Ann. de Chim . et de Phys. (2) XXII

580 CHIMIE INORGANIQUE

qu’aurait le gaz liquéfié à la température de la branche refroidie, le changement d'état se produit.

C’est par ce même procédé que Thilorier, en 1834, liquéfia en grande quantité l’acide carbonique : nous avons décrit l’appareil de Thilorier modifié par MM. Donny et Mareska en étudiant l’acide carbonique (512).

La liquéfaction du protoxyde d’azote par compression directe a été obtenue par Natterer ; l’appareil modifié par M. Bianchi, qui permet de liquéfier de grandes quantités de protoxyde d’azote, a été décrit page 162. Le même appareil peut servir «à liquéfier l’acide carbonique.

M. Cailletet a fait construire et décrit en 1882 une pompe qui permet de liquéfier , sans grande dépense de force, de notables quantités d’acide carbonique, de protoxyde d’azote ou d’éthylène.

Dans le cylindre B ( fig . 167) se meut, d’un mouvement alternatif, un piston plongeur dont l’extrémité conique est recouverte de mercure: des cuirs emboutis a et &, ainsi que le mercure qui remplit l’espace libre entre le piston et le corps de pompe, s’opposent d’une façon absolue à la sortie des gaz comprimés et à la rentrée des gaz extérieurs, pendant l’aspiration de la pompe. Un robinet en acier R, qui remplace la soupape d’aspiration , est mis en mouvement par deux cames qui ouvrent et ferment au moment convenable le chemin que suit le gaz en arrivant pat' l'ouverture 0.

Lorsque le gaz comprimé par la couche de mercure a acquis une tension suffisante, il soulève une soupape en ébonite S et, passant par le tube TT auquel est soudé un tube de cuivre flexible, s’accumule dans le récipient. Un second tube disposé comme le- tube TT, et qui n’est pas représenté sur la figure, communique avec un manomètre.

Le mouvement est transmis, par un arbre Fig. 167. coudé que porte le volant, à une bielle, dont

l’extrémité inférieure met en mouvement un balancier doublement articulé. L’extrémité libre de ce balancier actionne le piston plongeur.

On comprime à chaque révolution du volant environ F de litre de gaz, et l’on peut facilement obtenir en une heure 400 à 500 litres de liquide, acide carbo-* nique ou protoxyde d’azote.

On peut facilement liquéfier un grand nombre de gaz par compression, sans qu’il soit nécessaire d’atteindre des pressions bien élevées, comme le montre le tableau suivant, qui donne les pressions en atmosphères à 0° et à 10° ou 15° des principaux gaz liquéfiés.

NOTES

Acide sulfureux

Cyanogène

Acide iodhydrique

Ammoniaque

Chlore

Hydrogène sulfuré

Acide chlorhydrique ....

Protoxvde d’azote

Acide carbonique

KV O

Ethylène

Acétylène

La liquéfaction par compression des gaz qui n’attaquent pas le mercure et l’étude des circonstance qui accompagnent le changement d’état peuvent être

Fig. 168.

faites commodément à l’aide d’un appareil imaginé par M. Cailletet ( fig . 168); cet appareil est si simple et d’un maniement si commode qu’il est devenu rapidement un instrument de recherche et de démonstration.

Le gaz est comprimé dans un tube étroit en verre à parois épaisses et résis-

CHIMIE INORGANIQUE

tantes surmontant un réservoir de plus grand diamètre. Le tube T est fixé par de la glue marine dans une garniture en bronze À (fig. 169). Le tube, rempli de gaz, est plongé par sa partie inférieure dans du mercure contenu dans un cylindre en acier très résistant et maintenu solidement par un écrou. A l’aide d’une pompe de compression on refoule de l’eau à la surface du mercure, le mercure monte dans le réservoir, dans le tube étroit, comprime le gaz et l’on peut atteindre ainsi sans danger des pressions de 300 atmosphères. Un manomètre métallique M fixé à la pompe de compression permet de fixer la pression à laquelle la liquéfaction a lieu à la température de l’expérience. On peut faire varier celte température en enveloppant le tube T d’un manchon cylindrique en verre, dans lequel on mettra soit un liquide bouillant à température basse (chlorure de méthyle, protoxyde d’azote, éthylène liquifié), soit de l’eau glacée, soit enfin de l’eau à des températures croissantes s’il s’agit de déterminer la température critique ou la courbe des tensions maxima du liquide. Une cloche en verre enveloppe le manchon- elle met l’opérateur à l’abri des éclats du tube si un accident survenait, elle permet en outre, si on y place des matières desséchantes, d’éviter tout dépôt de rosée ou de givre sur les parois du manchon lorsqu’il contient des liquides plus froids que l’air ambiant.

