divise de la même manière la seconde moitié, en commençant par amener AD sur BD pour faire

le pli e> et l’on continue comme pour la première moitié.

On ramasse ensuite les feuillets les uns sur les autres, comme dans un éventail fermé; on coupe la tête du filtre (la base du cône), on souffle sur la tranche, on écarte les plis, on obtient ainsi un cône cannelé. Les plis sont disposés alternativement en dehors et en dedans, excepté ceux correspondant à A et à C, que l’on divise en deux au moyen d’un nouveau pli fait en dedans. On doit avoir soin de faire arriver toutes les lignes jusqu’au point D, et surtout de ne point fatiguer cette partie du papier.

§ 47. Le filtre étant prêt à servir, on le place dans un entonnoir, en ayant soin qu 'il rien dépasse pas le bord , et en l’enfonçant un fpeu profondément dans le col (la douille) pour éviter qu’il ne se crève {fi g* 12).

Fig. 12.

Quelquefois il est nécessaire de filtrer des liqueurs qui attaquent le papier, l’acide azotique par exemple; il suffit alors, au lieu d’employer un filtre, de faire une petite pelote d’amiante que l’on tasse légèrement dans le col de l’entonnoir; on verse dessus la liqueur à filtrer. On peut dans le plus grand nombre de cas remplacer l’amiante par le coton-poudre, qui ne s’altère pas sensiblement par l’action des acides, même concentrés.

Souvent les liquides que l’on veut filtrer sont épais, visqueux, comme l’albumine, les solutions de gélatine,

ÉLÉMENTS L)E CIIJMIE. 77

celles qui renferment de l’amidon en suspension, etc.; ces liquides sont alors excessivement lents à passer, et quelquefois susceptibles de s’altérer par le seul fait d’une vaporisation inégale des éléments qui les constituent (collodion); on peut alors forcer la filtration en s’aidant de la pression atmosphérique. M. Gaillard a indiqué plusieurs appareils propres à ce mode de filtration.

§ 48. Cristallisation. — Un corps cristallise lorsqu’il prend une forme régulière qui lui est propre; pour que la cristallisation soit possible, il faut que les molécules de ce corps aient une certaine liberté, qu’elles puissent se mouvoir : les corps doivent en conséquence être amenés à l’état liquide soit par dissolution, soit par fusion ignée. On abandonne ce liquide soit au refroidissement, soit à l’évaporation, et l’on obtient des cristaux qui se déposent d’autant plus beaux et plus nets, que l’évaporation ou le refroidissement ont été plus lents et le repos plus absolu. La cristallisation peut être employée comme moyen de purification; pour qu’elle donne alors les meilleurs résultats, il faut que les cristaux soient aussi petits que possible. Il suffit pour cela d’agiter la dissolution pendant le refroidissement; un lavage rapide a l’eau distillée froide débarrasse les cristaux du liquide qui les imprègne (eaux mères); on les recueille sur du papier buvard et on les fait sécher. C’est par cristallisation que l’on purifie le sucre de canne ou de betterave. Dans le sucre en pain, les cristaux sont très-petits; le sucre candi s’obtient par une évaporation lente et tranquille.

O11 peut encore, par la sublimation , obtenir à l’état cristallisé certains corps solides que la chaleur volatilise ( voir § 55).

§ 49. Précipitation. — Précipiter un corps, c’est le sé-

nS PREMIÈRE PARTIE.

parer de son dissolvant, soit en faisant subir à l’un ou à l’autre une modification purement physique, soit, le plus souvent, en provoquant un changement chimique dans la constitution du dissolvant ou du corps en dissolution : ainsi on précipite l’argent de l’azotate d’argent dissous dans l’eau, en le faisant passer à l’état de chlorure ou d’iodure insolubles (modification chimique du corps en dissolution); on précipite le sulfate de soude en abaissant la température de l’eau, le sulfate de chaux en ajoutant de l’alcool à sa dissolution aqueuse, l’albumine en la coagulant par la chaleur (modifications physiques des dissolvants ou du corps dissous).

Les précipités sont toujours imprégnés de liquide (eau mère); pour les purifier, il est nécessaire de les laver. Ces lavages peuvent se faire sur un filtre, ou simplement par décantation, au moyen de l’eau ou d’un autre liquide approprié.

