SUITE DE SP ÉBULLITION
Nous allons continuer à vous’exposer quelques phénomènes de l’ébullition, qui sont dignes de fixer votre attention.
Jusqu’à présent nous avons fait abstraction des causes perturbatrices de l’ébulüi ion : il y en a quelques-unes. C’est ainsi que si l’on fait bouillir de l’eau dans un vase en verre et dans un vase en métal, elle ne bout pas à la même température dans les deux vases; elle bout plus tard dans le verre que dans le métal , etla différence peut aller à un degré et même à un degré et demi. Vous voyez que des thermomètres qui seraient gradués sans connaître cette circonstance, pourraient induire en erreur; ils seraient inexacts près du point d’ébullition. Le thermomètre gradué dans le métal ne marquerait que ioo°, tandis que gradué dans de l’eau, il marquerait ioi° et même ioi° Pour s’assurer de cette propriété différente du verre et du métal, On fait bouillir de Peau dans un vase en verre : on la retire encore bouillante , et au moment où l’ébullition cesse , on jette dans cette eau quelques parcelles métalliques, comme de la limaille de fer, et aussitôt l’eau qui avait cessé de bouillir rentre en ébullition.
On conçoit que l’expérience pourrait se faire en transvasant l’eau au moment où elle cesse de bouillir, dans un vase en métal. Mais dans ce cas, l’eau éprouverait nécessairement un refroidissement, et le phénomène cesserait d’avoir lieu.
L’expérience peut se faire d’une manière plus certaine, au moyen d’un thermomètre. En le plongeant successivement dans l’eau qui bout dans un vase en métal et dans un vase en verre, il marque un degré de moins dans le premier vase.
Un phénomène tort curieux qu’on peut remarquer, c’est que 1 eau, quand elle bout dans du verre, fait entendre une espèce de bruit ; elle bout à gros bouillons, et pour ainsi dire par intermittence; mais si l’on y jette de la limaille , l’ébullition ne se fait plus à gros bouillons, elle se fait en une infinité de points: il y a, pour ainsi dire, autant de points d’ébullition qu’il y a de parcelles métalliques. On ne peut expliquer parfaitement à quelle cause est due ce phénomène. Seulement on a remarqué que les poudres métalliques étaient celles qui réussissaient le mieux pour produire cet effet.
Ceci explique un phénomène très variable, qui quelquefois a de grandes conséquences en chimie. Il y a des liquides qui ne bouillent que péniblement. Leur ébullition n’est point régulière, elle est intermittente, même à des intervalles qu’on peut mesurer. Ainsi il se passe une, deux, trois secondes entre les bouillons, et cela donne lieu à ce qu’on appelle, en chimie , des soubresauts . Ces soubresauts sont une espèce d’explosion qui soulève le liquide et quelquefois le vase luimême. Il y a tels liquides qui, à cause de ces soubresauts, ne peuvent être distillés qu’avec la plus grande difficulté! Parmi ces liquides, je citerai l’acide sulfurique concentré; ce liquide jette un premier bouillon à la température de 525°, et on ne peut ensuite l’avoir en ébullition qu’à 4 ou 5 degrés au-delà; de sorte que lorsque l’acide sulfurique a jeté un premier bouillon , sa température va s’élevant, puisque tant qu’un liquide ne fournit pas de vapeur, sa température s’élève.
Pour rendre le phénomène plus sensible, concevez que de l’eau, au lieu de bouillir à ioo° ne bouille qu’à no°, ce qui arriverait dans un vase que l’on fermerait afin que la vapeur ne pût s’échapper qu’à no°. Vous savez qu’alors si vous ouvrez brusquement une large communication à la vapeur, la vapeur se dégage avec violence et avec une espèce d’explosion.
Lorsqu’on a ainsi des liquides dont l’ébullition se fait par soubresauts , il suffit de mettre dans ces liquides un morceau <îe platine; ne fut-ce qu’un simple fil , il suffirait pour que la distillation se fît régulièrement. Si l’on n’employait cet arii-
fice très simple, l’acide sulfurique reviendrait à un prix très élevé, en raison des accidens qui pourraient arriver.
Quelquefois, lorsqu’on fait une distillation, et qu’on réfléchit qu’on n’a pas mis de limaille dans le vase, on veut en mettre pour déterminer l’ébullition. J’ai vu dans ce cas des expériences avoir lieu, et le liquide projeté avec beaucoup de force.
L’eau pure bout plus facilement que toute espèce d’eau qui contient un sel ou une matière en dissolution. Ainsi l’eau qui tombe du ciel, ou l’eau distillée, aura une température d’ébullition de ioo°; mais toutes les fois qu’on dissout un sel dans l’eau, l’ébullition est retardée : elle l’est plus ou moins en raison de la nature du sel et de son affinité pour l’eau. Dans ce dernier cas, la température de la vapeur n’est pas simplement comme nous l’avons dit pour l’eau pure, de ioo°; elle est de 109°, si c’est une eau saturée de sel. Ce que nous avons dit de la profondeur du liquide s’applique ici; ainsi nous avons vu que l’eau qui est au fond d’un vase, ne pouvant bouillir qu’à une température supérieure à 100% la vapeur au moment où elle se détache du fond du vase a nécessairement une température qui est également au-dessus de ioo°. De même lorsque l’eau, à cause d’un sel qu’elle contient, ne peut bouillir qu’à 109°, la vapeur qui se dégage de cette eau a une température de 1090.
En général une vapeur se dégageant d’un liquide quelconque, pur ou impur, aura toujours la température de la dernière couche de liquide qu’elle traverse. Telle est l’expression simple du phénomène.
Lorsqu’on fait bouillir de l’eau salée , il y a un effet sur lequel je dois attirer un instant votre attention. A mesure que l’eau s’en va en vapeur, le sel qui était tenu en dissolution se dépose au fond du vase, et empêche l’eau qui est au-dessus d’être en contact avec le verre. Par conséquent le verre doit s’échauffer dans cet endroit plus que partout ailleurs; et lorsque l’eau vient à y pénétrer, elle reçoit une augmentation subite de température : ce qui occasionne un soubresaut.
Un autre phénomène qu’il est bon de remarquer, c’est que l’eau fait entendre, lorsqu’elle est près d’entrer en ébullition, un bruit particulier qui indique qu’elle va bouillir. Ce bruit est produit par de la vapeur qui se condense subitement. En effet quand vous échauffez un liquide, la température est plus élevée dans le bas que dans le haut. Par conséquent le liquide commence à bouillir dans le fond, que la surface est loin
d'avoir une température de ioo°; parce que le liquide n est pas un assez bon conducteur, et que les mouvemensnese font pas assez vite pour que la chaleur se propage en un instant dans l’intérieur de la masse liquide. Les bulles de vapeur qui s’élèvent, venant à rencontrer de l’eau froide, se condensent sur-le-champ, c’estcette brusque condensation qui occasionne ce bruit dont nous avons parlé, et qui ressemble à un petit coup de marteau. Ce bruit diminue ensuite à mesure que la vapeur peut s’élever davantage.