LIMITES DE TEMPÉRATURES

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Le» preuiitat «ont. . .

Les pressions croissent bien comme les volumes, mais bien plus rapidement toutefois, et cola surtout dans le voisinage du point d’ébullition, ce qui parait s’expliquer assez naturellement pour l’expansion de la vapeur qui ao dégage, qui cesse d'être seulement intermoléculaire, se forme par masses sensibles d'autant plus qu'on se rapproche de co point et constitne un état intermédiaire voisin de l’ébullition.

Cas liquéfiés. — Cotte manière do voir trouva «a confirmation dans une *ério de phénomènes étudiés récemment, dans la dilatation très-considérable des liquides provenant de la liquéfaction dos gaz.

M. Thilorier avait trouvé, pour le coefficient de l'acide carbonique liquide, entre 0° et 30", lo chiffre 0,0142, c'est-à-dire un chiffre quatre fois plus fort que celui de la dilatation des gaz, qui est considérable.

M. Drion a repris ces expériences et a trouvé de même qu’à des températures voisines de celle* où les liquides so transforment en vapeurs dans des espaces très-restreints, ces Liquides ont un coefficient do dilatation très-considérable, supérieur à celui des gaz à la pression atmosphérique.

Le liquide à étudier étant renfermé dans nn appareil analogue aux thermomètres à maxima , on peut suivre su dilatation en le chauffant dans un bain liquide à une température déterminée, et la mesurer, en ayant déterminé à l'avance lo rapport qui existe entre la capacité du réservoir et celle d’une division do la tige. Voici les

résultats qu'il a obtenus pour deux corps do composition très-différente :

Éther chlorhydrique .

A 0°. dilatation moyenne .... 0,00157

Entre 121 et 128® 0,00360

Entre 128 et 134" 0,00421

Entre 1 44,5 et 1 49®, 25 0,00553

Acide sulfureux.

Entre 0 et 1 8", dilatation moyenne. 0,00 1 93 Entre 91 et 99°, 5 ........ 0,00463

Entre 108 et 11 5-, 5 0,00463

Entre 116 et 122" 0,00532

Entre 122 et 127® 0,00600

On voit avec quelle rapidité la dilatation augmente, et l'on serait sûrement arrivé à un chiffre aussi élevé que celui trouvé par Thilorier, si, à son exemple, on avait employé des vases résistants au lieu de simples tubes do verre incapables de résister aux pressions considérables qui se produisent.

Ces faits semblent bien indiquer que, malgré leur apparence, ces liquides sont, en réalité, comme mélangés de gaz, en leqnel ils se résolvent instantanément, sans ébullition aucune, lorsqu'on atteint un certain degré d'échauffement. Ce qui exista alors a nécessairement lieu, dans une tout autre proportion, bien entendu, pour les liquide* ordinaires, et fournit l'explication satisfaisante d’un fait qui parait assez étrange à première *110.

DISTILLATION. On comprend aujourd’hui sous lo nom de Distillation des opérations de nature différente : la vaporisation de l’alcool et substances analogues pour les séparer de l’eau (l'évaporation pour enlever l'eau qni dissout des substances solides est un cas particulier de la distillation) et la distillation sèche, la décomposition dos substances par le feu pour séparer les produits volatils des parties solides, qui est en réalité mie carbonisation.

Nous avons déjà consacré l'article ALAMBIC à l’étude des appareils et des conditions physiques do la distillation ordinaire. Nous la compléterons ici par quelques chiffres, et d’abord nous emprunterons à Chaptal, qui avait assisté à l'invention d'Edouard Adam et avait connu toutes les luttes qu'il eut à supporter, le récit de cette découverte et l’indication dos principe* de son appareil. L'historique d'un progrès industriel est quelquefois (et non* croyon* quo c'ost jçi le cas) le moillour moyen de graver dans l'e«prit un important progrès. Celui qu’a accompli Edouard A dum a révolutionné toute l' industrie qni traite des matières volatilisaHcs par la chaleur et n permis de le* obtenir à peu de frais, d'une manière continue, avec le

DISTILLATION

degré do pureté et de concentration voulue. C'est lu ce que réalisent aujourd'hui le» appareils employés dans le* distillerie* et ceux employé» dans bien des fabrication» do produits chimique*. (Voy. ammosiaqie.)