Pour remplir le tube T, on y fait passer, l’extrémité P étant ouverte, un cou-

rantdu gaz qu’il s’agit d’étudier. Le courant gazeux arrive par un caoutchouc H fixé à la partie recourbée du tube ( fig . 169), chasse l’air et lorsqu’on s’est assuré, en recueillant le gaz qui sort par l’extrémité opposée, que le gaz est parfaitement pur, on ferme à la lampe l’extrémité P et l’on interrompt l’arrivée du gaz. On avait préalablement introduit dans le réservoir une gouttelette de mercure G; en redressant le tube, l’extrémité inférieure se trouve bouchée et l’on peut alors transporter le tube et l’immerger verticalement dans le mercure contenu dans le bloc d’acier.

2° Liquéfaction par refroidissement. — Nous avons vu (270) qu’on obtient l’acide sulfureux liquide en faisant arriver le gaz dans un tube refroidi par un mélange de glace et de sel, la tension de l’acide sulfureux liquide est en effet de 760mm, à — 10°.

L’évaporation rapide de l’éther permet d’abaisser la température à — 54° et de liquéfier par conséquent l’acide sulfureux ( — 10°), le cyanogène ( — 21°) ; par l’évaporation rapide de l’acide sulfureux liquéfié on atteint facilement la température de — 50° environ, ce qui permet de liquéfier l’ammoniaque ( — 38°, 5), enfin en vaporisant l’ammoniaque dans le vide en présence d’acide sulfurique on obtient un froid de — 87°, suffisant pour liquéfier l’acide carbonique ( — 78°, 2), à la pression atmosphérique.

Sous une pression peu élevée (3 ou 4*lm), MM. Loir et Drion, ont liquéfié et solidifié l’acide carbonique, en utilisant le froid produit par l'évaporation dans

NOTES

le vide de l’ammoniaque liquide. Le froid produit par l’évaporation rapide d’un gaz liquéfié est fréquemment utilisé pour faciliter la liquéfaction d’autres gaz ; nous en verrons quelques exemples ultérieurement. Mais il est un liquide, le chlorure de méthyle, que l’on trouve maintenant en abondance dans le commerce, depuis les travaux de M. Vincent, et qui permet, par son évaporation à l’air libre, ou dans un courant d’air, d’obtenir rapidement un abaissement de température. Ce liquide bout à — 23°, sous la pression atmosphérique ; la température s’abaisse à — 50° lorsqu’on y fait passer un courant d’air. Le chlorure de méthyle se conserve facilement dans des bouteilles en vert fort ou dans des bouteilles en cuivre fermées par des bouchons à vis.

Letableau suivant donne les points d’ébullition sous la pression atmosphérique de quelques gaz liquéfiés :

Acide sulfureux — 10°

Cyanogène — 21°

Ammoniaque — 38°, 5

Acide- carbonique — 78°, 2

Protoxyde d’azote — 88°

Ethylène —102°

3° Compression et abaissement de température. — En combinant et le refroidissement du gaz et sa compression, on devait s’attendre à élever de beaucoup le nombre des gaz liquéfiables. Dans une seconde série d’expériences, faites en 1845, Faraday1 opéra de la façon suivante :1e gaz était comprimé, à l’aide d’une pompe, dans des tubes en verre vert de 4 à 6 millimètres de diamètre et de 0mra,7 à O”111, 9 d’épaisseur, refroidis par un mélange d’acide carbonique solide et d’éther, mélange qui, évaporé rapidement dans le vide, permet d’abaisser la température à — 110° environ. Faraday liquéfia ainsi le gaz oléfiant, le fluorure de silicium, l'hydrogène phosphoré, l’hydrogène arsénié et solidifia les acides iodhydrique et bromhydrique, l’hydrogène sulfuré, l’acide hypochloreux, le protoxyde d’azote, l’ammoniaque, le cyanogène, l’acide sulfureux.

