CHANGEMENT D’ETAT DES COUPS

421 . Première méthode. — Refroidissement des gaz. — Par ce premier procédé, on convertit facilement en liquides, l’acide sulfureux, l’acide chlorhydrique et, en général, tous les gaz dont le point de liquéfaction est peu éloigné de zéro. L’appareil est disposé pour l’acide sulfureux comme l’indique la figure 192. Le gaz qui se produit dans le ballon B, est conduit par un tube abducteur dans un fiacon F, où il se dessèche en traversant une couche d'acide sulfurique monohydraté: de là, il parvient dans un tube en U, le tube M, entouré d’un mélange réfrigérant (glace pilée et sel marin) pour s’écouler, à mesure qu’il se liquéfie, dans un flacon F’ plongé lui-même dans un mélange réfrigérant de même espèce. L’acide sulfureux liquide entrant en ébullition à — 11*, il est indispensable, pour le conserver, de clore hermétiquement le flacon qui le contient ou mieux de le placer dans un matras, dont le col effilé est scellé à la lampe.

422. Expériences de MH. I.nlr et Drlon. — Il V a quelques mois. MM. Loiret Drionont déterminé la liquéfaction de l’acide carbonique, sous la pression de l’atmosphère, en abaissant la température du gaza — 90°. Ils sont parvenusà le solidifier dans ces conditionsà l’aide d’une pression de 2 ou 3 atmosphères. Le tube de verre, dans lequel arrivait l’acide carbonique, était refroidi, par son immersion dans l’ammoniaque liquéfiée, dont on activait l’évaporation, en se servant de la machine pneumatique.

L’acide carbonique solide, qu’on n’avait su préparer, jusqu'à ce jour, que sous la forme de masses spongieuses formées de flocons agglomérés, s’est présenté cette fois Ktg. 192.

à l’état decristaux

incolores, transparents comme la glace, d'apparence cubique et offrant des arêtes de 3 à 4 millimètres.

423. Deuxième méthode. — Compression du gai par Inl-méme. — Liquéfaction dn chlore. — Par une réaction chimique ou par une éléva-

CHAI. Kl H.

tion de température, rendez libre un gaz qui était primitivement condensé dans un composé solide ou liquide; faites que le gaz, en se dégageant, ne puisse se loger que dans un espace très-étroit, un tube de verre à parois très-résistantes; sa force élastique croîtra d’mie manière continue, et il finira par se liquéfier. —Citons comme exemple la liquéfaction du chlore. — La première idée de la méthode appartient, comme nous le disions plus haut, à Uavy, mais c’est Faraday qui l'a mise en œuvre. On introduit des cristaux d’hydrate de chlore (combinaison de chlore et d’eau renfermant 28 parties de chlore et 72 d'eau) dans un tube de verre, à parois épaisses ayant la forme ci-contre [fiy. 193) ; on ferme ensuite le tube à la. lampe, et on le chaude par l’extrémité C. qui contient les cristaux; ceux-ci, ne pouvant ' exister qu’à une température peu supérieure à 0®, se décomposent, et le chlore gazeux en se dégageant dans l'espace E, se comprime lui-même et va former une couche liquide d'un jaune verdâtre surmontée d'une petite quantité d’eau. En refroidissant l’autre branche du tube, la vapeur du chlore va s’y liquéfier peu à peu, jusqu’à ce que tout le liquide ait disparu dans la première branche., Cela résulte du principe de Watt, que nous avons

établi plus haut.

424. I.lqni'facllon de l’acide carbonique. — Tllilorier a obtenu l’acide carbonique liquide , en plaçant , dans un cylindre de fonte à parois trèsépaisses ( fig . 194) qu'il fermait ensuite hermétiquement, d'une part du bicarbonate de soude, de l’autre de l’acide sulfurique étendu d’eau.

L’acide sulfurique était contenu dans un tube de cuivre T placé verticalement dans l’axe du cylindre; il se trouvait ainsi momentanément séparé de la substance saline. On imprimait au cylindre de légères oscillations, autour de son axe de rotation AA’, pour faire arriver peu à peu l’acide au contact du sel ; la réaction chimique s’établissait entre les deux corps : il y avait du sulfate de soude qui prenait naissance, et l’acide carbonique se dégageait dans la capacité supérieure du cylindre de fonte. A partir de ce moment, le gaz secomprimait de plus en plus, et comme la force élastique n’empêchait pas l’action chimique - de se continuer, la liquéfaction devenait nécessaire. Elle avait lieu à la température de 0° lorsque la pression du gaz devenait égale à 30 atmosphères.