Voici comment l’illustre Chaptul s’exprime au sujet de cet appareil, dan* son remarqua blo Trait# de chimie appliquée a l' agriculture :

« l*n appareil chimique, par le moyen duquel on fait passer des vapeurs ou des gaz à travers de» liquides pour le» eu saturer, a donné à Édouard Adam la première idée de son appareil de distillation.

• La connaissance du fait que le* vapeurs aqueuse» se condensent h un degré de chaleur qui ne peut pa> opérer la coudcnsation des vapeurs alcooliques, lui m fourni le moyen de compléter son appareil. L'appareil chimique lui a suggéré l'idée de conduire, h l’aide d’un tube de cuivre, le» vapeurs qui s’élèvent d'une chaudière de vin placée au foyer du fourneau dan* une nouvelle chaudière remplie de vin, pour y déposer leur chaleur et porter le liqui«lo h l'ébullition ; les vapeur» qui s’élèvent de celle-ci peuvent être portée» dan* une troisième, oh le vin ne tarde pas J» se mettre en ébullition ; de sorte qu'il suffit d’entretenir le feu sous une chaudière et de transmettre la vapeur alcoolique dans le vin contenu dan» deux et trois outre* chaudière* bien closes, pour opérer In distillation dans toutes. Cette manière de transmettre la chaleur est aujourd’hui pratiquée dans plusieurs ateliers étranger» h la distillation, et p’est ce qu’on nppollc chauffer ü la tapeur.

• l*ar ce moyen, Edouard Adam obtenait déjà une grande économie do combustible, et il était sûr d'avoir de* vapeur* alcoolique* qui ne pouvaient en aucun temps seutir le brûlé. 11 gagnait encore *ur le temps et sur la main-d'œuvre, attendu qu'un ouvrier qui ne soignait qu'un fuumeau produisait de plus grands résultats que s’il n’eût fait qu'évaporer dans une chaudière.

- C’était déjà beaucoup, son* doute, mais ce n’était pas encore n*»e* : il fullait trouver le moyeu de séparer le* vapeur* aqueuses do» vapeurs alcoolique», pour avoir le* dernière» dans leur plu» grand degré do pu-

blSTILLATION «

(lenscr , et ira jusqu'au serpentin, où elle subira sa condensation.

■ En partant de ce raisonnement, établi sur «Ifa fait» positifs, il a adapté un tube à la partie supérieure de la dernière chaudière. Ce tube conduit le» vapeur» dan* un premier condensateur sphérique, baigné par l’eau ; là. une partie «les vapeur» aqueuses se résout en liquide, et ee liquide est porté par un tuyau dans le vin de la première chaudière, pour y être rodiaillé et dépouillé d'une légère portion d'alcool qui y est dissoute; le* vapeurs qui no peuvent pa» se condenser dau» ce premier vmo passent dans un second, où il t'opère une condensation nouvelle , attendu que la température y est moins élevée ; de ce second elle» pa»*ent dons un troisième et dans un quatrième, et ce ui se condense se rend, comme nous veuous de le dire, an* la chaudière, pour au’uno nouvelle distillation enlève tout ce qui y reste de spiritueux.

• I,n vapeur, en traversant le* condensateurs, perd peu à peu sa chaleur; l'eau so précipite; l'alcool su purifie ; il se dépouille de presque toute l'eau qui s'était élevéo avec lui par l’évaporation, et lorsqu’il arrive au serpentin, il »o condense et marque le plus haut degré de spirituosité.

- On voit, par ce qui précède, que, d’après ce procédé ingénieux, on peut obtenir à volonté, et par une soûle opération , tous les degrés de spirituosité alcoolique du commerce. Chaque condensateur donne un degré différent, et en retirant successivement le produit de chacun, on a de* degré» qui varient depuis l’eaude-vie jusqu'à l'nlcool le plus pur. On peut oncore diriger les vapeurs dans le serpentin sans les faire passer pnr l'intermédiaire des eondennaUJura, et alors on obtient le degré qui forme la bonne eau-de-vie du commerce.