En résumé, les méthodes précédemment indiquées avaient permis à Faraday de liquéfier et de solidifier les gaz :

Acide bromhydrique,

— iodhydrique,

— sulfliydrique,

— sulfureux,

— carbonique,

Protoxyde d’azote,

Ammoniaque,

Cyanogène.

Faraday avait liquéfié mais non solidifié les gaz.

Chlore,

Acide chlorhydrique,

— fluorhydrique, •

1 Philosoph, Trans. 1845, p. 155 et Ann. de Chim. et de Phys. (5), XV, p. 257.

CHIMIE INORGANIQUE

Fluorure de silicium,

Hydrogène phosphore,

Hydrogène arsénié,

Ethylène.

Mais jusqu’en 1877, toutes les tentatives faites pour liquéfier les gaz dont les noms suivent étaient demeurées infructueuses.

Hydrogène, Bioxyde d’azote,

Oxygène, Oxyde de carbone,

Azote, Formène.

Natterer avait pu les soumettre à une pression de 2000 atmosphères sans les amener à l’état liquide ; Faraday en les refroidissant à — 110° n’avait pu obtenir leur liquéfaction pour *

L’azote et le bioxyde d’azote à . 50“m*

L’oxyde de carbone 40

L’oxygène . . 58 ,5

L’hydrogène 27

En 1861, Andrews en comprimant ces mêmes gaz, dans des tubes de verre, refroidis par un mélange d'acide carbonique solide et d’éther, ne parvint pas à les liquéfier, malgré qu’ils eussent été réduits au ^ de leur volume.

L’abaissement de température d’un gaz difficilement liquéfiable n’était considéré jusqu’à ces dernières années que comme un adjuvant à la compression. Les expériences d’Andrews ont mis en évidence ce fait capital, de la nécessité, pour liquéfier un gaz par compression, d’abaisser sa température au-dessous d’une température limite, le point critique ou la température critique .

Température critique. — Andrews1 fit la remarque suivante: « En liquéfiant en partie de l’acide carbonique par la pression seule, et en élevant doucement la température jusqu’à 88° F (51°C), la surface de démarcation entre le liquide et le gaz s’effaçait peu à peu, perdait sa courbure et enfin disparaissait. L’intérieur du tube se trouvait alors rempli d’un fluide homogène, lequel, lorsque la pression était brusquemment diminuée, ou que la température s’abaissait un peu, présentait le phénomène de stries mouvantes ou ondoyantes qui traversaient toute la masse. A des températures au- dessus de 88° F on n’a pu produire aucune liquéfaction apparente de l’acide carbonique, ou sa séparation en deux formes distinctes de la matière, même avec une pression de 300 à 400atul. Le protoxyde d’azote donnai^ des résultats analogues. »

Dès 1822, Cagniard de Latour2 avait remarqué, en chauffant en vase clos, à des températures bien supérieures à leur température normale, des liquides

1 Ann. de Chim. et de Phys. (4), XXI, p. 208.

2 Ann. de Chim. et de Phys. (2) XXI, 127, 178; XXII, 410.

NOTES

volatils tels que l’éther ouïe sulfure de carbone, qu’il arrivait un moment où la couche liquide disparaissait entièrement et il devenait impossible de distinguer le liquide de sa vapeur. L’éther disparaissait à 190° sous la pression de 37a‘m, 5 et le volume de la vapeur était au volume du liquide dans le rapport de 20 à 7 ; le sulfure de carbone disparaissait à 262° à 70“m, et le rapport du volume de la vapeur au volume du liquide était de 20 à 8; l’alcool à 248° sous la pression de 119a,m et la vapeur n’occupait qu’un volume triple de celui du liquide, enfin l’eau, à la température de fusion du zinc, occupait à l'état de vapeur 4 fois le volume du liquide.

Drion *, en 1859, constatait les mêmes faits sur l’acide sulfureux liquide et l’éther éthylchlorhydrique.

Le fait signalé par Cagniard de Latour peut être vérifié facilement sur l’acide carbonique liquide. On trouve dans le commerce des tubes étroits en verre, dits tubes de Nalterer, renfermant de l’acide carbonique liquide. En chauffant le liquide avec la main, on le voit se dilater tout d’abord, puis la surface de séparation du liquide et de la vapeur devient indécise, disparaît, et il semble que le tube soit entièrement rempli de gaz carbonique. Inversement, si la température s’abaisse, on voit se formera la partie supérieure des stries ondoyantes, puis le liquide apparaît brusquement et le ménisque devient visible.

