ÉBULLITION
Si Ton n*a pas de machine pneumatique, on démontre le même fait par Texpérience suirante anssi simple que frappante :
On fait bouillir de Tean dani un ballon à long col de manière à cbaaser, par la vapeur qui se dégage, Tair que contient le ballon. On le ferme avec un bon bouchon ; on le renTorae, le col en bas, en le supportant convenablement et en faisant plonger Tonrerture fermée dans un verre plein a*oau, afin d'empécber Tair extérieur de rentrer dans le balloB. Si alors on verse de Teau froide sur le haut du ballon, rébuIUtion se produit tumultueuse à rintérieur par des bulles qui prennent naissance dans la masse du liquide et en soulèvent vivement la surface ; et ce phénomène se reproduit par toutes les additions d*eau froide sur le ballon tant que celui-d n'est pas arrivé à la température ambiante. G* est une contradiction avec nos idées habituelles, de recourir au refroidissement pour produire rébuIUtion. L'explication en est simple : Tair ayant été chassé du vase, il n'y a au-dessus du liquide que de la vapeur ; si on la refroidit, une partie s» condense, la pression diminue, et Tébullition io trouve favorisée. Quand elle se produit vivement , on peut la faire cesser si Ton Jette de feau chaude sur le ballon ; celle-ci en eifet, au lieu de condenser la vapeur intérieure qui est Tatmosphère du liquide bouillant, en favorise le dé- Toloppement, augmente sa pression au lieu de la diminuer.
Sur une haute montagne, rébuIUtion de Teau a lieu à une température plus basse que dans la plaine. Ce fait s'explique fadlement, puisque la pression diminue i mesure qu'on s'élève dans latmosphère. Ainsi, aux bains du mont Dore, à 1040 mètres d'altitude, l'eau bouta 86*; à l'hospice du Saint-Gothard, à 3075 mètres, eUe bout à 92* ; au sommet du mont Blanc, à 4800 mètres, l'ébulU- Uon se fait à 84*.
Gomme le point d'ébulUtion de Tean dépend de la pression que supporte le liquide, 11 peut servir à mesurer cette pression. Si donc on a constaté dans deux oxpénences la température à laquelle Tean bout à la base et au sommet d'une montagne, on en déduira la différence des pressions et la hauteur de la montagne, comme on aurait pu l'avoir par le baromètre, liais pour servir à des observions de ce genre, le thermomètre doit accuser de petites fractions de de^és aux abords de son point 100, car pour une différence de niveau de 10 mètres, le point d'ébulUtion ne baisse que de 1/37 de degré.
La facilité de 1 ébullition sous des pressions faibles est mise à profit dans l'industrie, quand il faut vaporiser promptement certains hquides, comme les Jus sucrés qu'un trop long contact avec une source de 6baleur pourrait altérer.
3. BàtUlition sous de parte» pressions, •— Pour retarder l'ébuUition, il suffit d'augmenter la pression au-dessus de la surface du liquide. On se sert dans ce cas de la vapeur elle-même ; au lieu d'opérer dans un vase ouvert où l'eau n'atteindrait qu'une température de 100*, on chauffe l'eau dans un vase fermé ; alors les vapeurs accumulées dans la partie supérieure du vase exercent sur le liquide une pression qui augmente avec la température et qui retarde l'ébullition. Il faut nécessairement que la paroi du vase soit assez forte pour résister à cette pression croissante. Celui qu'on emploie dans les cabinets de physique porte le nom de marmite de Papin. C'est un vase en bronze, à parois épaisses, que l'on ferme par un couvercle soUdement fixé, après avoir mis de l'eau dedans. Ce couvercle porte une ouverture fermée d'une petite plaque supportant un poids. Cest une soupape de sûreté que la vapeur peut ouvrir pour s'échapper quand sa force élastique devient capable de soulever le poids. On peut porter l'eau
dans cet appareil à des températures bien supérieures à 100*; à 138*, si la soupape supporte un Ï»oids correspondant à 3 atmosphères; à 280*, si es parois peuvent supporter une pression de 10 atmosphères. On a même pu, dans une marmite assex résistante, chauffer assez l'eau pour y fondre de l'étain ; il fallait pour cela une température de 380* qui correspond à une pression de 37 atmosphères.
L'industrie emploie aujourd'hui beaucoup d'appareils de ce genre pour y soumettre des substances à Taction de la vapeur d'eau très chaude ; tous sont munis d'une soupape de sûreté que la vapeur peut soulever pour s'échapper avant que sa force soit devenue assex grande pour briser les parois qui la contiennent.