■ Tels sont les principes qui constituent éminemment le procédé d'Edouard Adam ; mais, indépendamment de l'application de ce* principes, il a. ajouté des améliorations qui rendent son appareil représenté figure 34#1 plus parfait.

reté possible, et c'est ce qu'il a fait en appliquant à son appareil le second principe que nous avons déjà posé.

• Foison» passer, s’e-t-il dit, les vapeur* alcooliques qui sortent do la dern'èrc chaudière, dans des vo*cs qui soient immergé* «lan* un bain d'eau froide, la va peur aqueuse s'y condensera, et je pourrai la ramener dans les chaudières pour y être redistillée, tondis que la vapeur alcoolique soi tira de ces vases san» s’y con-

« I** A l’aitle de robinet* et do tuyaux, il dirige à volonté la vapeur dan* un petit serpentin d’o*«ai, pour y opérer la condensation et juger du degré do spirituosité toutes le» foi.» qu’il le trouve convenable ;

• 2“ Il a interposé un serpentin entre le* condensateurs ot lo serpentin à eau ; il fai^ baigner dans le vin le serpentin supérieur, et, par ce moyen, le vin y prend un degré de chaleur oui hâte son ébullition lorsqu'on

DISTILLATION

DISTILLATION

CU remplit les chaudières. Le premier serpentin condense la vapeur alcoolique de manière que l'alcool coule liquide dans le second serpentin, et échauffe peu le bain d' eau dans lequel c>‘ tecond serpentin e*t plongé.

" Il résulte de ces dispositions trois principaux avantages : lo praniier, de chauffer sans aucune dépense le vin qu'on va distiller; le second, de n’fitre pas obligé de renouveler l'eau du serpentin ; lo troisième, d'obtenir constamment de l’alcool froid, et d’éviter toute déperdition ou évaporation.

« M. Édouard Adam forma de suite plusieurs grands établissements d’après ces principes, à Cette, a Toulon, à Perpignan, etc., et s'assura «Tuh brevet d’invention pour jouir en sûreté du fruit de sa découverte.

• Mais ccs succès éveillèrent bientôt l'attention dos autre» distillateurs; ses résultat» étaient tels, que ces derniers ne pouvaient plus concourir avec lui : dès lor6 ou fit des essai» partout, ou pour imiter ou pour varier ce procédé.

• C'est surtout en partant de l'idée fondamentale, que le degré de température auquel ho condensaient les vapeurs aqueuse» était insuffisant pour condenser les vapeurs alcooliques, qu’on fit lo pins de tentatives. Les appareils construits par Édouard Adam étaient immenses et très- coûteux ; on chercha à en réduire le» dimensions et à les mettre à la portée du plus grand nombre.

• Isaoc Bérard. du Grand-Gallargues (département du Gard), produisit peu de temps après un appareil plu» simple, qui obtint la préférence sur celui d'Adam. Au lieu do coiffer la chaudière d'un chapiteau, comme on lo pratiquait anciennement, if la surmonta d'un cylindre, dont l'intérieur est divisé en compartiment» qui communiquent entre eux par de petite» ouvertures ; les vapeurs qui s’élèvent du vin en ébullition sont transmises dan» ces chambres, ou elle» se dépouillent d’une portion aqueuse, qui se rend dans la chaudière par lo moyen de conduit», et les vapeurs alcoolique» passent dans un condensateur cylindrique qui plonge dans un buin d'eau; ce condensateur est divisé intérieurement par des diaphragme» en lames de cuivre, qui eu font quatre il cinq chambres communiquant entre elles par des ouvertures ; de sorte qu'on peut il volonté les laisser parcourir toutes par la vapeur avant qu’elle arrive au serpentin, ou la renvoyer au serpentin après qu’elle a passé par deux ou trois. Les vapeur» se déphlegment «le plus en plus en traversant les chambres, de sorte que lorsqu'elles se sont ensuite condensées dans le serpentin, l'alcool marque 36 à 38°; tandis que si l’on dirige les vaprtirs dau» le serpentin sans les faire passer dan» les chambre» du condensateur, l’alcool marque de 20 à 23", ceux intermédiaire» s’obtenant en faisant parcourir aux vapeurs plus ou moins de chambres.