Les expériences d’Andrews, faites en 1863, avaient établi qu’ au-dessus de 88° F (31° centigrades) on ne pouvait, en le comprimant, amener l’acide carbonique à l'état liquide. Cette température de 51° est la température ou le point critique de l’acide carbonique; des expériences plus précises l’ont fixé à 30°, 92.

Il devenait intéressant dès lors d’étudier la compressibilité de l’acide carbonique au-dessous et au-dessus de cette température, c’est ce que fit Andrews; il comprimait le gaz dans un tube formé d’une partie capillaire de lmm,25 de diamètre, et d’un tube plus large (2mm,5). Après avoir fait passer le gaz dans ce tube pendant un certain temps, de façon à chasser l’air et à le remplir de gaz pur, il fermait à la lampe l’extrémité du tube capillaire et introduisait dans le tube plus large un indice de mercure qui formait un obturateur mobile. Le tube était fixé par une monture en laiton dans un tube en cuivre tiré à froid rempli d’eau; une vis d’acier qui traversait l’autre extrémité du tube de cuivre permettait d’exercer la compression. La partie capillaire du tube qui, seule, émergeait de l’appareil pouvait être portée à diverses températures dans un bain d’eau. Deux tubes identiques, l’un plein d’air, l’autre d’acide carbonique, placés côte à côte et maintenus à la même température, étaient observés simultanément ; les volumes occupés par l’air servaient à évaluer les pressions.

A la température de 13°,1 la liquéfaction commençait sous la pression de 48atm, 9; elle a lieu à 21°, 5 sous la pression de 61atm environ. Mais à 31°, 1, température un peu supérieure à la température critique, la liquéfaction ne peut être observée, le volume qui avait diminué régulièrement jusqu’à 75atm environ, subit une variation de peu d’étendue, et à 48°, 1 la courbe des volumes ( fig . 170) présente la même forme régulière que celle de l’air atmosphérique. Cependant la compression est encore supérieure à celle qui eût été observée si le gaz avait obéi à la loi de Mariotte.

1 Ann. de Chim. et de Phys. (3) LVI, 221.

CHIMIE INORGANIQUE

Mais ces propriétés signalées, pour l’acide carbonique, appartiennent également au protoxyde d’azote, à l’ammoniaque, etc., à tous les corps en un mot que nous pouvons obtenir à l’état liquide et à l’état gazeux. Si au-dessous de la température critique la distinction entre l’état gazeux et l’état liquide est facile à faire, il n’en est plus de môme aux températures supérieures; il y a passage continu de l’un à l’autre état, et au voisinage du point critique on ne peut dire si on a affaire à un gaz ou à un liquide.

La distinction que l’on fait habituellement entre un gaz et une vapeur est purement arbitraire; l’éther à l’état gazeux est une vapeur, l’acide sulfureux au même état s’appelle un gaz, l’un bout à + 35°, l’autre à — 10°. S’il paraît nécessaire cependant de conserver cette distinction entre les vapeurs et les gaz, le point critique peut servir à l’établir. Un grand nombre de propriétés des vapeurs dépendent en effet de la présence du liquide en contact avec le

fluide aériforme, ce qui ne peut arriver qu’au-dessous de la température critique. Nous pourrons dire, avec Andrews, qu’un fluide aériforme est un gaz au-dessus du point critique, une vapeur au-dessous. Par compression seule, une vapeur peut passer à l’état liquide ; un gaz ne peut être liquéfié par compression seule de manière à devenir un liquide visible, se distinguant du gaz par une surface de séparation. Ainsi, l’acide carbonique sera une vapeur au-dessous de 30°, 92, un gaz au-dessus de cette température ; l’éther une vapeur au-dessous de 200°, un gaz au-dessus.

Les expériences d’ Andrews peuvent être facilement répétées avec l’appareil Cailletet. Il suffit pour cela de faire varier la température de l’eau du manchon qui enveloppe le tube capillaire.