AUTSSS INFLUENCES QUI MOOinXNT L^ÉBULLITION. —
C'est d'abord la nature du vase. L'eau bout plus facilement et avec plus de régularité dans un vase métaUique que dans un vase de verre. Gela tient
Srobablement à Tadhérenee plus ou moins grande u Uquide aux parois du vase, qui gène plus ou moins la formation des bulles de vapeur. Une expérience due à Gay-Lussac vient appuyer cette hypothèse : on fait bouillir de Teau dans un ballon de verre, et quand elle bout, on retire le vase du feu: rébuIUtion s'arrête: mais si on projette dans le Uquide une pincée de limaille de fer, 1 ébulUtion reprend aussitôt.
L'adhérence de Tacide sulfurique pour le verre expUque les soubresauts qui se produisent dans l'éDullition de ce Uquide et qui en font une opération irréguUère et dangereuse; de petits morceaux de ponce ou des fils de platine mêlés à l'acide favorisent la formation des bulles de va-
{)eur, et rendent l'ébullition aussi réguUère que 'est ceUe de l'eau.
Une autre influence est celle des substances dissoutes dans l'eau, qui en retardent l'ébulUtlon; ainsi l'eau de mer ne bout qu'à 104* ; à 108*, si elle est saturée de sel. Tandis que ouand c'est do l'air que l'eau tient on dissolution, 1 ébullition est favorisée ; de l'eau complètement privée d'air a pu être portée Jusqu'à 135» sans bouillir.
Applicatioiis- ~~ La constance de la température d'ébuTlition tant que la pression ne change pas a servi pour déterminer l'un des points fixes du thermomètre. EUe est appliquée souvent quand on veut maintenir un corps à une température invariable ou ne pas le chauffer au-delà d'une certaine limite. U sufat de le plonger dans l'eau, si ceUe-ci ne doit pas l'altérer, on de le placer dans un vase plongeant dans de la vapeur d'eau bouUlante ou dans de l'eau que l'on fait bouillir ; c'est le principe du bain-marie, que l'on applique comme mode de chauffage pour toutes les substances que la chaleur directe pourrait altérer.
L'appUcation la plus fréquente est la distillation.
Distillation. — Son but est de séparer un tiquide des soUdes qu'U a dissous, comme l'eau des sels qu'elle contient pour obtenir l'eau pure ; ou bien deux liquides dont les points d'ébullition sont différents, comme l'alcool dos corps avec lesquels il est mélangé dans le vin. Elle consiste essentiellement à faire bouilUr le liquide, ou l'élément le plus volatil, pour le réduire en vapeur, et à faire repasser celles-ci à l'état liquide. Tout appareil distillatoire se composera donc de deux parties : une pour chauffer le mélange, c'est la cornue ou la chaudière ; l'autre pour recevoir la vapeur et la ramener en liquide, c'est le réfrigérant ou condeH' seur.
Pour condenser le plus possible de vapeur, on la fait circuler dans un tube long, contourne en spirale, et qu'à cause de sa forme on nomme se*-pentin. Gomme la vapeur a beaucoup de chaleur à perdre, le refroidissement par son passage dans un
ECHASSIERS
ECHASSIERS
serpentin en contact avec l'air ambiant serait absolument insuffisant et de peu de durée ; aussi plonget-on le serpentin dans un vase où l'eau froide peut se renouveler avant d'être chaude, cette eau suivant dans son trajet une marche inverse à celle do la vapeur. L'ensemble d'un appareil porte le nom d* alambic; il sert à distiller l'eau, l^lcool, les essences et un grand nombre d'autres liquides.
Expériences. — Faire bouillir de l'éther, y plonger un thermomètre pour constater son point d'ébulUtion.
Constater le point d'ëbuliition do deux mélanges différents d'alcool et d'eau.
Faire bouillir de l'eau un Jour où le baromètre est bas, où il marque par exemple 745, et constater que le thermomètre marque à peine 99.
S'assurer que, quelle que soit l'ardeur du foyer, la température reste constante pendant l'ébullition; que dans un bain-marie à l'eau, la température du vase intérieur n'excédera pas 100* ; (|ue si on remplace l'eau par Thuile, on pourra atteindre une température constante de plus de 300*.