■ L’appareil «le Bérard parut si simple et si avantageux qu’il fut généralement adopté : Édouard Adam en 'attaqua l’auteur comme contrefacteur; des procès dispendieux, qu’il fut forcé de soutenir contre Bérard et beaucoup d’autres, le détournèrent do scs occupations ; et cet homme, À qui on doit presque l’art de la distillation. e>t mort de chagrin et dans un état voisin de la misère. »

Pour compléter l'étude physique de la distillation, nous emprunterons fi M. Claudel [Formules, etc.) les principes do la méthode il employer pour calculer les élé* ment» «lo l'application de la chaleur aux alambic» ; les dimensions de» fourneaux, chaudières, etc.; la dépense «le combustible nécessaire pour distiller un certain poids d’un liquide donné, don» l’unité de temps.

Le* dimensions des chaudières dépendent «le la quantité de vapeur a former dan* un temps donné, do lu température d’ébullition du liqui<le, do sa chaleur latente do vaporisation , et de sa chaleur spécifique, ainsi que do celle du résidu. La quantité de comhus-

tiblc à brûler, déduite de ces éléments, entraîne les dimensions convenables do la cheminée et de la grille.

1,r exemple. — Soit h vaporiser, en qne heure, 130 kilog. d'alcool pur, à 1a température primitivo de 0".

lui température d’ébullition de l’alcool, sous la pression atmo»phéri«|ue Un,,76 étant 78", iU, sa capacité spécifique 0,621 et sa chulcnr latente de vaporisation 2ü7, la quantité de chaleur, pour en vaporisor 4 kilog., est:

78,40 X 0,622 +- 207 = 236 calories,

c'est-à-dire les ^ environ de celle nécessaire pour vaporiser 4 kilog. d’eau, I kilog. de houille vaporisant, dans la pratique, 6 kilog. d’eau, vaporisera «loue au

moins (à uno plus basse température) 6 X ^ ~ 15

kifog. d'alcool.

Un mètre carré «le surface de chauffe suffisant pour vaporiser 13 à 20 kilog. d’eau , il suffira donc pour

43 X ~r ==38 à 20 X “7 =50 kilog. d’nlcool. En

admettant 38 kilog., les 150 kilog. d’alcool exigeront donc = 4“VJ5 de surface de chauffe, et la quan-

tité de houille brûlée sera *pr= 10 kilog.

On suppose ici que l’alcool n’est chauffé que par l’action «îirecte de la combustion, tandis que dan» les alambics la liqueur fl distiller est amenée à une température très-peu inférieure il son point d’ébullition par la condensation des vapeurs, c’est-à-dire que la quantité 78,40 X 0,622 = 49 calories, n’exige aucune dépense de combustible. Dan» la pratique donc, les chiffres ci-dessu» doivent être modifié» dan» te rapport

*>,-^=0,19, c’est-à-dire qu’un kilog. de houille

vaporisera 17*,8‘i d’alcool, qu’une surface de chauffe de 4 mètre» carré;» sera suffisante pour évaporer en uno heure 150 kilog. d’alcool en brûlant 8k, 01 de houille.

2« exemple. — Soit .à distiller en une heure 500 litres «le vin dans lequel le» quantités d’alcool et d’eau sont dan.» le rapport de 1 à 22,80. L’expérience prouve que, pour obtenir presque tout l’alcool, il faut vaporiser le» 0,22 de la masse totale, ce qui donne 1 10 litres d'une liqueur composée de 21 litres d’alcool et 89 litres d'eau.

La quantité de houille à brûler est alors :

0,792 étant la densité de l’alcool ; pour vaporiser 0,792 « X -4 = 16,63 kilog. d’alcool :

Dépense de ln houille.

l*,ll

Pour vaporiser les 89 k. d'eau. — — 14*, 83

Pour éleverh 100" les 3<J0kil. b de résidu (1 kil. de houille produisant 6 kil. de vapeur ,0f.

on 650X 6). . - ' = 10*. 00