§ 50. Décantation. — On emploie le mode de lavage par décantation lorsque le précipité est très-lourd et se rassemble facilement au fond du vase ; tels sont le chlorure, l’iodure d’argent. Il suffit, en effet, de laisser le précipité se rassembler, et de verser avec précaution la liqueur qui surnage ( décanter ), de remettre de l’eau nouvelle, d’agiter avec une baguette de verre, et de laisser le dépôt se rassembler pour décanter de nouveau: en répétant ces opérations successives huit à dix fois, on a un précipité parfaitement lavé (i).

(i) § 50 bis. La lévigation se rapproche de la décantation; ce n’est pas un lavage , mais une manière d’avoir des poudres très-fines : c’est ainsi, par exemple, qu’on prépare du tripoli pour le nettoyage des glaces et des plaques. On mêle du tripoli déjà fin dans un grand vase un peu haut avec une grande quantité d’eau; on agite vivement, puis on laisse reposer un instant : les poudres les plus grossières tombent au fond, les plus ténues

§ 51. Lavage. — Si l’on veut purifier par cette méthode un corps insoluble, les lavages doivent à la rigueur être faits à beau distillée, mais le pins souvent l’eau filtrée suffit : toutefois on a le soin de terminer l’opération en versant deux ou trois fois de l’eau distillée sur le filtre. Il faut, pour que ces lavages soient bien faits, qu’ils soient assez prolongés; ils sont terminés quand l’eau sortant du filtre est parfaitement pure. On se sert avec avantage, pour cette opération, d’un flacon à deux tubulures (Jig. i3),

Fig. i3.

ou d’une fiole dont le bouchon est percé de deux trous (Jig. 14), munis de tubes en verre. On souffle modéré-

Fig. 14.

ment avec la bouche dans le petit tube A pour faire pression à la surface du liquide, et immédiatement l’eau

restent en suspension dans l’eau. En décantant cette eau sur un filtre et renouvelant l’opération, on obtient des poudres aussi fines que l’on veut d’après le temps de repos laissé au liquide agité. On trouve dans le commerce des poudres de tripoli ou autres poudres à polir qui sont numérotées d’après le temps qu’elles ont mis à se déposer. 11 ne faudrait pas employer la lévigation pour des substances non homogènes, si ce n’est comme procédé de séparation.

8ü PREMIÈRE PARTIE.

monte dans le grand tube et sort par l’orifice effilé B, avec une force que l’on gradue à volonté; on peut, en renversant la fiole complètement, obtenir, par le tube A, un écoulement très-régulier.

Nous recommandons ces fioles de lavage comme trèscommodes pour beaucoup d’opérations photographiques, ainsi pour rincer les plaques, les glaces, etc.

§ 52. Évaporation. — Cette opération a pour effet de séparer un corps solide ou liquide de son dissolvant quand ce dernier peut passer a l’état de vapeur; l’évaporation est spontanée quand le liquide se dissipe de lui-même (une goutte d’eau salée, abandonnée à l’air libre, dépose des cristaux de sel par évaporation spontanée) : on active l’évaporation, soit en faisant le vide par la machine pneumatique, soit, et c’est le cas qui se présente le plus fréquemment, en chauffant le liquide jusqu’à son point d’ébullition. Le dissolvant se vaporise plus ou moins rapidement et abandonne le corps qu’il tenait en dissolution. Lorsqu’on laisse perdre les vapeurs, l’évaporation se fait simplement dans une capsule de porcelaine; si, au contraire, on veut les recueillir, elle se fait dans une cornue munie d’un récipient : c’est à vrai dire une distillation .

§ 53. Distillation. — On appelle ainsi l’opération par laquelle on sépare un liquide volatil d’un solide, ou un liquide plus volatil d’un autre liquide moins volatil. Quand on a pour but de purifier une substance par la distillation, on l’introduit dans une cornue de verre dont le col est engagé dans la douille d’un ballon également de verre, soit directement, soit par l’intermédiaire d'une allonge de même matière.

