V. — MACHINES A RARÉFIER ET A COMPRIMER LES GAZ

302. Machine pneumatique. — La première machine pneumatique fut construite par Otto de Guericke (^), en i65o.

Machine (TOtto de Guericke, — C'était une pompe C terminée par un tuyau à robinet R, se fixant au ballon B que l'on voulait vider d'air; le piston P était plein, mais sur le tuyau se trouvait ménagée une ouverture 0, munie d'une soupape. Le piston P étant d'abord complètement enfoncé, on ouvrait le robinet R, on tirait le piston:

(M Graham a relire d'un morceau de méléorile, qui avait ^^^* de volume, 16«°'<',5 de gaz contenant 85 0/0 d'hydrogène.

(«) Dumas, C. R., XC, 1027, ^880.

(') Otto de Guericke, Expérimenta nwa {ut %iocantwr) Magdeburgica» Âmstelodami (Amsterdam) ; 1672.

l'air se partageait entre le ballon B et le corps de pompe G; on fermait le robinet, et on enfonçait le piston ; l'air du corps de

Fig. 5o4

pompe s'échappait par l'ouverture 0; et ainsi de suite. C'est avec cet appareil qu'Otto de Guericke fit la fameuse expérience des hémisphères de Magdebourg.

Perfectionnements de Boyle et de Papin. — Boyle (*) donna une meilleure disposition à la poînpe, et munit la tige du piston d'une crémaillère engrenant avec une roue dentée.

Bientôt Papin (^), alors auprès de Boyle, apporta à la machine pneumatique des perfectionnements importants. Au ballon B, employé jusqu'alors comme récipient, il substitua l'appareil si commode, en usage encore aujourd'hui : une cloche posée sur une platine au centre de laquelle s'ouvre le canal d'aspiration ; il remplaça le robinet R par une soupape à fonctionnement automatique ; enfin il accoupla deux corps de pompe, et rendit ainsi la manœuvre de la machine à la fois plus rapide et moins pénible (').

(^) Boyle, New experiments physico-meclianicul touching the spring of the air. Oxford; 1659.

(') Papin, A continuation ofthe new digestor of bones. London ; 1687. Boyle, à qui on a souvent attribué tout ce que Papin et lui firent alors en commun, reconnut lui-même que la machine décrite dans cet ouvrage est de Tinvention de Papin (Voir de Gomberousse, Revue des Cours scientifiques; 1881; et Gealand, "Wied, Ann., XIX, 534; 1S83).

(^) Afin de nous rendre compte de l'avantage que présente l'emploi de deux corps de pompe relativement à la facilité de la manœuvre, considérons l'effort à exercer aux deux phases du mouvement. Pour soulever le piston au n" coup, il faut, indépendamment de l'effort à faire pour vaincre les frottements, une force F égale à S (H«— H'), S étant la surface du piston. Ho la pression atmosphérique, et H' la pression à l'intérieur du corps de pompe, laquelle, suivant la position du piston, varie de Ha-.i à H» (voir plus bas). Quand S est grand, cette force F est très considérable, dès que le vide est un peu avancé ; car il faut alors compter à. peu près i kilogramme par i centimètre carré. Pendant la descente, le piston est sollicité dans le sens du mouvement par une force F' qui, égale

Vers la même époque, Senguerd (*) inventait le robinet doublement perforé et à canal oblique pour la rentrée de l'air. Ensuite, Smeaton (') imagina le petit baromètre tronqué contenu dans une éprouvetle en communication avec le récipient, de manière à indiquer la pression du gaz restant.

Machine actuelle. — La machine actuelle se compose de deux

parties, les pompes et le récipient, réunies par le canal d'aspiration.

d'abord àS(H. — Hq), décroît jusqu'à ce que la pression intérieure devienne égale à Hg ; alors la soupape d'expulsion s'ouvre, et la force reste nulle jusqa'k la Bn de la course. Si les deux corps de pompe sont accouplés de façon que dans l'un le piston descende, tandis qu'il monte dans l'autre, l'effort k exercer pour soulever l'un des pistons est la différence des deux forces F et F' ; il est donc trËs faible pendant la plus grande partie de la course, et il ne donne quelque peine qu'à la fin du mouvement.

(*) SiNQUERD, Philosopkia naturalis. Lugdun! Batavorum (Lejde); 1685.

(') Smkaion, Pha. Trans., XLVll; 1751.

