f-al ;00 v 1 -f ut

et si D* est la densité du liquide qui a servi à jauger le ballon à t°

P' ü V( 1 -t- KQD, - Y (1 + K t)a- j-f— • ^

1 + at 7b

En éliminant V entre ces deux relations, on calculera d.

Mais il reste le plus souvent de l’air dans le ballon. On fait passer la bulle dans une éprouvette graduée et on mesure son volume u à une température V et à la pression h. On calculera la tension f que ce gaz possédait dans le ballon au moment de la fermeture, c’est-à-dire sous le volume V (1 + IvT) par la relation

V(1 + KT)/ uh 1-haT 1 + «*'*

ce qui permet de calculer son poids :

7T = U‘ =-77T • ■: Cl.

700 1 -t- at

NOTES

La relation (1) doit être alors modifiée, car la vapeur que renfermait le ballon au moment de la fermeture était à la pression 11-/ et le poids tz doit être ajouté dans le second membre, ce qui donne alors

p = V(l + KT) ^ d - V(1 + K t) « + «•

Nous avons supposé dans ce qui précède que la vaporisation avait lieu sous la pression atmosphérique; mais on peut appliquer la méthode de M. Dumas à la

détermination d’une densité sous de faibles pressions. On dispose alors le ballon de la façon suivante : on étire le col vers sa base et, recourbant la partie effilée, on forme avec le col du ballon une ampoule que Ton met en communication, par son extrémité libre, avec un grand ballon dans lequel on raréfie l’air et qui communique avec un manomètre barométrique. Le liquide ou le corps solide ayant été préalablement introduit dans le ballon avant que le col ne fût étiré, on élève la température du bain, on distille le liquide dans l’ampoule et lorsqu’il ne ^ort plus de liquide on ferme le ballon à la lampe, en notant la pression. On achève l’opération comme précédemment.

On peut se servir de ballons de verre jusqu’à 440° environ (température d’ébullition du soufre). Au-dessus de cette température, surtout si l’on raréfiait

CHIMIE INORGANIQUE

la vapeur, le ballon se déformerait. Cependant, dans ces derniers temps, M. Troost a pu prendre des densités de vapeurs dans des ballons en verre vert à la température d’ébullition du sélénium (665°).

Pour effectuer des déterminations aux températures d’ébullition du cadmium (815°) et du zinc (930°) H. Sainte-Claire Deville et M. Troost ont fait usage de ballons en porcelaine de Bayeux munis d’un long tube de 10 centimètres de longueur environ sur 4 millimètres de diamètre intérieur. On se sert de ce ballon comme d’un ballon de verre, à cette différence près que la fermeture est obtenue à l’aide d’un petit bouchon de porcelaine b (fig. 174) que l’on fond au chalumeau oxyhydrique après l’avoir introduit dans le tube. Le coefficient de dilatation cubique de la porcelaine a été déduit de la connaissance de son coefficient de dilatation linéaire déterminé à l’aide d’une tige de même substance.

Un perfectionnement important, introduit par II. Sainte-Claire Deville et M. Troost à la méthode de M. Dumas pour la détermination des densités de vapeurs aux températures supérieures à 500°, a été l’emploi d’étuves à vapeur en fer que nous avons décrites déjà (9) et dont la figure ci-contre fera mieux connaître encore la disposition, dans ce cas particulier. Mais la vapeur de zinc attaquant le fer rapidement, on remplacera la bouteille en fer par un creuset de terre réfractaire surmonté d’un tube en terre, lorsqu’il s’agira d’opérer à 930°.

Au-dessus de 1000°, les ballons peuvent être chauffés directement dans des moufles en terre disposés dans un fourneau à gaz ou mieux dans des fourneaux à huile lourde qui permettent d’obtenir facilement des températures constantes. Un thermomètre à air, dont le réservoir est en porcelaine de Bayeux et qui est disposé à côté du ballon à densité, donne la température.

Méthode de MM. V. et C. Meyer. — Le principe de cette méthode est le déplacement par la vapeur d’un égal volume d’air que l’on mesure directement sur la cuve à eau. Si l’on connaît le poids du corps vaporisé, et la pression, on aura tous les éléments nécessaires pour calculer la densité.