MM. Cailletet et Ilautefeuille, en colorant le liquide, l’acide carbonique par exemple, ont pu saisir assez nettement le passage de l’état liquide à l’état gazeux, au voisinage du point critique. Il suffit d’introduire dans l’éprouvette de l’appareil Cailletet quelques gouttes d’huile bleue de galbanum, le mercure en-

NOTES

entraîne dans le tube capillaire une quantité suffisante pour colorer en bleu l’acide carbonique liquide. Lorsqu’on élève la température au voisinage du point critique, on voit se déposer sur les parois et à la surface du mercure des gouttelettes huileuses de la matière colorante, tandis que les stries ondulatoires signalées par Andrews s’élèvent vers le sommet du tube capillaire colorées en bleu pcàle ; ces stries sont donc formées par des traînées d’acide liquéfié.

Compression des mélanges gazeux. — La liquéfaction de l’acide carbonique est retardée par la présence de l’air; on peut comprimer à 0° jusqu’au delà de 400 atm., un mélange de 1 volume d’air et de 1 volume d’acide carbonique sans obtenir de liquéfaction apparente. Mais en présence d’un volume d’air moindre, l’acide carbonique se liquéfie, et les particularités qui accompagnent cette liquéfaction, bien qu’on n’en puisse fournir jusqu’ici d’explication satisfaisante, sont intéressantes à noter.

Un mélange de 5 vol, d’acide carbonique et de 1 vol. d’air se liquéfie facilement dans l’appareil Cailletet. Vers 200 atm., le ménisque, concave jusque là, devient plan, perd sa netteté et l’on ne peut distinguer le gaz du liquide. Si on diminue lentement la pression, le liquide reparaît subitement, et à une température donnée, on voit le ménisque se reformer dès que la pression a atteint une valeur déterminée d’autant plus basse que la température est plus élevée. Ainsi le liquide peut être distingué du gaz

à 132 atm. à la température de -f 5°,5

enfin à 21° le gaz carbonique comprimé au-dessus de 550 atm. ne se liquéfie plus.

Un pourrait expliquer ce phénomène observé et étudié par M. Cailletet, en admettant que l’indice de réfraction du gaz allant en croissant rapidement avec la pression est devenu, au moment où le ménisque disparaît, égal à celui du liquide. Mais en élevant la température, on devrait voir reparaître la surface terminale du liquide; l’expérience tentée jusqu’à 450 atm. n’a donné que des résultats négatifs.

' En colorant l’acide carbonique liquide avec l’huile bleue de galbanum, MM. Hautefeuille et Cailletet ont constaté que, au moment où la surface terminale du liquide disparaissait par élévation de la pression, le phénomène était identique à celui qne l’on a observé au voisinage du point critique : il semble qu’il n’y ait plus de liquide car l’huile, abandonnée par son dissolvant, vient former un enduit visqueux à la surface du mercure en même temps que se produisent les stries caractéristiques de la température critique, et qui se manifestent sous la forme d’une onde qui part du liquide et monte jusqu’au sommet du tube, en chassant devant elle un anneau coloré en bleu pâle. La similitude est donc complète entre les phénomènes qui accompagnent la disparition du ménisque lorsque, à pression constante, on élève la température du gaz liquéfié, ou lorsque, à température constante, on augmente la pression du même liquide en présence d’une atmosphère riche en un gaz non liquéfiable.

CHIMIE INORGANIQUE

Expériences de M. Cailletet. — Il ressort nettement des expériences d’Andrews que, si Faraday et iant d’autres n’ont pu obtenir la liquéfaction de l’hydrogène, de l’azote, etc., cela tenait, comme ces expérimentateurs en avaient fait la remarque bien avant qu’Andrews n’eût précisé le fait sur l’acide carbonique, que, dans certaines conditions de température, la compression seule est impuissante à liquéfier les gaz. C’est en tenant compte de cette nécessité capitale, de refroidir suffisamment un gaz pour le liquéfier, que MM. Cailletet et Pictet ont pu, en 1877, observer le changemenl d’état des gaz réputés permanents.

Nous avons fait connaître, en faisant l’étude des métalloïdes, les résultats obtenus par M. Cailletet : il est intéressant toutefois de jeter un coup d’œil d’ensemble sur les circonstances diverses qui ont accompagné la liquéfaction des gaz permanents

I/acétylène est le premier gaz qui ait été liquéfié (novembre 1877), à la température de + 18° et sous la pression de 83 atmosphères (555).