ÉLASTICITÉ. — MACHINE PHBUHATIQUE. 928

Les deux corps de pompe étant identiques, considérons seulement l'un d'eux. C'est un cjtindre de cristal C, dans lequel se meut nn piston P, muni intérieurement d'une soupape g qui s'ouvre de bas en haut. Le piston est formé de rondelles de cuir pressées entre ua'disque dd. placé à la base du noyau métallique intérieur, et un

large écrou ee', roulant sur la tubulure ff ménagée è la partie supérieure du noyau. Celui-ci est creusé d'une cavité communiquant librement avec l'atmosphère et contenant la soupape g, sur laquelle appuie légèremenl un petit ressort k boudin. A la naissance du canal d'aspiration existe une deuxième soupape, qui s'ouvre aussi de bas en haut : c'est un petit cône en cuir b, surmonté d'une tige h, traversant à frottement les cuirs du piston- Cette tige h porte en

VloLUt, Coiort de ph!/iique. — I. S9

haut un arrêt i, qui Tiendra buter contre le couvercle du corps de pompe, dès que le piston, commençant à monter, Taura soulevée elle-même d'une très petite quantité. Le piston glissera alors sur la tige h jusqu'à ce qu'il soit arrivé en haut de sa course. Quand ensuite il descendra, entraînant avec lui la tige A, il abaissera le cône b^ et fermera l'ouverture E qui restera close pendant toute la descente du piston. Le jeu de la soupape est ainsi automatiquement réglé par celui du piston, lequel est lui-même produit par une manivelle MM, dont le mouvement alternatif se transmet à une roue dentée située entre les tiges, taillées en crémaillères, T, T', des deux pistons, de sorte que l'un d'eux monte tandis que l'autre descend, et vice versa.

Le récipient R est une cloche de verre reposant, par ses bords usés à l'émeri, sur une platine de verre, exactement dressée, au centre de laquelle aboutit le canal d'aspiration. Pour réunir les deux parties du récipient, on graisse légèrement les bords de la cloche, on la pose sur la platine bien propre, et on l'appuie fortement, en passant un peu de suif contre le joint : on obtient ainsi une fermeture hermétique.

Le canal d'aspiration A, terminé du côté du récipient par un nez 0, sur lequel peuvent se visser divers appareils, se bifurque pour aboutir en E à chacun des corps de pompe. Il est muni d'une clef, percée de deux canaux : l'un V, transverse, ayant la disposition

ordinaire ; l'autre m, longitudinal, recourbé latéralement à la hauteur du premier, et pouvant se fermer à l'extérieur au moyen d'une petite cheville K. Si la clef est ouverte^ en d'autres termes si l'on a amené à la partie supérieure la lettre 0 marquée sur la poignée, le récipient R communique simplement avec les deux

ÉLASTICITÉ. — MACHINB PNEUMATIQUE. fl3i

corps de pompe C, C Si la clef est /erm^c (posilion marquée parla lettre F), la communication est supprimée entre le récipient et les corps de pompe. Si enfin ta clef est tournée à la reniée R, en enlevant la cheville R on permet à l'air de rentrer dans le récipient. Sur le même canal, soit latéralement, soit directement au-dessus, se trouve le manomètre MN : c'est une éprouvette contenant un baromètre tronqué à siphon, où la différence mn des niveaux du mercure dans les deu\ branches mesure la force élastique de l'air qui reste dans le récipient. Gomme d'habitude, l'échelle court dans les deux sens à partir d'un zéro marqué vers le milieu xy du siphon. Ce qui caractérise l'appareil, c'est sa petite taille, par suite de laquelle le manomètre ne commence à donner d'indications qu'à partir du moment où la pression devient inférieure à QM ('). En /, vers le haut de la branche fermée, est un petit étranglement ayant pour objet de ralentir le mouvement du mercure, et par suite d'éviter la rupture du tube, quand l'air, rentrant brusquement dans le récipient, repousse violemment pig. SoS le liquide vers M.

Le fonctionnement de la machine est aisé à comprendre.