Distiller du vin pour chercher dans le liquide recueilli la proportion d'alcool qui y est contenu. S'assurer que tout l'alcool a passé à la distillation quand on a recueilli la moitié du liouide au réfrigérant. [Haraucourt.J
ECHASSIERS. ~ Zoologie, XVIII. — Les Echassiers sont des oiseaux aux formes généralement élancées, presaue toi:^ours montés sur de longues Jambes, de véritables tichnssest qui sont dénudées, sauf dans la partie immédiatement contiguô à l'abdomen, et qui se terminent par des doigts grêles souvent réunis les uns aux autres ou bordés par une membrane. Grâce à cette organisation, les Echassiers peuvent courir avec rapidité sur le sable des rivages, traverser, sans mouiller leurs plumes, les ruisseaux et les marais, ou, quand la mer est basse, se livrer à la pèche des mollusques et des petits crustacés. En revanche, ces oiseaux ne perchent,
£our la plupart, qu'avec beaucoup de difficulté, eurs ailes sont assez développées pour qu'ils puissent traverser les airs d'un vol soutenu, et môme exécuter des migrations lointaines. Quand ils volent, leurs pattes, au lieu d'être repliées sous le ventre comme chez les autres oiseaux, sont généralement étendues en arrière, pour faire contre-poids à la partie antérieure du corps. Celle-ci est en effet généralement allongée, et la tête est portée sur un cou mince et flexible, dont les dimensions sont calculées de telle sorte que l'animal, sans se baisser, peut facilement prendre sa nourriture. Le bec varie beaucoup de forme : il est large et aplati chez les Spatules, excavé en cuiller chez les Fiammants, recourbé vers le haut chez les Avocettes, ou vers le bas chez les Ibis, long et droit chez les Bécasses, avec une extrémité renflée et criblée de trous comme un dé à coudro, de forme conique et à pointe acérée chez les Hérons et chez les Grues, etc. Quant au plumage, il n'offre en général ^ue des couleurs ternes, du brun, du noir, du gris et du blanc ; quelques ibis, cependant, ainsi que les Fiammants et les Agamis, se font remarquer par une livrée somptueuse, d'un roujse éclatant, d un rose vif, ou d un vert métallique.
De caractère triste et d'humeur sauvage, les Echassiers ne sont guère susceptibles d'éducation, et ne montrent qu'une intelligence assez médiocre. Aussi sont-ils peu recherchés comme oiseaux de volière ou de bas^e cour : en revanche, plusieurs d'entre eux, les Bàles, les Pluviers, les Bécasses, sont fort estimés comme gibier.
Les Echassiers sont répandus sur toute la surface du globe : mais les Hérons, les Grues, leK < A- Î cognes et les Ibis se trouvent principalement dans es contrées chaudes et tempérées, tandis que les Pluviers, les Chevaliers et les Combattants remon-
f le
tent volontiers Jusque sons les latitudes boréales. Ils ont été divisés par Cnvier en 5 groupes prind* paux, savoir :
1* Les Prestirosires, à bec médiocre, à jambes longues et munies seulement de trois doigts, le pouce étant atrophié on ne touchant pas le sol. Dans ce groupe se placent les Oiiter«/ei, qui étaient Jams fort communes dans les plaines de l'est et du centre de la France ; les PUtvien, doot les uns, comme le Pluvier doré^ ont le plumage moucheté de bmn et de Jaune, tandis que les autres, comme le Pluvier à collier, portent sur la poitrine une écharpe brune ; les vanneaux^ à U tête ornée d'une huppe élégante, an manteau ven et pourpre; les HuUriers, au bec et aux pieds ros* ges, à la livrée pie, etc.
u** Les Cultrirottrest dont le bec est robuste et tranchant sur les bords, et dont le pouce est assez développé pour toucher le sol : ils compronent les Cigognes, qui nichent en grand nombre sur les cheminées des villes d'Alsace, les Hérçm^ les Bec-Ouvert t etc.
. 3* Les Longiroitret, au bec grêle, faible, an i>oace court ou même complètement avorté. Parmi eux sont les Courlis, les Ibis vénérés des Egyptieat, les Bécasses si recherchées des chasseurs, les Corbattants, dont le col est orné chez les mâles d'ans fraise de plumes, les Rdles, qui se content avec une prestesse singulière parmi les herbes des marécages, etc.
4* Les Macrodactyles; ils sont, comme rindiqne le nom qu'ils portent et qui est tiré de deux mots grecs, pourvus de doigts démesurément longs, etsoovent bordés de membranes découpées, ce qui leor
Eermet de courir facilement sur la vase et sur les crbes des marais. Les Porphyrions ou Poulet' Sultanes^ au plumage azuré, et les Foulques, à la livrée sombre, rentrent dans ce groupe.
S*" Les Drévipcmes ou Coureurs, dont les naturalistes modernes font un ordre à ptaU
Enfin, dans l'ancienne classification, on plaçait à la fin des Echassiers les Fiammants on Phamcoptéres, qui doivent probablement être plutôt rapprochés des Palmipèdes, ayant comme ces der niers les pieds complètement palmés et le bec muni de lamelles membraneuses.