Quelques jours après, le bioxyde d’azote était obtenu à l’état liquide, à — 11° sous la pression de 104 atmosphères; à 8° sous la pression de 270 atmosphères ce corps conservait l’état gazeux. Le point critique était donc compris entre + 8° et — 11° (108).

L’oxygène, l’hydrogène, l’azote et l’oxyde de carbone n’ont pas été obtenus par M. Cailletet, à l’état d’un liquide séparé du gaz qui le surmonte par un ménisque, mais les phénomènes qui accompagnent leur compression et leur détente brusque ne laissent aucun doute sur leur changement d’état. On sait que, lorsque l’on détend brusquement un gaz comprimé, il se produit un abaissement de température qui peut, d’après le calcul, atteindre 2000°. Si, dans l’appareil de M. Cailletet, on a comprimé un gaz tel que l’acide carbonique ou e protoxyde d’azote a une pression telle que le liquide n’apparaisse pas encore, et si l’on opère une détente brusque, on voit se former, suivant l’axe du tube capillaire, un brouillard très ténu qui disparaît rapidement. Ce brouillard ne peut être attribué qu’à ia formation de gouttelettes liquides ou peut-être solides. C’est ce même phénomène que M. Cailletet put observer en comprimant à — 25° et sous la pression de 500 atmosphères l’oxygène et l’oxyde de carbone et en détendant brusquement. Le changement d’état physique de ces deux gaz n’était donc pas douteux. Dans des recherches ultérieures, l’oxygène comprimé à — 103° (évaporation de l’étylène liquéfié) n’a pu être obtenu à l’état de liquide statique. L’hydrogène, l’azote et l’air ont présenté des phénomènes analogues.

Ces travaux viennent d’être complétés par MM. Wroblewski et Olszewski1 2 qu ont réussi à obtenir l’oxygène, l’azote et l’oxyde de carbone à l’état de liquidei statique.

Les expériences de M. Cailletet, que nous venons de rapporter, ont établi que la température critique de l’oxygène est inférieure à la température d'ébullition de l’éthylène sous la pression de l’atmosphère. D’après les déterminations

1 Ann. de Clam, et de^Phys. (5', XV, 1 52

s Comptes Pendus, XCVI. Avril 1883i

NOTES

précises de ces savants, cette température, mesurée au thermomètre à hydrogène, est de — 102° à — 105°.

Mais l’évaporation, dans le vide, de l’éthylène liquéfié fournit un abaissement de température plus considérable encore : la température minima obtenue par MM. Wroblewski et Olszewski a été de — 1 56° 1 . Dans ces conditions, à des pressions relativement peu élevées, ils ont obtenu l’oxygène liquide, incolore et transparent comme l’acide carbonique, très mobile, terminé par un ménisque très net. Les nombres suivants ont été observés :

L’azote, à — 15G° et sous la pression de 150 atmosphères, n’a pu être obtenu liquide2 *, mais en détendant le gaz brusquement, MM. Wroblewski et Olszewski, ont observé dans le tube une ébullition tumultueuse comparable à celle de l’acide carbonique liquide dans un tube de Natterer, lorsqu’on plonge ce tube dans de l’eau chauffée à une température un peu supérieure au point critique. Si on détend lentement mais si, en diminuant la pression, on ne dépasse pas 50 atmosphères, l’azote se liquéfie. Le liquide présente un ménisque bien distinct et s’évapore très vite.

L’oxyde de carbone se liquéfie dans les mêmes conditions que l’azote.

Expériences de M. R. Pictet 5. — Au moment où M. Cailletet publiait les résultats de ses premières expériences sur la compression des gaz permanents et montrait qu’en les refroidissant par détente on obtenait leur changement d’état M. R. Pictet liquéfiait, à Genève, l’oxygène et l’hydrogène par des procédés tout différents.

L’appareil employé par M. Pictet était formé d’une cornue de fer forgé susceptible de résister à une pression de 500 atmosphères, reliée à un tube incliné en fer de 5 mètres de long et de 14 millimètres de diamètre; ce tube était fermé à son extrémité libre par un bouchon à vis et portait un manomètre. L’oxygène était obtenu en décomposant, dans la cornue, le chlorate de potasse par la chaleur. Quant au tube en fer il était maintenu pendant toute la durée de l’expérience à une température de 140° obtenue par les procédés suivants : A l’aide de deux pompes aspirantes et foulantes accouplées de façon que l’aspiration de l’une corresponde à la compression de l’autre, on obtenait l’évaporation rapide de l’acide sulfureux liquide dans le vide et sa condensation. L’acide

1 Le froid produit par l’évaporation dans le vide de l'éthylène liquéfié a permis de solidifier le sulfure de carbone et l’alcool.

