MÉTHODE DU FLACON POUR LES LIQUIDES
Théorie.
On pèse deux volumes égaux de liquide et d'eau à zéro. La formule exacte qui donne la densité corrigée de l'influence de la poussée est la suivante :
dans laquelle P et 0, P' et 0' sont les poids et les coefficients de dilatation du liquide et de l'eau et t la température de l'air ambiant dont l'unité de volume a un poids a; mais on néglige d'ordinaire les variations des pertes de poids éprouvées dans l'air par réchauffement pendant les pesées, et l'on écrit simplement
Description.
Le flacon que nous avons employé pour les solides peut encore servir pour les liquides ; cependant Regnault a recom-
Xlll" H. — MÉTHODE BU FLACON POOR LES LIQUIDES. 55
mandé un modèle un peu différent. Il est formé d'un réservoir (fig. (9), surmonté d'un tube capillaire au milieu duquel csl tracé le repère, et d'une autre partie cylindrique, servant d'entonnoir; un bouchon de verre empêche l'évaporation des liquides pendant les pesées.
Le remplissage de ces flacons est assez laborieux; il faut opérer comme pour un tube thermométrique. On chauffe d'abord le réservoir à la main ou bien sur une flamme et l'on remplit l'entonnoir de liquide; le refroidissement le fait descendre dans la partie inférieure de l'instrument; on achève l'opération en chauffant jusqu'à l'ébullilion.
Pour les liquides que l'on ne peut porter à l'ébullilion, on
procède de la manière suivante : on introduit dans le flacon l'extrémité très effilée d'un tube de verre étiré à la lampe
[fis. ao). En exerçant parce tube une aspiration, soit à l'aide fie la bouche, soit à l'aide d'une poire en caoutchouc, on voit le liquide se précipiter dans le flacon. Le môme tube sert
5b CHAP. III. — DENSITÉS.
à faire disparaître les bulles d'air et à amener le niveau à coïncider avec le trait de repère ; enfin il permet de vider très rapidement le flacon en y insufflant de Tair.
Il est toujours difficile de laver les flacons et de les dessécher; à ne considérer que ce point, il est bien préférable d'employer les flacons à large goulot, surtout pour certains liquides adhérents aux parois de verre.
1^ Le flacon vide et sec est placé dans un des plateaux de la balance avec un nombre de grammes supérieur au poids du liquide qu'il peut contenir, soit loo*' : on fait la tare dans l'autre plateau.
2^ Le flacon ayant été rempli à zéro du liquide dont on veut connaître la densité, on le replace sur la balance après l'avoir réchauffé, et l'on détermine le nombre de grammes p qu'il faut mettre à la place des loo^* pour faire équilibre à la même tare que ci-dessus. Le poids du liquide P est égal à loo — />.
3<» On vide le flacon, on le lave plusieurs fois à l'eau distillée, et on le reporte plein d'eau sur le plateau. Soit/?' le poids qui rétablit l'équilibre; le poids P' du liquide est exprimé par 100 — p',
lOO — p
Résultats.
Acide chlorhydrique HCl,6H0 i ,208
» nitrique AzO^, HO i ,520
» » Az05,4HO 1,42
» sulfurique SO^, HO i ,848
Sulfure de carbone i , 263
Essence de térébenthine o ,864
Huile d'olives 0,916
Alcool absolu o ,795
Éther 0,780
Benzine o ,89
Mercure i3 ,5^6
XIY^ M. — MÉTHODE DC YOLLMÉNOMÈTRE. 5j
XIV MANIPULATION
METHODE DU VOLUMENOMÈTRE.
Théorie.
Il n'est pas toujours possible de mettre en contact avec un liquide les substances dont on cherche la densité : c'est ce qui arrive pour un grand nombre de matières organisées, telles que la fécule, les fibres ligneuses, etc., et pour certaines matières fabriquées analogues à la poudre de guerre.
Le capitaine Say a proposé dans ce cas de déterminer le volume des corps en mesurant celui de Tair qu'ils déplacent. Une capacité V étant remplie d'air sous une pression H, on y introduit la substance dont nous représenterons le volume par ûp; l'air occupe donc un volume V — ^. Qu'on augmente ou qu'on diminue ce volume de (^, sa pression devient alors H ip A, et l'on a, dans le premier cas,
œzzzV — ç — - —
et, dans le second,
Ces deux procédés, par dilatation ou par compression, peuvent être employés concurremment : les résultats se vérifieront l'un
l'autre.
Description.