Les Brévipennes ou Coureurs, que tous les naturalistes sont d'accord maintenant pour ranger dans un ordre à part, se distinguent des Echassiers par Feusemble ae leur organisation, et ne leur ressemblent guère que par rallongement de leurs membres postérieurs. Les membres antérieurs au contraire, qui cliez les Echassiers, comme chez la plupart des oiseaux, sont transformés en ailes plus ou moins puissantes, sont ici presque entièrement atrophiés; aussi les Brévipennes ne peuvent-ils s'élever dans les airs, tandis qu'ils courent sur le sol avec une grande rapidité. Les plumes qui revêtent certaines parties du corps affectent la nature des poils on des piquants, ou présentent une structure beaucoup plus simple que celle que Ton observe chez les autres oiseaux. Les Auiruches, qui habitent les plaines sablonneuses de l'Afrique, «les Nandous,
3ui représentent les Autruches dans les steppes e l'Amérique, les Casonrs et les Emeux, qui sont dispersés à la Nouvelle-Guinée, dans le nord de l'Australie et dans quelques petites lies voisines, et les Aptéryx, qui vivent à la Nouvelle-Zélande, sont actuellement les seuls représentants de ce groupe, qui comptait jadis des animaux de taille colossale. Les Autruches et les Casoars, font en étant inférieurs, sous le rapport des dimensions, aux espèces éteintes, atteignent cependant encore nne grandeur remarquable, et sont pourvus do pattes robustes, admirablement conformées pour la course. La tête est petite chez TAutruche et chez les Nandous, un peu plus grosse et surmontée d'un casque corné de forme variable chea les Gi«
ÉCLAIRAGE
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soare : ces derniers ont en entre pour la plupart le cou dénudé et coloré de teintes plus ou moins mes. Les Aptéryx, beaucoup plus petits que les CaBoars et les Autruches, diffèrent en outre de ces derniers par leur bec allongé comme celui d'une bécasse.
Les plumes d*autruche ont été depuis la plus haute antiquité Tobjet d'un commerce important : mais jadis, pour se les procurer, on mettait à mort Taniaial, ce qui amenait une diminution très rapide dans le nombre des représentants de Tespèce, tandis qu'auJourd*hui on a recours à une méuiode beaucoup plus saee; on élète des autruches en domesticité dans Te sud de l'Afrique et au cap de Bonne-Espérance, et on les soumet à une exploiuUon régulière. [E. OusUlet.!
ÉCLAIRAGE. — Quand la température d un corps s*élèYe, il arrlTO un moment où il devient màmdescent : il est alors lumineux. Si Tincandescencorésulte de la constitution même du corps, si elle est permanente, comme cela a lieu pour le soleil et les étoiles, le corps est dit lumineux par luimême.
La lumière produite à la surface de ces corps se propage dans l'espace comme le son ; il y a des ondes lumineuses comme des ondes sonores. Si ces ondes lumineuses rencontrent un corps qui n*est pas lumineux par lui-mOme, une partie de la lumière est absorbée par le corps, une autre rebondit pour ainsi dire sur le corps et se remet en mou- Tement en sens contraire, comme si elle était émise par le corps lui-même : c'est le phénomène de la réflexion ; et le corps qui était obscur, c'est-à-dire inTisible, semble être devenu lumineux lui-même, il devient visible, il est éclairé.
Le soleil, lumineux par lui-même, est la source naturelle de lumière qui éclaire les objets terrestres Quand une partie de la terre cesse de recefoir cette lumière, elle est obscure ainsi que les objets qui sont à sa surface ; pour suppléer a cette lumière naturelle, il faut faire naître une lumière artificielle qui puisse éclairer et rendre visibles les corps. Les qualités qu'on devra chercher à donner à cette lumière artificielle seront colles de la lumière naturelle, de la lumière du Jour. L'art de Tédairage consiste à chercher les procédés propres à produire une lumière artificielle se rapprochant le plus possible de celle du soleil.
Cet art s'en borné longtemps à des procédéb grossiers et insuffisants ; ce n'est qu'à la fin du dernier siècle que ces procédés se sont perfectionnés par rintroduction des appareils à double courant d'air. Gomme pour un grand nombre de procédés industriels, le progrès, activé par le besoin de bien-être général résultant du nouvel état social, fat rapide, et les perfectionnements se succédèrent sans interruption.
Tous les procédés d'éclairage, à Texceptlon du plus récent, réclairage électrique, qui est encore à son début, consistent dans la combustion ignée (V. Combiution) d'un corps solide et plus généralement gazeux. Ces procédés exigent donc la présence d'un corps combustible. Le corps comburant est généralement l'oxygène, fourni par l'air, qui en contient 21 parties, mélangées avec 79 d'azote, corps neutre qui ne peut que diminuer l'intensité de la lumière. Les corps combustibles employés sont en général des corps désignés sous le nom à' hydrocarbures, ce qui veut dire composés d'hydrogène et de carbone. Les hydrocarbures employés sont : 1* los différentes espèces d'huile : buile de colza, de navette, de noix, de baleine ; 2* les graisses provenant du corps des animaux : on les désigne sous le nom de suifs; modifiés, ils constituent l'acide stéarique ; 3* les huiles d( schiste, qu'on extrait d'un minerai ; 4« les huile^ de pétrole, qu'on trouve à l'état naturel dans le sol.