Le sulfure de carbone se congèle à — 110° et fond vers — 110°.

L’alcool devient visqueux comme de l’huile à — 129° et se sohdifie en un liquidé blanc à — 135°, 5.

2 Comptes Rendus , XGVI, p. 1125. 23 avril 1883.

* dnih de Ghinu et de Phys, (5)j XIII, liîh

Pressions sous lesquelles la liquéfaction se produit.

26atm,5 24 ,8 22 ,5

CHIMIE INORGANIQUE

sulfureux liquide maintenu ainsi à — 65° circulait autour d’un tube dans lequel on liquéfiait de l’acide carbonique sous une pression de 4 à 6 atmosphères. Cet acide carbonique circulait autour du tube en fer de l’appareil à oxygène, et l’évaporation rapide de ce liquide abaissait sa température à — 140°. Le gaz carbonique aspiré par une pompe était refoulé par une pompe accouplée et liquéfié de nouveau, ce qui permettait d’obtenir une circulation continue d’acide carbonique.

On introduisait dans la chaudière 700 grammes de chlorate de potasse et 250 grammes de chlorure de potassium fondus ensemble. Dans une expérience, la décomposition terminée, la pression dépassait 500 atmosphères, mais elle diminua bientôt pour s’arrêter à 320 atmosphères. Le robinet à vis étant ouvert, on vit s’échapper un jet liquide. L’oxygène avait-il été liquéfié dans l’appareil ou le changement d état a-t-il été obtenu par le refroidissement énorme dû à la détente comme dans les expériences de M. Cailletet? c’est ce qu’il est difficile de décider.

Le même appareil a servi à liquéfier l’hydrogène. Ce gaz était, obtenu en décomposant par la chaleur, dans la cornue eu fer forgé, un mélange de formiate de potassé et de potasse caustique. L’abaissement de température de la longue branche de l’appareil était produit par l’évaporation rapide du protoxyde d’azote liquéfié, en employant cette même disposition expérimentale que nous avons décrite précédemment pour l’acide carbonique. La pression s’étant établie à 650 atmosphères et la température étant de — 140° environ, le robinet fut ouvert : il en sortit un jet bleu d'acier et opaque sur une étendue de 12 centimètres. Au même moment on entendit sur le sol un crépitement semblable au bruit que fait de la grenaille qui tombe à terre. M Pictet admet que l’hydrogène, liquéfié dans l’appareil, a été solidifié grâce au froid produit par la détente, tant à l’extérieur qu’à l'intérieur du tube. Presque aussitôt, en effet, le jet devint intermittent et l’on sentit des secousses dans le robinet, à chaque sortie, comme s’il eût été obstrué par un dépôt solide.

Densité de V oxygène liquéfié. t — M. R. Pictet avait, par des mesures approchées, fixé la densité de l’oxygène, liquéfié à — 140° et sous la pression de 500 atmosphères, à 0,84. M. Wroblewski ( Comptes Rendus , juillet 1885) a trouvé que cette densité devait être comprise entre 0,89 et 0,90, c’est-à-dire très voisine de 0,895.

En liquéfiant des mélanges d’acide carbonique et d’oxygène, MM. Cailletet et Hautefeuille avaient obtenu des liquides mixtes dont ils déduisaient la densité du volume occupé par le liquide et du poids des gaz liquéfiés. Connaissant d’autre part la densité de l’acide carbonique liquide à la température de l’expérience, et admettant que le mélange des deux liquides n’était accompagné d’aucune coniraction, ils ont calculé, pour la densité de l’oxygène liquéfié, un nombre très voisin des précédents.

M. Dumas avait prévu, bien avant qu’on fût parvenu à liquéfier l’oxygène, que la densité du liquide devait être voisine de l’unité : le volume atomique devait être 16, comme pour le soufre, si, comme cela se trouve vérifié pour les autres métalloïdes, le volume atomique est constant dans une même famille.