On porte le liquide à l’ébullition, la vapeur qui se forme s’engage dans le col de la cornue, s’y condense par le re-

froidisscment, et le liquide distillé se réunit dans le ballon que l’on . refroidit en le mettant dans une terrine pleine de glace ou d’eau, suivant la plus ou moins grande volatilité du liquide ( fig . i5). On facilite la condensation par

Fig-

un courant d’eau fraîche marchant en sens inverse de la vapeur du liquide qui distille. Cette disposition d’appareil, représentée fig . 16, est due à M. de Liebig. Elle est surtout commode pour distiller les liquides très-volatils

Fif. i(i.

comme l’éther, ce qui la rend précieuse en photographie pour tirer parti des vieux collodions. Lorsqu’on a une grande quantité de substances à distiller, de l’eau, de l’alcool, par exemple, on se sert d’appareils en cuivre

Cil. (J

P R î: M I E RE PARTIE.

étamé, qui ont reçu le nom à' alambics (voirip. 40, fig. 7).

§ 54, Concentration. — On dit que l’on concentre une dissolution, quand on évapore en partie le dissolvant pour rendre plus considérable la proportion des corps dissous [voir% 44); on dit, au contraire, qu’on étend une dissolution, quand on y ajoute une nouvelle quantité du liquide dissolvant o

§ 55. Sublimation. — Cette opération est analogue à la distillation (§53), mais elle s’applique seulement aux corps qui passent pour ainsi dire immédiatement de l’état de vapeur à l’état solide; tels sont l’iode, le sel ammoniac : on chauffe ces corps, ils se volatilisent {se subliment ), et vont se rassembler à la partie supérieure du vase dans lequel on fait la sublimation.

§ 56. Chauffage. — Le mode de chauffage est à peu près indifférent : on chauffe, soit à la lampe à alcool, soit au charbon, et, quand cela se peut, au gaz; remarquons toutefois que la chaleur doit toujours être appliquée graduellement, afin d’éviter la rupture des vases et la perte des substances qu’ils contiennent. Pour obtenir une chaleur bien régulière avec le charbon de bois, on le recouvre de cendres, ou l’on emploie quelques charbons dits de Paris. Lorsqu’on se sert de vases de verre, on doit, autant que possible, les choisir très-minces et d’égale épaisseur. 11 faut avoir soin, lorsqu’on opère sur des liquides, de chauffer seulement la partie- des vases que ces liquides recouvrent; on y parvient facilement en plaçant sur l’appareil de chauffage un disque en tôle, percé au centre d’un trou rond, dans lequel s’engage le fond du vase (capsule, ballon, etc.) : trois ou quatre de ces disques, présentant des ouvertures différentes , suffisent pour toutes les opérations.

§ 57. Fusion. — Nous entendons par fusion le passage d’un corps solide à l’état liquide par la seule application de la chaleur; ainsi le feu opère la fusion du plomb, de l’argent. Il faut distinguer la fusion aqueuse et la fusion ignée : la fusion aqueuse est la dissolution d’un corps solide dans son eau de cristallisation, la fusion ignée est sa liquéfaction après le départ de l’eau. Le carbonate de soude cristallisé, exposé a la chaleur, éprouve d’abord la fusion aqueuse, puis il perd son eau de cristallisation, devient de nouveau solide, et, par l’application d’une plus forte chaleur, il éprouve la fusion ignée.

§ 58. Pesée. — Rien de plus simple que cette opération, qui consiste à mettre le corps que l’on veut peser dans un des plateaux d’une balance, et des poids dans l’autre plateau, jusqu’à ce que l’équilibre soit parfaitement établi; s’il s’agit de pesées très-rigoureuses, à un millième de gramme par exemple, cette méthode demande une grande précision dans la construction de la balance. On peut toutefois, avec une balance sensible, mais qui n’a pas une grande précision, obtenir une exactitude indépendante de la justesse, mais non de la sensibilité de la balance; on emploie alors la méthode de la double pesée. On met dans un plateau le corps à peser et dans l’autre de la cendrée de plomb pour équilibrer, puis on remplace le corps à peser par des poids jusqu’à ce que l’équilibre soit parfaitement rétabli; ces poids, placés dans les mêmes conditions que le corps qu’on a retiré, en expriment exactement la valeur pondérale. Lorsqu’on se propose d’opérer sur un poids déterminé d’une substance, on met sur un des plateaux es poids qui représentent la quantité désirée, on équilibre sur l’autre, puis on remplace ces poids par la substance elle-même, ajoutée peu à

peu, jusqu’à ce que l’équilibre soit complètement rétabli. Il est rare que l’on ait besoin, en photographie, d’employer la double pesée, si ce n’est dans les expériences de recherches.