Supposons la machine parfaite. Le piston étant d'abord au bas de sa course, si on le soulève, la soupape b s'ouvre, l'air du récipient pénètre dans le corps de pompe ; et lorsque le piston est arrivé en haut de sa course, l'air qui occupait d'abord le volume V du récipient sous la pression H s'est répandu dans le volume V-f-v, c étant le volume du corps de pompe : la pression est donc réduite & une valeur H', telle que

VH = (V-i-.')H'. (,)

Quand ensuite on abaisse le piston, ta communication est aussitôt interceptée entre le récipient, où la pression reste H', et le corps de

(■] Quandonveutconnaltre la pression atout instant, on prend une éprouvette assez longue pour contenir un baromètre complet, ou mieux on relie le récipient,au mojen d'un tube flexible, & un manomètre barométrique de Regaault.

pompe qui se vide par Touverture a du piston, la soupape g ^e soulevant dès que la pression de Tair en C devient légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Et le même jeu recommence. A chaque coup de piston, la pression dans le récipient diminue suivant la loi indiquée par la formule (i). Si donc on appelle Ho la pression initiale, égale à la pression atmosphérique, et H|, H,, . . . , Hj«, les pressions dans le récipient après i, ri,..., n coups de piston, on

aura

Les pressions après les coups de piston successifs décroissent comme

les termes d'une progression géométrique décroissante dont la raison

est ^ — • Par conséquent, dans une machine parfaite, la pression

tend indéfiniment vers zéro.

Pratiquement, il n'en est pas ainsi : le manomètre de la machine indique promptement une limite. Cette limite tient à deux causes d'imperfection :

I* L'espace nuisible, c'est-à-dire l'espace qui reste toujours entre la base du corps de pompe et le piston quand celui-ci est à fond de course ;

2* Les interstices par lesquels se font toujours des rentrées d'air.

Ces rentrées ont lieu surtout autour des pistons qui ne peuvent pas joindre hermétiquement, et plus encore aux soupapes des pistons qui ne ferment jamais bien. Sans doute le constructeur peut atténuer ces imperfections, mais l'expérimentateur ne doit pas oublier qu'elles existent nécessairement : il précipitera donc les coups de piston à la fin de l'opération, tout en ayant soin d'enfoncer les pistons jusqu'au bas pour réduire autant que possible l'espace nuisible. Puis, le vide fait, il se hâtera de fermer la clef afin de supprimer la communication entre le récipient et les corps de pompe par où se font les rentrées d'air ; en même temps il aura soin

de rendre Tair sous les pistons : il évitera ainsi que la pression atmosphérique fasse passer Thuile entre le piston et le corps de pompe, et Famène à la partie inférieure de celui-ci où elle gênerait beaucoup, absorbant, pendant la descente du piston, de Tair qu'elle dégagerait ensuite pendant la montée, au lieu et place de celui qui pourrait venir du récipient.

L'influence de l'espace nuisible, supposée seule, peut s'évaluer facilement. Comme au début de chaque coup de piston cet espace u est plein d'air à la pression atmosphérique H., une masse d'air (u. Ho) s'ajoute à celle (V, H) du récipient, et cette double masse se répand dans le volume V + f^, où elle prend une pression H' telle que l'on ait, conformément à la loi du mélange des gaz,

VH + uHo=(V-h(')H'. (a)

On aura donc successivement

Ha = ïTTT. H| -*- TT-T-r. Ho ,

H/i=| XT", — )Hi»— t+rf- — Ho,

équations entre lesquelles il s'agit d'éliminer les pressions intermédiaires Hf, Hj,... Hn.i. Pour cela nous multiplierons la première

en bas par (^ ) puis, en remontant, la deuxième par ( ç 1 ,

enfin la /*• en haut par (;ç — J , et nous ajouterons les équations ainsi multipliées ; il viendra

La pression décroît plus lentement que s'il n'y avait pas d'espace nuisible, et tend vers la limite

Cette valeur très simple peut s'établir immédiatement. Supposons en effet la pression dans le récipient arrivée à la limite A. Le piston étant au bas de sa course, et l'espace nuisible renfermant comme toujours un volume u d'air à la pression Ho, soulevons le piston jusqu'en haut. Puisque, par hypothèse, la limite est atteinte, aucune nouvelle quantité d'air ne vient du récipient, et le corps de pompe contient simplement alors, sous la pression h et au volume v, la petite masse d'air qui remplissait tout à l'heure l'espace nuisible ; on a donc

c*est-à-dire la valeur précédemment trouvée.