Regnault (*) a composé un voluménomètre très simple, en adaptant un ballon de verre à son manomètre bien connu, à l'aide d'un collier à gorge D (Jig. 21).
(') Annales de Chimie et de Physique^ 3* série, l. XIV, p. 207; i845.
CHAP. III. — DENBITËS.
Le robinet à trois voies H permet dans la position i de faire communiquer les deux branches du manomètre ; dans la position 2, le mercure s'écoule des deux branches simultanémeol; dans les positions 3 et 4> de l'une ou l'autre seulement.
Le renRementB de la branche fermée a un volume i' entre les deux traits de repère tracés sur le verre; le volume V est celui du balloD, augmenté de celui du tube jusqu'au premier trait de repère. Regnault jaugeait v etV en pesant très exactement le mercure renfermé dans ces capacités : pour f l'opération s'exécule facilement en plaçant le robinet dans la position i; pour. V elle est plus compliquée, mais n'est à faire qu'une fois. Les valeurs trouvées doivent être gravées sur l'instrument au centième do centimètre cube près.
L'observation des pressions se fait au cathélomètre.
Manuel opératoire.
1° La substance est introduite dans le ballon, qu'elle doit remplir à moitié; il en faut donc au moins de ioo« à i5o"'. En pesant le ballon avant et après, on aura le i à l'expérience. On adapte le
poids de la matieie soumi)
ballon à lappaieil en veillant à ce que la rondelle de cuir
qui forme joint soit bien grasse , et l'on serre le collier à re-
XIY* M. — MÉTHODE DU YOLUMÉNOMÈTRE. Sq
fus. Le robinet supérieur du voluménomètre E reste ouverl. 2® On verse du mercure dans le manomètre par la branche ouverte, jusqu'à ce que les deux colonnes soient bien de niveau à la hauteur du trait supérieur; après avoir attendu un instant, pour que l'équilibre de température et de pression s'établisse dans l'appareil, on ferme le robinet E.
S*» L'opérateur fait couler le mercure, en plaçant le robinet H dans la position 2, jusqu'à ce que le niveau dans la branche fermée soit à la hauteur du second trait de repère ; puis il mesure la différence de niveau h entre les deux colonnes et prend la hauteur H du baromètre : il possède donc toutes les données de l'expérience.
4* On peut obtenir immédiatement une nouvelle valeur de aen ouvrant le robinet E qui communique avec l'atmosphère et versant du mercure dans le manomètre jusqu'à ce que le niveau s'établisse à la hauteur du trait inférieur de repère. On referme alors le robinet E et l'on ajoute du mercure de manière à atteindre de nouveau le premier trait. La pression est alors devenue supérieure à l'atmosphère d'une quantité h.
11 faut toujours opérer sur une substance parfaitement sèche : elle peut être desséchée dans le ballon lui-même. Quand la matière est hygrométrique, il convient de remplir entièrement le manomètre de mercure, avant d'adapter le ballon, et de mettre le tube E en communication avec un appareil rempli de chlorure de calcium.
Un certain nombre de substances jouissent de la propriété d'absorber les gaz avec une énergie variable avec la pression : il en résulte que la même masse gazeuse ne reste pas constante et que dès lors on ne peut appliquer la loi de Mariette ; l'erreur peut atteindre y^ du volume à mesurer. Dans ce cas, le voluménomètre n'est pas applicable; mais on reconnaît infailliblement les substances pour lesquelles cette action perturbatrice se produit à deux signes : d'abord les procédés par compression et dilatation donnent des résultats différents ; en
6o CHAP. III. — DENSITÉS.
second lieu, la pression change dans l'appareil avec le temps. Ces remarques sont de Regnault.
La méthode voluménométrique présente malheureusement un autre défaut : c'est qu'il est fort difficile de maintenir la température constante pendant toute la durée de l'observation. Or une différence de i<* entraîne une variation de pression de o",oo2 et cette différence peut causer une erreur de 2** sur la détermination du volume.
Néanmoins, en opérant dans une pièce à température constante, avec une grande rapidité, il est possible d'obtenir des résultats corrects. Les densités suivantes sont empruntées à des travaux très estimés de MM. Grassi et Buignet.
Fécule de pomme de terre i ,5o
Poudre d'amidon i ,53
Coton 1 ,95
Laine 1,61
Lin 1 ,79
Acide oxalique i ,63
Alun de potasse i ,76
Chlorure de sodium 2,14
Azotate de plomb 4 ,23
» de baryte 3, 40
Chlorate do potasse 2 ,32
Poudre à canon 2,08
XV® M. — CONSTRUCTION d'uN THERMOMÈTRE. 6l