Dans les appareils anciens, on employait uniquement les huiles de graine ou de baleine et les suifs à l'état brut. Une mèche plongeait dans l'huile et le liquide, par la capillarité, montait Jusqu'à un orifice où la mèche enflammée transformait l'huile en un produit gazeux plus ou moins riche en hydrogène. Ce gaz éminemment combustible bKlle facilement, mais le charbon mis en liberté ou celui produit par la mèche .brûlait très Incomplètement; par suite, la flamme devenait fuligineuse et peu éclairante ; de plus, la respiration et l'odorat étaient péniblement affectés par les produits de cette combustion incomplète.
La chandelle rentrait dans ce système. Elle présentait un grave inconvénient, c'est que la mèche carbonisée et non brûlée a besom d'être coupée fréquemment. Avec la bougie stéarique, formée de même avec un suif traité par la chaux, mais ayant une mèche tressée, on évite l'inconvénient du mouchage de la chandelle. La bougie présente sur la chandelle un progrès considérable ; mais malgré l'abaissement de prix amené par le perfectionnement des procédés, ce mode d'éclairage rentre encore dans les éclairages de luxe. Il est bon de dire que cette industrie si importante aujourd'hui a été créée par deux savants français, MM. Gay-Lussac et Chevreul, oui prirent le premier brevet en Angleterre en juin 1835.
Argand, physicien et chimiste do Genève, substitua en 1782 aux mèches plates ou rondes, mais pleines, des anciennes lampes, des mèches cylindriques tissées au métier ; ces mèches s'adaptaient à des griffes soudées à un tube mobile et cylindrique, glissant à l'aide d'une crémaillère le long d'un autre cylindre fixe, de manière à pouvoir à volonté faire monter ou descendre cette mèche. L'huile, fournie par un réservoir placé un peu au-dessus de l'orifice où brûle la mèche, l'alimente d'une façon constante par le principe du vase de Mariette. La mèche est entourée d'un double courant d'air, l'un intérieur au cylindre porte-mèche, l'autre extérieur : la combustion ainsi activée empêche le dépôt de charbon.
Un pharmacien français, Quînquet, modifia un peu la distribution de l'huile et adapta aux appareil» une gderie extérieure sur laquelle on posa un verre cylindrique, qui régularisait et augmentait le courant d'air : par ce moyen une grande partie des produits non brûlés dans les anciens appareils l'étaient par le renouvellement plus rapide de l'oxygène ; de plus, les produits de la combustion étaient entraînés dans la partie supérieure de la chambre. Les progrès réalisés depuis dans toutesles lampes à huile n'ont eu pour but que la distribution plus régulière du combustible ; l'idée ingénieuse du bec Argand et du verre formant cheminée est restée dans l'application.
Les -lampes à huile ont maintenant le réservoir au-dessous de la mèche; un mécanisme fait monter l'huile de manière à alimenter la mèche régulièrement, ce qui est très important pour la bonne- (|uaiité de la lumière.
La lampe Carcel réalise toutes les condition» d'un éclairage excellent. L'huile monte au moyend'un système do pompe mu par un mécanisme ; mais la délicatesse ne l'appareil exige l'emploi* d'huile bien épurée et demande un entretien minutieux. Aussi, tout en restant un type de !•' uère blanche assez régulière pour qu'on puisse la prendre pour unité dans les expériences de photométrie (mesure de l'intensité des lumières), cette lampe est d'un prix trop élevé et demande trop^ d*entretien pour se vulgariser.
La lampe modérateur, à ce point de vue, a été un grand progrès : sans avoir toutes les qualité» de la lampe Carcel, elle donne une lumière blan- ''.he légulière. L'huile, placée dans un réservoir inrérieur, monte par un tube assez fin sous la pres^
ÉCLAIRAGE
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{lion d*ttn piston poussé par un ressort en hélice ; a force du ressort diminuant à mesure que le piston descend, la force ascensionnelle de l'huile diminuerait également : on y obvie au moyen du modérateur, formé par une tige qui s*engage dans le tube de distribution et qui est nxée de façon à descendre avec le piston. Au commencem^t delà détente, le modérateur empêche Thuile de monter avec auunt de force, et dégage, an contraire, l'ouverture à la fin de la détente du ressort, et cela, progressivement, do façon à obtenir une alimentation régulière de la mèche. Cet appareil simple et à bon marché s'est promptement vulgarisé.
Depuis quelques années on a substitué, aux huiles ordinaires, Thuile de schiste et Thuile de pétrole.