Perfectionnement de Babinet, — Babinet a reculé cette limite par un dispositif ingénieux qui permet, à un instant donné, d'employer l'un des corps de pompe C à faire le vide dana l'autre C, restant seul en communication avec le récipient. Soit toujours u l'espace nuisible de C, et soit u^ l'espace nuisible de C avec les conduits qui s'y rattachent. Cet espace nuivsible u^ pouvant être considéré comme le récipient d'où la pompe C soutire l'air, la pression limite

en U| est /i=:-Ho; mais, si telle est la pression dans l'espace nuisible de C, la pression limite dans le récipient est A^ = ~/i; d'où

ou sensiblement

on pourra donc ainsi faire « le vide du vide », suivant l'expressioa

même de Fauteur, en ce sens que Ton pourra réduire là limite habituelle du vide dans le rapport même où avec la machine ordinaire on aura déjà réduit la pression atmosphérique.

Pour obtenir ce résultat, Babinet réunit le fond du corps de pompe C à la branche du canal d'aspiration dirigée vers C par un conduit courbe rst^ situé en arrière et obliquement; et sur le trajet de ce conduit ainsi que du canal d'aspiration, il place un robinet permettant soit de faire communiquer simplement les deux corps de pompe entre eux et avec le récipient comme d'habitude (i), soit de laisser le corps de pompe G seul en relation avec le récipient et en même temps d'établir la communication entre la base du corps de pompe C et l'orifice d'aspiration du deuxième

Fig. 5o9

corps de pompe C (ii). La figure représente ce robinet D, placé à la bifurcation du canal d'aspiration; il est alors percé : i^ d'une voie longitudinale, dirigée constamment suivant la grande branche du canal d'aspiration; 2"" de trois voies transverses, situées dans le plan des deux branches latérales du même canal; 3*" d'une voie oblique, réunissant par derrière les deux parties du conduit annexe rst. Le robinet ayant d'abord la position indiquée en i, la machine fonctionne comme d'habitude. Quand, au bout d'un certain nombre de coups de piston, le manomètre montre qu'on cesse de rien gagner, on tourne le robinet dans la position 1 1, et l'épuisement recommence, la pompe G fonctionnant de même qu avec un piston plein, et aspirant Tair dans le récipient pour le refouler en G', où il acquiert bientôt la pression suffisante pour soulever la soupape du piston ; et cet effet continue, les expulsions d'air en G' devenant de plus en plus rares, jusqu'à ce que de nouveau on ne gagne plus rien. Avec une bonne machine munie du perfectionnement de Babinet on fait aisément le vide à 1 millimètre.

Machine de Bianchi. — L'avantage que présentent deux cylindres accouplés peut s'obtenir avec un seul cylindre à double effet, c'està-dire avec un cylindre fermé, dout chaque moitié joue le même rftle que l'un des cylindres de l'appareil ordinaire.

Dans la machine de Bianchi, qui figura pour la première fois à l'exposition de i855, le piston est mis en mouvement par la rotation d'un volant V, actionné par une manivelle L. Cette rotation continue, beaucoup moins fatigante que le balancement de la machine de Papin, est transmise par les roues r et K à une manivelle fi, à laquelle est directement attachée la tête A de la tige du piston, d'ailleurs convenablement guidée. Cet arrangement exige

fiUSTlCITfi. — HACBINE PNEUMATIQUE. 937

que Iti corps de pompe oscille autour d'un axe MN, qui n'est autre que le canal d'aspiration, lequel se prolonge jusqu'au récipient par un tube de caoutchouc assez résistant pour ne pas s'aplatir sous l'effort de la pression extérieure. Les soupapes d'aspiration a et a', disposées à la façon habituelle, sont montées sur une même tige glissante; des deux soupapes d'expulsion, l'une b se trouve, aioù

Fig. i,i

que dans la machine ordinaire, à l'intérieur du piston, l'autre b' à la partie supérieure du corps de pompe ('). Quand le piston descend, l'air contenu dans la partie inférieure du corps de pompe s'échappe par la tige T qui est creuse {'), tandis que l'air du récipient afflue

(■) Le diamëlre du cercle décrit par l'extrémité de la manivelle B est un peu plus grand que la course du piston: maislaifite A de la tige du piston est saisie entre deux pièces épaisses de caoutchouc qui lui laissent le jeu nécessaire; le piston est ainsi rorlement appuyé tour à tour contre l'une et contre l'autre base du cylindre, elles espaces nuisîiiles sont très réduits.