CHAMÎKMKNT D ICTAT IIKS CORPS. 2“.3

Thilorier séparait ensuite le gaz liquéfié du sullatede soude qui s’était formé, eu faisant communiquer le cylindre générateur du gaz par le tube S, avec un récipient refroidi, de forme à peu près pareille. La distillation du liquide s’opérait spontanément du cylindre pluschaud vers le récipient, qui bientôt contenait la plus grande partie de l'acide carbonique liquide. Enfin,, la solidification de la même substance a été produite par l’introduction, dans l’intérieur d’une boite cylindrique, d'un jet de l’acide carbonique liquide, qui remplit le récipient. Le jet, rencontrant la paroi intérieure de la boite dans une direction à peu près tangentielle, se met à tournoyer d’une manière rapide. La volatilisation et par suite le refroidissement du liquide deviennent alors tels que la boîte se remplit de flocons neigeux qui s’agglomèrent : c’est l’acide carbonique qui s'est solidifié. Il n'v a plus qu’à ouvrir la boite pour en extraire la substance, qui se présente alors sous la forme d’un corps solide blanc, spongieux, très-mauvais conducteur de la chaleur, et ne se réduisant plus que lentement en vapeur, quand il est abandonné à l’air libre.

•tîi). Production des froid* le* pin* Intense* que l'on connaisse. —

L'acide carbonique solide préparé parla méthode de Thilorier produit, par son seul contact, un abaissement de température considérable ; mais l’action frigorifique est limitée parce que la masse spongieuse ne conduit pas la chaleur. Cette action frigorifique devient très-intense lorsqu'on mélange l'acide neigeux avec l'éther sulfurique; alors la conductibilité augmente notablement, et l’on peut obtenir un abaissementde température de —

On dépasse — 100", lorsque le mélange est placé dans le vide de la machine pueumatique. C’est en produisant ainsi des abaissements de température considérables et en recourant, en même temps, à l’emploi des pompes foulantes, que Faraday est parvenu, à la suite de ses premiers essais, qui ne portaient que sur un petit nombre de substances gazeuses, à liquéfier tous les gaz à l’exception de six : l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, l’oxvde de carbone, le bioxyde d’azote et le gaz des marais.

Aâfi. Troisième méthode. — Compression d’an gn/. par de» notion* mécanique* étrangère*. — Procédé de M. Krrthelot. — M. Berlhelot a indiqué un moyen très-simple, pour soumettre un gaz à une pression

Tili. UH.

CH Al. Kl H.

énorme el pour arriver ainsi à le liquéfier. Il renferme le gaz dans la partie effilée d’un tube de verre à parois épaisses, dont la partie large constitue un récipient cylindrique rempli de mercure. Après que la pointe effilée a été fermée, l'instniment ressemble à un thermomètre dans lequel l’espace, destiné à recevoir le mercure au moment de sa dilatation, est actuellement occupé par la masse gazeuse. On comprend alors, qu’en élevant la température du récipient, tandis que le gaz est entretenu à 0°, on puisse, par la dilatation du liquide, rendre le volume du gaz aussi petit qu’on voudra et en accroître ainsi considérablement la force élastique. Si l'on donne au tube qui contient le gaz une même longueur qu’au récipient destiné au mercure et si l'on prend le diamètre de ce dernier trente fois plus grand que celui du tube, la pression devient égale à 200 atmosphères pour une élévation de température d’environ 7°.

(Voir pour le calcul, le chapitre des problèmes à la fin du livre, où la question se trouve traitée.)

■427. |ji<iu<-rnrtion <in protoxyde d’azote. — Natterer employait, pour liquéfier le protoxyde d’azote, une pompe foulante à l'aide de laquelle il comprimait le gaz dans la culasse d'un fusil à vent. Son procédé a été perfectionné par M. Dumas. Un réservoir de fer forgé R (fi g. 195), à parois très-résistantes, porte à son ouverture inférieure une soupape conique Z s’ouvrant de bas en haut. Son ouverture supérieure est fermée par une vis à pointe conique qui, au moment où elle est soulevée d'une petite quantité, permet au liquide de s’échapper par le tube latéral t. Un corps de pompe G se visse à la partie inférieure du récipient , et le piston p qui le parcourt est mis en mouvement par une manivelle adaptée à un arbre coudé muni d’un volant. Le protoxyde d’azote arrive du gazomètre dans le récipient par le tube t'. Dans ces conditions, le mouvement de va-et-vient du piston aura pour effet de condenser , dans le vase B, des masses considérables de protoxyde d'azote ; au bout de peu de temps, la liquéfaction du gaz devra nécessairement se produire. On facilite la conversion du gaz en liquide en entourant le récipient d’un mélange réfrigérant M. En outre, pour empêcher la pompe de s’échauffer, on fait circuler un courant d’eau froide dans le manchon M’ qui entoure le corps de pompe. Le protoxyde d'azote se liquéfie sous la pression de 30 atmosphères, quand on maintient sa température à 0*. Il se solidifie vers — 100°.