L'huile de schiste s'extrait du schiste bitumineux que Ton trouve en assez grande quantité aux environs d'Autun. Cette ville est restée le centre de la fabrication de cette huile. Cet éclairage, par son bon marché et la blancheur de sa lumière, a eu un moment un certain succès à Paris ; mais rôdeur, ainsi que Tirrégularité de Tapprovisionnement, en ont beaucoup restreint Tusage.
L'huile de pétrole, huile minérale naturelle qui nous vient des Etats-Unis, a pris à son tour une place importante dans Téclairage, d'abord à cause de son bon marché, ensuite par la simplicité des appareils et du mode d'emploi. La disposition des appareils doit avoir pour but d'augmenter assez la température pour transformer rapidement l'hydrocarbure liauide en gaz, puis de fournir un rapide courant a'air pour activer la combustion ; une mèche plongeante suffit pour amener l'huile dans un bec à capsule qui s'échaufte rapidement. Ce produit, comme l'huile de schiste, éunt riche en carbone, donnerait facilement par une combustion imparfaite une grande quantité de noir de fumée.
Nous venons d'indiquer les principaux modes d'éclairage par l'emploi des hydrocarbures solides ou liquides ; il nous reste à parler de l'éclairage au gaz et de l'éclairage électriq^ue.
Eclairage au gaz, — La distillation de la houille donne un gaz formé principalement d'hydrogène, de carbone, et de leurs composés : c'est par cette distillation qu'on obtient le gaz d'éclairaêe.
Ce fut Lebon^ ingénieur des ponts et chaussées, qui eut le premier Tidée d'employer à l'éclairage le gaz provenant de la combustion du bois. Il fit part de sa découverte à l'Académie des sciences en 1786, et publia un mémoire relatif à des appareils qu'il appelait thermolampes. Les premiers furent fabriqués au Havre et ne réussirent pas, surtout par la mauvaise analité du gaz employé. Murdoch, en Angleterre, fit les premières applications industrielles de la découverte de Lebon. Le Sremier étoblissement éclairé par lui, l'usine de olton et Watt, près Birmingham, le fut en 1798 ; et en 1K08 seulement l'éclairage au gaz fit son apparition dans les rues de Londres. Les premiers essais ne furent faits à Paris qu'en 1816, au passage des Panoramas, puis au Luxembourg et au pourtour de rOdéon, et simultanément à l'hôpital Saint- Louis, sous l'impulsion du préfet de la Seine, M. de Chabrol, et sous la direction du chimiste Darcet. Aujourd'hui la ville entière, les magasins, les thé&tres, beaucoup d'appartements sont éclairés au gaz. De ce mode d'éclairage si commode, si économique, on a déduit encore des appareils de chauffage, surtout pour les fourneaux de cuisine et les laboratoires de chimie.
Comme nous Tavons dit, on extrait le gaz de la houille. L'opération se fait dans des vases clos appelés cornues; elles étaient autrefois en fonte; on les fabrique maintenant presque toujours en terre réfractaire. Ce sont de longs demi-cylindres aplatis dont la coupe transversale présente la
forme d'un D. Elles se composent de deux parties: le corps et la t6te ; celle «ci est fixée par des écrous. et le Joint se fait avec un mélange de terre et de miiatic de fer.
C'est à la t6te que ft*embranclient les tuyasi conduisant le gaz. Quand il sort des cornues, il contient * plusieurs matières étrangères an gai d'éclairage Dfoprement dit, et dont il faut le débarrasser. On le soumet à deux épurations succeS' sives, qui lui enlèvent du goudron, des produits ammoniacaux, dé l'acide carbonique, et de Facide sulfhydrique. Il reste néanmoins toujours un pcg d'acide sulfhydrique, dont la présence est accusée par l'odeur que répand la moindre fuite de gai; l'inconvénient de cette odeur est en parde compensé par l'avantage de dénoncer cette fuite, qui pourrait devenir dangereuse par la détonation formidable que produit l'inflammation d'un mélange d'air et de gaz.
Les corps combustibles que contient le pi épuré sont de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène et de l'hjrdrogène protocarboné. L'hydrogène pur brûle avec une flamme dégageant beaucoup àe chaleur, mais peu de lumière ; les deux autres ga^ donnent du charbon qui, brûlant dans la llanune, la rend plus éclairante.
Cent kilogrammes de houille de Bfons donnent environ 3:) mètres cubes de gaz; les houilles anglaises, plus riches en hydrogène, donnent Jusqu'à 27 mètres cubes. Le mètre cube de gaz coûte environ Ofr. 30..