Mettre les poids au hasard est une mauvaise méthode : le premier poids seul se met au jugé, ensuite on procède suivant la série régulière en doublant ou à peu près quand le poids est trop faible, et en retirant la moitié du poids ajouté quand il est trop fort : on arrive ainsi bien plus vite au résultat cherché.

Ajoutons que jamais on ne doit peser directement sur les plateaux; on pèse, soit sur une feuille de papier, et dans ce cas on en met une de même poids dans l’autre plateau, soit dans un vase dont on prend la tare, en faisant équilibre avec des poids ou de la cendrée de plomb. Pour les opérations photographiques, la petite balance des bijoutiers dite trèbuchet convient parfaitement; la facilité avec laquelle elle se démonte pour se renfermer dans une boite la rend très-commode pour le voyage : il suffit grandement qu’elle accuse t centigramme, sous le poids de 5o grammes. Pour des évaluations de poids plus considérables, comme celles des doses d’hyposulfite, on peut également bien se servir d’un petit vase quelconque jaugé une première fois avec un poids exact de la substance dans des conditions déterminées. Avec une pareille mesure , on calcule facilement, en se servant du même vase, les quantités dont on a besoin et qui ne sont pas nécessairement rigoureuses.

La pesée des liquides sera remplacée, autant que possible, par des déterminations de volumes. On aura un vase cylindrique en verre comme une éprouvette, gradué en centimètres cubes et d’une contenance de 2 5o centimètres cubes environ (les éprouvettes, en raison de leur

forme allongée, nous semblent plus commodes, et surtout plus exactes que les verres a pied) ; on s’en servira pour mesurer la quantité de liquide nécessaire. On sait que le gramme est le poids de i centimètre cube d’eau pure à la température de -h 4 degrés; pour établir la relation du volume au poids d’un liquide quelconque, il suffira de peser une fois 10 grammes de ce liquide, et de noter à quelles divisions de l’éprouvette graduée ces 10 grammes correspondent. La qualité des acides du commerce étant . variable, il vaut mieux faire cette détermination chaque fois qu’on entame de nouvelles provisions. Nous avons pensé, néanmoins, qu’il serait utile de donner le poids [à i5 degrés de température) d’un centimètre cube de6 divers liquides employés en photographie :

cc gr

Acide sulfurique à 70 degrés Baumé \ — 1,84

Acide azotique le plus concentré » 1 ,5o

Acide azotique à 4o degrés » 1 ,38

Acide chlorhydrique à 22 degrés Baumé. . . » 1,18

Acide acétique cristallisé et liquéfié » \ ,06

Acide acétique cristallisable » i,o4(i)

Alcool à 33 degrés Baumé . . » 0,80

Alcool absolu » «,79

Ether sulfurique à 56 degrés Baumé » 0,75

Ether sulfurique pur » 0,73

Connaissant le poids de 1 centimètre cube du liquide qu’on veut employer, on peut facilement trouver combien il faut de centimètres cubes pour la quantité de grammes dont on a besoin : on divise simplement cette quantité parle poids du centimètre cube du liquide.

Par exemple, si l’on a besoin de 36 grammes d’acide acétique cristallisable et qu’on veuille savoir à combien

(1) Quand on prend l’acide acétique liquide surnageant les cristaux, c’est sur les chiffres de 1.04 qu’il faut faire son calcul.

Je centimètres cubes équivaut ce poids, on divise 36 par i, oj; le quotient == 3 4,6.

Donc 36 grammes d’acide acétique == 34cc,6. Comme on prépare généralement les mêmes quantités de dissolution , ce petit travail une fois fait (il n’est pas plus long qu’une pesée), on notera sur son livre la quantité de centimètres cubes nécessaire pour remplacer tel poids indiqué d’un liquide, et l’on n’aura pour ainsi dire plus de pesées ni de calculs à faire.

11 est facile de connaître approximativement le poids du centimètre cube d’un liquide au moyen d’un aréomètre connu dans le commerce sous le nom de densimètre de Gay-Lussac, qu’il ne faut pas confondre avec l’alcoomètre. On remplit une éprouvette longue du liquide dont on veut connaître la densité, et l’on y plonge l’aréomètre. Le point d’affleurement indique le poids en grammes que pèsent ioo centimètres cubes de ce liquide. On arrive par ce moyen à une détermination suffisamment exacte pour toutes les opérations photographiques.