Lorsque l’on opère aux températures inférieures à la température de ramollissement du verre, on se sert d’un tube cylindrique en verre de 100 centimètres cubes de capacité et de 50 centimètres de longueur environ, terminé par un tube de plus petit diamètre et long d’environ 60 centimètres qui peut être fermé par un bouchon. A quelques centimètres au-dessous du bouchon est soudé un petit tube de dégagement qui permettra de recueillir l’air déplacé dans une cloche graduée, sur une petite cuve à eau ( fig . 175).

Pour déterminer une densité, on porte le tube à la température à laquelle on veut opérer, en l’enveloppant d’un tube plus large contenant un liquide que l’on porte à l’ébullition.

L’air dilaté s’échappe par le tube de dégagement, et, lorsque la température est devenue invariable, on laisse tomber dans le tube à densité, au lond duquel on a introduit préalablement un peu d’amiante, pour amortir le choc, un petit tube ouvert contenant la matière à étudier. Puis on referme rapidement, quelques bulles de gaz se dégagent, déplacées par le bouchon, on dispose alors le tube gradué au-dessus de l’orifice du tube et l’on recueille

NOTES

GOo

l’air déplacé par la vaporisation de la substance. L’expérience est terminée en quelques instants.

Soit V le volume de l’air mesuré à t° (température de la cuve à eau) sous la

pression atmosphérique H, f la tension maxima de la vapeur d’eau à i° et p le poids de la substance, on aura

v. ïL ni. 1

i 00 1 -j- ut

Le poids de la substance doit être choisi de telle sorte que sa vapeur n’occupe que la moitié du tube, 1 décigramme environ.

La fixité de la température, et l’expérience ne dure d’ailleurs que peu de temps, est obtenue, comme nous l’avons vu, par la vapeur de liquides bouillant sous la pression atmosphérique. Pour les températures supérieures à 100°,

MM. Meyer se servent d’aniline (185°), de benzoate d’éthyle (215°), de benzoate d’amyle (255°) et de diphénylamine (510°). Pour les températures supérieures, on peut, comme l’a conseillé M. Friedel, remplacer le manchon de verre par un tube en fer dans lequel on fait bouillir du soufre ou du mercure.

Aux températures élevées, M. Victor Meyer s’est servi d’un réservoir cylindrique en porcelaine de Bayeux, disposé d’ailleurs exactement comme l’appareil en verre que nous venons de décrire et que l’on chauffait dans un four à gaz (four Perrot).

MM. Crafts et Meyer ont fait subir à cet appareil d’heureuses modifications, et leur appareil transformé est représenté par la figure 176.

A est un réservoir en porcelaine de Bayeux d’une capacité de 150 centimètres

cubes environ. Le tube plus étroit qui le surmonte est relié par un caoutchouc à un tube court en verre B, fermé par un bouchon et auquel est soudé un tube capillaire C. Ce tube établit la communication avec une des branches D d’un manomètre à air libre exactement calibré. La brandie D est enveloppée d’un manchon dans lequel on fait circiler de l’eau. Un réservoir mobile G, renfermant de l’eau qui peut être séparée du manomètre par un robinet r permet de faire varier le niveau de l’eau dans le tube manométrique, et comme les graduations se correspondent dans les deux branches de ce tube, il est facile de maintenir l’égalité de niveau.

Le réservoir ayant été porté à la température convenable, et l’égalité de niveau étant établie dans les deux branches du manomètre, on place dans la pièce mobile supérieure un petit tube dans lequel on a introduit le corps solide préa-

NOTES

lablement fondu et dont le poids est connu. L’ouverture de ce tube est tournée vers le bas. L’axe de la pièce mobile n’est pas dans l’axe du réservoir et elle est maintenue dans cette position à l’aide d’une pince. On place le bouchon a et, en déplaçant le tube mobile, on laisse tomber la substance. Elle se vaporise rapidement et chasse l’air dans le tube manométrique ; on rétablit l’égalité de niveau et on fait la lecture. Si les parois du tube D sont humides, l’air se mettra rapidement en équilibre de température avec l’eau du manchon.

Dans une expérience où 126s,ü d’iode avaient été introduits dans l’appareil, le volume d’air déplacé a été de 12oc,48 au bout de 2 minutes, de 1 2CC ,52 au bout de 3 minutes, 1 2CC,5 1 après 4 minutes, 4 2C0,49 après 5 minutes, 4 2C0,47 après 8 minutes et 1 loc,59 après 25 minutes. Le commencement d’une diminution de volume coïncide ordinairement avec une condensation légère de la vapeur. L’expérience a donc duré ici tout au plus trois minutes.