Aussitôt après l'épuration, le gaz se rend dam de vastes réservoirs cylindriques ou gazomètres, recouverts d'une cloche de môme forme qui peut monter ou descendre au moyen de poulies et de contre-poids. Sous cette cloche débouchent le tuyau' de production, qui amène le nz, et le tuyaa de consommation, qui le distribue. Quand le gazomètre est plein, la cloche est à son maximum de hauteur. Au fur et à mesure que le gaz se consomme, la pression sous la cloche diminue, les contre-poids la font descendre^ de sorte que Técoulement du gaz se fait sous une pression constante.
On a étudié avec soin les diamètres à donner aux tubes de distribution, la nature du métal. Ii forme des coudes, au double point de vue de Téconomie et du minimum de résistance à l'éconlement du gaz. Cet écoulement doit se faire avec une vitesse constante, et pour que le consommateur puisse avoir du gaz à volonté, il faut qu avant le compteur il ait une pression de 20 millimètres; il faut donc une pression plus forte dans les oon duites, qui doit atteindre 30 millimètres pendani l'éclairage. La pression dans l'usine doit être en proportion , d'après la distance, les montées et descentes des tuyaux. D'ailleurs pour les cas particuliers et accidents du terrahi, des régulateurs sont disposés afin de maintenir la régularité de la distribution.
Dans les premiers temps de Tapplication du gaz à l'éclairage des maisons particulières, la dépense était réglée à tant l'heure et le bec. Certains magasins étaient éclairés jusqu'à dix heures, d'antres jusqu'à onze heures, etc. ; à l'heure dite, l'employé de la compagnie fermait le robinet et l'obscnrité se produisait instantanément. Il n'est pas nécessaire d'insister sur les inconvénients de ce système. Aujourd'hui la consommation est réglée par le consommateur lui-même, au moyen d'un appareil appelé compteur, qui est poinçonné par radministration avant d'être livré au public Cet appareil est formé d'une boite cylindrique renfermant à l'intérieur une caisse rectangulaire à plusieurs compartiments. Le gaz arrive dans une première caisse munie d'une ouverture à soupape, qai n'est ouverte et ne donne passage au gaz que si le compteur contient l'eau nécessaire. De cette pre«
ÉCLAIRAGE
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mière cai«se, il passe dans une seconde à moitié pleine d*eau, déboucbe par nn tube en Usons nne cloche, et par son écoulement dans les appareils détermine la rotation d'un volant, leauel, au moyen d'une vis sans fin et d'une crémaillère, donne le [oouvement à un arbre vertical ; celui-ci fait mouvoir les aiguilles . de trois cadrans disposés de façon à marquer les tours, dizaines et centaines de tours du volant, qui fait d'ordinaire un tour par 100 litres de gaz consommés.
Les becs les plus employés pour l'éclairage au gu sont le6 becs à double courant d'air, comme les becs Argand ; puis les becs à fente, donnant une flamme large et plate appelée papillon.
Le bec riglementaire de Paris, dit bec de ville, consomme 140 ' litres de gaz à l'heure, la flamme ayant 67 millimètres de large sur 32 de haut ; la lumière est un peu supérieure à celle de la lampe Carcel normale, c'est-à-dire ayant un bec Argand de 2o"",5 de diamètre extérieur sur 17 de diamètre intérieur, La mèche brûlant à blanc, montée à 10 millimètres et consommant 42 grammes d'huile à l'heure.
L'éclairage au gaz a réalisé d'immenses progrès comme économie, propreté et facilité d'entretien ; mais il présente divers inconvénients, entre autres le danger des explosions, que nous avons déjà signalé.
Eclairage électrique, — Quinze années après la découverte de Volta, vers 1813, Humphry Davy fit Texpérience suivante, qui a donné naissance à l'éclairage électrique :
Il prit deux morceau de charbon rouge, qu'il éteignit dans le mercure; les ayant taillés en pointe, il fit passer entre eux le courant d'une forte pile ; les deux pointes, au contact, devinrent incandescentes ; les ayant éloignées l'une de l'autre^ il vit jaillir entre elles un arc lumineux du plus grand éclat; il put l'agrandir ainsi iusqu'à 10 centimètres; à partir de cette distance, l'arc s'éteignait, et ne pouvait être rallumé qu'au contact.
Taiit qu'on n'employa que les piles à un seul Uqnkie» il fallait, pour produire cet effet lumineux, aoe pile de 500 éléments ; on ne songea même pas à tirer de cette expérience une application industheUe. La lumière ainsi obtenue était égale, quelquefois supérieure, à celle du soleil ; elle se produisait même dans le vide : ce n'était donc pas une lumière provenant d'une combustion ; il y avait là un fait scientifique nouveau.