O Autour du tube T est un deuxième lube, et dans l'espace annulaire compris entre ces deux tubes descend l'huile que l'on verse dans le godet G pour le graissage des cuirs du piston .

par le lube C dans la partie supérieure. Lorsque ie piston remonte, les rôles des deui parties s'intervertissent, et ainsi de suite. La machine fonctionne exactement comme une machine à deux corps de pompe; on y pourra même appliquer le perfectionnement de Babinet, le robinet à voies multiples se plaçant à la naissance du conduit C. Elle permet de faire rapidement le vide daas de grands récipients.

Flg. 5iï

Machine de Deleuii. — Pour le même objet, Deleuil a construit une machine curieuse, qu'il présenta à l'Académie des sciences en 1865. Le piston est formé par un cylindre en métal, d'une hauteur égale au tiers environ de celle du corps de pompe, et d'un diamètre i

corps de pompe : une série de raiaures circulaires, pratiquées sur la surface du piston, logent autant de bourrelets gazeux qui lubrifient le piston, tout en constituant une fermeture presque absolument hermétique à cause de la diflicuKé qu'éprouve l'air à passer par les espaces capillaires très étroits. Le mouvement du piston à l'intérieur du corps de pompe devant dès lors être exactement rectiligne, on a eu recours à l'engrenage de Lahire, fondé sur cette propriété : lorsqu'une circonférence roule intérieurement sur une

Fig. ;

seconde circonférence de rayon double, un quelconque de ses points décrit un diamètre de la circonférence fixe. On a donc attaché la tète de la tige du piston au poiot de la circonférence intérieure qui décrit le diamètre vertical : celte circonférence est constituée par une roue dentée, engrenant avec un cercle Sxe de rayon double, et recevant son mouvement d'une manivelle et d'un volant.

«M PRINCIPALES PROPRIÉTÉS DES Gkl.

La disposition de la pompe est d'ailleurs la même que celle de la machine de Blanchi, avec cette seule différence que les deux soupapes d'expulsion sont également établies sur l'une el l'autre base du corps de pompe, à l'entrée d'un conduit par oii l'air peut être refoulé dans un récipient; de sorte que l'appareil serf également de machine de compression permettant de comprimer l'air à plusieurs atmosphères.

Machine de Carré. — Nous citerons encore la machine pnea-

Fig. âi4

malique de Carré qui, bien que construite pour un usage spécial (la fabrication de la glace par l'évaporation de l'eau dans le vide (']), n'en convient pas moins dans tout autre cas. Elle se compose d'un corps de pompe P, long et étroit, à l'intérieur duquel se meut, sous l'action du levier L, un piston disposé à peu près comme celui de

(*) A cet elTet, entre la pompe P et la carafe ft trapper A est disposé un léservoiren plomb anlimonié U, contenant àe l'acide sulfurique qu'un agilaleur, mis en mouvemenl par la mactiine mfime, remue de Taçon à renouveler sans cesse la surrace absorbante.

la machine ordinaire : il est en effet traversé en son milieu par la tige de la soupape d'aspiration, et latéralement il porte la soupape d'expulsion. Mais cette soupape, au lieu de rejeter directement dans Fatmosphère Tair expulsé, Tenvoie dans la partie supérieure du corps de pompe, laquelle est hermétiquement fermée et ne communique avec Tatmosphère que par une troisième soupape, s'ouyrant sous une couche d'huile qui assure une fermeture parfaite en même temps qu*elle sert au graissage de l'appareil (^). La partie supérieure du corps de pompe joue ainsi, relativement à la partie inférieure, le même rôle que te corps de pompe G' dans la machine à deux corps de pompe munie du perfectionnement de Babinet.

Machine de Kravogl. — Dans tous ces appareils, le vide est produit par le jeu d'un piston solide entraînant nécessairement un espace nuisible, que Ton évitera au contraire avec un piston liquide. Kravogl a construit, en effet, une machine pneumatique dont les pompes renversées renfermaient au-dessus des pistons en acier poli une certaine quantité de mercure, de façon à réaliser

des pistons liquides (^). 11 atteignit ainsi, paraît-il, des vides à — de millimètre.

303. Machines pneumatiques & mercure. — Pompe à mercure. — Une solution bien meilleure est la pompe à mercure, qui n'est autre chose qu'un appareil disposé de façon à ce que l'on puisse répéter commodément et autant de fois que l'on veut l'expérience de Torricelli. Cette machine, construite pour la première fois (^) sous une forme pratique, en 1857, par Geissler de Berlin, pour la fabrication de ses tubes à incandescence, a été perfectionnée en France par MM. Alvergniat.