Dans le commerce, on a l’habitude de se servir des pèse-acides, pèse-sels, etc., gradués selon Baumé. Nous rapportons dans le tableau suivant, que nous empruntons à Soubeiran, les degrés de l’aréomètre de Baumé à la densité (par conséquent au poids du centimètre cube du liquide essayé), de manière que toute personne ayant l’aréomètre Baumé pourra s’en servir pour connaître la densité d’un liquide, et toute personne faisant usage d’un densimètre ou connaissant la densité d’un liquide pourra reconnaître le degré Baumé. Nous ferons seulement remarquer que le chiffre i,ooo de ce tableau correspond au îoo du densimètre.

Rapport des degrés Baume et de la densité pour les liquides plus lourds

que l’eau.

BAUME

DENSITÉ

BAUME

DENSITÉ

1 ,4io

Rapport des degrés Baumé et de la densité pour les liquides plus légers

que l’eau (i).

BAUMÉ

DENSITÉ

BAUME

DENSITÉ

11 est inutile de dire que tous les vases dont on se sert dans les opérations doivent être d’une propreté rigoureuse; aussi eonseillons-nous de les laver immédiatement après qu’on s’en est servi, de les rincer à grande eau, de les essuyer soigneusement avec un linge et mieux avec du papier gris ou du papier josepli. Si on laissait les

(i) Les aréomètres Baume, pour les liquides plus légers que l’eau, sont gradués en marquant 10 degrés au point d’affleurement dans l’eau distillée : io degrés de l’instrument Baumé pour les liquides plus légers que l’eau correspondent donc au zéro de l’instrument Baumé fait pour les liquides plus lourds, et, dans les deux cas, à ioo du densimètre de Gay- Lussac et à une densité de i,ooo.

diverses solutions s’évaporer dans les vases, on aurait ensuite beaucoup plus de peine a obtenir un nettoyage parfait.

§ 59. Appareils. — Il est quelquefois nécessaire pour les photographes de monter des appareils avec des bouchons percés et des tubes de verre recourbés.

On choisit des bouchons d’excellente qualité, que l’on ramollit en les frappant ou les comprimant en tous sens et que l’on amène à la grosseur voulue en les effleurant régulièrement avec un bon couteau ou en les usant avec une râpe : pour râper un bouchon on le tient entre le pouce et l’index de la main gauche, tandis qu’on prend la râpe de la main droite. On doit s’attacher à ce que le bouchon conserve sa forme très-régulière légèrement conique. Pour percer le bouchon on emploie une lime ronde dite queue de-rat; on tient le bouchon entre le pouce et le médius de la main gauche, et on appuie l’index sur une des sections. Avec la queue-de-rat tenue de la main droite, on détermine le centre de l’autre face, et on enfonce progressivement la lime en la tournant sur elle-même et la maintenant régulièrement dans V axe du bouchon. Lorsqu’on est arrivé â moitié de la longueur, on dégage la lime , on retourne le bouchon et l’on opère de la même manière de l’autre côté. Les deux trous doivent se rencontrer exactement et n’en faire ainsi qu’un très-régulier que l’on augmente à volonté au moyen de la queuede-rat. Pour savoir si on réussit dans cette première manipulation très-importante, il faut sacrifier quelques bouchons, les fendre lorsqu’ils sont percés, afin de voir si le trou qui les traverse est parfaitement calibré dans toute sa longueur.

Quand le bouchon est percé de part en part â la gros-

seur du tube, on y fait entrer celui-ci à frottement en le prenant toujours très-près du bouchon et le maintenant régulièrement dans l’axe; il arriverait infailliblement, si on le tenait trop haut ou obliquement, qu’il se briserait et pourrait blesser grièvement l’opérateur.

Les chimistes emploient généralement les tubes de verre de 3 à 4 millimètres de diamètre intérieur; on les coupe à la longueur voulue en les marquant d’un trait vif tout autour, au moyen d’une lime triangulaire, séparant les deux bouts par un léger effort de la main; on doit émousser les arêtes en les chauffant au rouge à la lampe à alcool, sans quoi on risquerait de déchirer le bouchon. On donne facilement aux tubes les courbes nécessaires en les ramollissant dans la flamme de la lampe.

Le plus souvent on peut employer des tubes de caoutchouc ou des tuhes de plomb, ceux-ci se courbent à la main sans effort.