Les piles à deux liquides permirent d'obtenir Varc lumineux avec un moins grand nombre d'éléments; on essaya dès lors d'en faire des applicationi, mais elles furent fort restreintes» Les difticultéa provenaient de la non-permanence du courant, oui variait d*inteosité avec l'appauvrissement du liquide de la pile; puis du transport moléenlahre du charbon qui s'effectuait, soui$ l'action du courant, du pôle positif au pôle négatif, transport qui déformait les cônes de charbon et, faisant par suite varier la distance des extrémités de Vire, modifiait l'intensité de la lumière. Celle-ci devenait scintillante, agissant sur l'osil par saccade ; il n'y avait pas encore là un procédé d'éclairage.
On commença par modifier la construction des piles de façon à rendre le courant plus constants pnis on construisit des régolateors électriques pour maintenir les cônes à la même distance. M. Foucault fit construire le premier appareil, qui eu resté comme type. MM. Serria, Dubosq, etc., ^ France, et plusieurs savants et constructeurs à l'étranger, cherchèrent et trqnvèrent des modifications ingénieuses. Bans tous, ces appareils, les cbarbons, fixés entre des pinces de métal, se rapprochent Jusqu'au contact par l'effet d'un mécanisme à ressort; à cet instant la lumière jaillit, le eoaraot établi contourne un électro-aimant qui
agit sur un levier, dont le mouvement, contraire à celui du ressort, écarte les charbons et développe Tare; celui-ci s'éteignant, le levier cesse d'agir puisque le courant est interrompu, le ressort reprend son action, les charbons reviennent au contact et ainsi de suite. On comprend que le problème n'est ainsi résolu qu'eu partie : la lumière passe, rapidement il est vrai, successivement d'un plus grand éclat à un moindre^ puis de. nouveau revient à l'éclat maximum ; elle n'a pas de fixité, les piles ne pouvant fournir un courant absolument constant. L'application s'était donc bornée à des expériences dans les laboratoires de physique pour des analyses spectrales, des épreuves photographiques, quelques effets scéniques asses réussis d ailleurs dans les théâtres, quelques éclairages accidentels pour des travaux de nuit, éclairages très coûteux, peu commodes à établir, et non susceptibles de division, ce qui faisait que, même pour l'esprit si sagace de M. Foucault, l'éclairage électrique semblait encore bien éloigné d'une application simple et économique. En queloues années, toutes les principales difficultés ont disparu.
Les macnines électro-magnéliques qui, depuis l'invention de la bobine Ruhmkorff, se sont modifiées si rapidement, fournissent maintenant un courant constant, alternatif. La machine Gramme, modifiée par son auteur, et la bougie Jablochkoff, ont résolu le problème de Téclairage électrique et de la division de l'électricité : la machine, en fournis* sant la constance et la puissance du courant; la bougie, en fournissant l'éQui-distance par le principe naturel qui doit la produire, le parallélisme, et en permettant à la même machine d'alimenter plusieurs foyers. Nous ne pouvons décrire ici en détail ce procédé, qui du reste est encore susceptible de perfectionnement.
Cet éclairage, essavé avec succès sur plusieurs points de la voie publique à Paris, est aussi employé dans plusieurs usines, tant à Paris qu'en province et à l'étranger. Il présente de grands avantages : l'éclat de la lumière, sa facilité d'em-, ploi, son économie qui n'a pas dit son dernier mot, -^ c'est une industrie née d'hier. Dans les usines, les avantages hygiéniques sont considérables : contrairement aux autres procédés, pas de corps comburant ni de corps combustible, par conséquent aucune altération de l'air ambiant, aucune formation de produit gazeux délétère ou incommode. Enfin, ce qui est remarquable, ce foyer, qui produit une température suffisante pour fondre comme cire des fils de platine, ne dégage pas, comme le gaz et les autres sources de lumière, de chaleur sensible. Cela s'explique par la nature des rayons lumineux produits. Le gax et les autres hydrocarbures dégagent de la lumière rouge et faune, la lumière électrique des rayons bleus et violets ; or. en promenant un Uiermomètre très sensible dans les couleurs du spectre, on traverse sans échauffe^ ment sentie les raies violettes et bleues, la température commence à s'élever dans la partie verte, et l'élévation continue en s'approchant du rouge et de la chaleur obscure.
La température des corps augmentant, la proportion des rayons calorifiques diminue, tandis que celle des rayons lumineux augmente. Ainsi l arc électrique, qui est le plus chaud des foyers, émet la plus grande quantité de lumière avec le minimum de chaleur.
On comprendra comment, avec tous ces avantages, la lumière électrique est appelée à jouer un grand rôle dans l'éclairage, et pourquoi on lui a décerné la médaille d'or à l'Exposition universelle.
Nous, terminerons cet exposé des procédés d'éclairage par un tableau du prix de revient de ces différents procédés ; nous l'empruntons à l'excellent Uictionnaire de M. Laboulaye.
[Ë. DacosU.]
ECLIPSE
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