(>) Ces deux soupapes, celle du piston et celle du corps de pompe, portent chacune en dessous un petit prolongement qui, môme lorsqu'il n'y a presque plus d'air dans l'appareil, assure leur ouverture automatique quand le piston arrive à l'une ou à l'autre extrémité de sa course.

(*) Le mouvement de ces pistons était produit, comme dans la machine ordinaire, par un balancier agissant sur une roue dentée qui, outre les tiges des pompes, menait deux crémaillères chargées d'effectuer mécaniquement l'ouverture et la fermeture des soupapes d'expulsion constamment noyées dans le mercure.

(*) Voir PoGGKNDORFP, Fogg. Ann.^ CXXV, 151 ; 1865.

La figure ci-contre représente Tune des dispositions les plus commodes. Le tube barométrique T, surmonté d'une vaste ampoule A, est relié en bas par un tube de caoutchouc épais à la cuvette C (*). Celle-ci est portée par une chaîne de Galle PQ s'enroulant sur une petite roue dentée, dernier terme d'une série d'engrenages qui rendent la manœuvre plus facile : en agissant sur la manivelle M, adaptée au volant V, on fait monter la cuvette G, ou on la fait descendre (après avoir toutefois soulevé un cliquet retenant le système). Au-dessus de l'ampoule A se trouve un robinet R qui, selon qu'on lui donne la position i ou 2, établit la communication avec l'extérieur, le robinet S étant lui-même supposé ouvert, ou avec le récipient fixé en a. Élevons d'abord la cuvette G, le robinet R occupant la position i, l'air contenu dans l'appareil s'échappe à travers le mercure placé dans la petite cuve G, disposée de façon à pouvoir recevoir une éprouvetle si l'on veut recueillir le gaz, et le mercure monte en A. Poussons l'opération jusqu'à ce qu'il dépasse le robinet R: fermons ce robinet, abaissons la cuvette G à la limite de sa course : le vide barométrique se fait dans toute l'ampoule A. Amenons le robinet dans la position 2 : l'air du récipient afflue dans le baromètre; tournons le robinet R, remontons la cuvette, expulsons au dehors l'air qui était passé en A; et ainsi de suite.

Gomme il n'y a pas d'espace nuisible, comme, d'autre part, la machine est toute en verre d'une seule pièce, abstraction faite des robinets que l'on réussit sans peine à faire tenir parfaitement, si nous offrons chaque fois au gaz le même espace A pour se répandre, les pressions successives seront exactement représentées par les termes d'une progression géométrique décroissante; et il n'y aura pas de limite au vide. Pratiquement, il n'y en a pas d'autre que la tension des vapeurs dégagées par l'appareil : la tension de la vapeur de mercure est à peine sensible aux températures ordinaires; mais il n'en est pas de même de la vapeur d'eau : d'où la nécessité

(^) Quand le vide est un peu avancé, la hauteur du mercure dans le tube T au-dessus de la cuvette C ne diffère pas sensiblement de la hauteur barométrique. La naissance de Tampoule A doit donc être à 80 centimètres environ de la cavette au bas de sa course.

ÉLASTICITÉ. — MACHINES PHEUMATIOUES K MERCUHE. 9*3

d'opérer avec du mercure parfaitement sec, et de tenir toujours la machine à l'abri d'une rentrée d'air humide. Sur le trajet du tube

conduisant au récipient, entre les robinets / et c, est placé un ré-

servoir U à acide sulfurique, destiné à protéger Tappareil contre l'humidité {*).

Le seul défaut. de cette pompe est dans la lenteur de Topération (à moins de lui donner un volume embarrassant et d'employer une masse de mercure difficile à manier (')); aussi ne s'en sert-on habituellement que pour achever un vide déjà commencé avec une machine ordinaire. On arrive alors aisément à ce que les niveaux du mercure dans les deux branches du manomètre m ne présentent plus de différence appréciable.

Pompe sans robinet. — La pompe à mercure a été récemment perfectionnée par la suppression complète des robinets. Pour cela, il suffit d'adapter à l'orifice d'expulsion un long tube recourbé descendant jusqu'à une cuvette placée à 80 centimètres de l'ampoule, au-dessus de laquelle on élève le tube d'aspiration de même à 80 centimètres (Jean). Cette dernière condition toutefois est incommode; mieux vaut placer une soupape sur le trajet du tube maintenu à une hauteur convenable (Alvergniat). L'appareil prend alors Faspect figuré ci-contre. En S est placée la soupape, constituée par un flotteur conique pouvant s'appliquer exactement contre la paroi supérieure du renflement K. Le tube d'aspiration t débouche dans l'ampoule A par deux branches qr et qp (Tœpler) : de cette manière, quand on abaisse la cuvette C, dès que le mercure dans le tube t est descendu en 7, l'air venant du récipient peut se rendre en A par qp sans barboter à travers le mercure de l'ampoule. Lorsqu*on relève la cuvette, le mercure, montant par la branche r^, supprime en 7 la communication du récipient avec l'ampoule, puis, continuant son chemin vers K, il soulève la soupape S, et, Tap-

(*) C'est pour le môme objet qu'en dessous de R est placé un robinet K que Ton ferme quand on enlève R pour le nettoyer ou le graisser.

En D est figuré un récipient supplémentaire qui, une fois vidé par la machine à mercure, sert à achever le vide dans un autre récipient (par exemple dans un tube de Geissler où l'on veut faire apparaître la stratification).

(*) En déplaçant le mercure par le jeu d'une machine pneumatique ordinaire, on pourra laisser le réservoir C fixe, ce qui permettra à la fois de supprimer le mécanisme servant à le manœuvrer, et de donner aux réservoirs A et C une grande capacité. M. Jamin a construit sur ce principe une machine qui, par des coups de piston de 10 litres, fait le vide dans de vastes espaces avec autant de rapidité que de précision.

puyanl avec force, ferme hermétiquement le tube t. Sur ce tube,

comme d'ordinaire, est un réservoir U cooteuaul des perles de

ViOLu, Court de phi/tique. — I. 60

verre humectées d'acide sulfurique, et portant un petit manomètre tronqué m (*).

Trompe de Sprengel. — On obtient un vide encore plus complet avec la trompe à mercure, imaginée par Sprengel. Cet appareil, modifié à plusieurs reprises par MM. Alvergniat sur les conseils de H. Sainte-Claire Deville, se construit aujourd'hui sous la forme représentée ci-contre. En T est la trompe proprement dite (262) (*). L'air du récipient, placé au delà de F, est aspiré par la chute du mercure qui vient suivant AGHPT : une ampoule ménagée en F recueille Tair qui a pu être entraîné jusque-là par le mercure ; cet air monte en F, tandis que le mercure poursuit sa route vers T. La position du réservoir A se règle aisément par l'enroulement de la tresse qui le soutient, de manière à ce que l'écoulement du mercure en T prenne la vitesse convenable. Le liquide entraînant avec lui l'air (que l'on peut facilement recueillir à l'orifice du tube K) est reçu en B.

Au début, on place le réservoir mobile A en i ; on tourne le robinet R de façon à faire passer la majeure partie du -mercure de B en A; puis on donne au robinet R une position telle que le mercure puisse se rendre à la trompe ; on soulève le réservoir A jusqu'en 2 pour produire l'écoulement; celui-ci une fois établi, on amène A à la hauteur convenable 3, et on abandonne l'appareil à lui-même. Un chapelet de bulles d'air et de gouttes de mercure se succède. en K, tandis que le tube s'électrise fortement et parait lumineux dans l'obscurité. Entre le récipient et la trompe on met un tube à acide phosphorique et en outre un tube à soufre, ou mieux à sélénium, pour absorber la vapeur de mercure. On peut ainsi atteindre des vides d'une rare perfection.

Pour se faire une idée du vide obtenu, on emploie la jauge de M'Leod : c'est une ampoule J, communiquant avec le récipient, et dont l'air, par un jeu convenable du robinet o et du réservoir A, peut être réduit à une très petite fraction de son volume, mesurée dans le tube t : si par exemple l'air de J, pour arriver à la

(*) Voir, sur certaines modifications récemment apportées à cette machine, KkKkYODWKf Journal de physique f {2}, Il j 558; 1883.

(') Au lieu d'une seule trompe on peut en employer plusieurs. MM. Alvergniat construisent des machines dans lesquelles ils réunissent quatre ou six trompes, de façon à permettre d'opérer plus vite.