NOMS DES G.4Z
Oc
ra.
Air .
Hydrogène .
Oxygène .
Acide carbonique .
Oxyde de carbone .
Protoxyde d’azote .
Gaz des marais .
Gaz olétiant .
Hydrure d'éthylène .
Ilÿdrure de butylène .
Hydrogène sulfuré .
Acide sulfureux .
Ammoniaque .
D’après ce tableau, on voit que le coc.l'ficient d’absorption d’un gaz diminue graduellement avec la température. Il y a parfois des anomalies, mais elles ne sont qu’apparentes. C’est ainsi que la solubilité du chlore augmente jusqu’à 8°; cela tient à ce que ce gaz se combine à l’eau pour former un hydrate solide qui répond à la formule
Cl+lOÂq,
hydrate peu stable qui se détruit au-dessus de 8“.
Lorsqu’il y a simplement dissolution, sans combinaison, ce qui est le cas ordinaire, on peut toujours chasser complètement le gaz, soit dans le vide, soit par l’action de la chaleur. Ainsi de l’eau chargée d’acide carbonique, d’oxygène, d'azote, etc., laisse dégager ces gaz à l’ébullition ou sous la cloche de la machine pneumatique. Cette propriété est souvent mise à profit dans l’analyse.
Il en est tout autrement lorsque le gaz contracte une combinaison avec l’eau, car les mêmes moyens physiques ne peuvent plus opérer le plus souvent, la séparation. Une dissolution chlorhydrique perd bien du gaz quand on ia chaufle, mais à partir d’un certain degré, elle passe intégralement à la distillation.
En résumé, on peut dire, d’une manière générale, que les gaz sont d’autant plus solubles dans l’eau que la température est plus basse.
Au contraire, la solubilité des liquides et des solides, à peu d’exceptions près, croît avec la température.
Dans l’état actuel de la science, la dissolution d’un corps solide dans l’eau doit être considérée comme un changement d'état ; or, ce qu’il y a de caractéristique dans les changements d’état, ce sont les phénomènes thermiques qui les accompagnent. L’expérience démontre que la dissolution simple d’un solide dans l’eau est
toujours corrélative d’un abaissement de température, phénomène qui doit être attribué :
1° Au changement d’état, analogue à la fusion ;
2° A l’écartement des molécules, résultat nécessaire de leur pénétration réciproque.
L’eau dissout un grand nombre d’acides minéraux et organiques, les alcalis, les matières sucrées, gommeuses et mucilagineuses, l’albumine, la gélatine, un grand nombre de principes immédiats divers, retirés des végétaux et des animaux.
Les formiates et les acétates sont solubles dans l’eau. Il en est de même des azotates, à l’exception de ceux qui sont décomposés par ce liquide, comme ceux de bismuth et d’antimoine ; des chlorures, excepté ceux d'argent et des sels de mercure au minimum ; des sulfates, excepté ceux de baryte et de plomb ; des phosphates, excepté ceux d’argent et de plomb, etc.
Les oxalates alcalins sont solubles ; la plupart des autres sont insolubles ou peu solubles.
Le vin, la bière, le vinaigre, qui sont formés en grande partie par de l’eau, se comportent à peu près comme cette dernière : la présence d’une petite quantité d’alcool dans les deux premiers, celle de l’acide acétique dans le troisième, modifie légèrement le pouvoir dissolvant.
En général:
1“ Les corps très oxygénés sont solubles dans l’eau. C’est ainsi que les premiers termes de la série grasse, les acides formique et acétique, se mêlent à ce véhicule en toute proportion; à mesure que l’on s’élève dans la série et que l’équivalent augmente, la solubilité diminue, de telle sorte que les termes les plus élevés, c’est-àdire les moins oxygénés, comme les acides gras proprement dits, sont tout à fait insolubles.
Par contre, les corps peu oxygénés, riches en carbone et en hydrogène, sont de préférence solubles dans l’alcool et dans l’éther; tels sont les carbures d’hydi'ogène, solubles dans ces deux menstrues, peu ou point solubles dans l’eau.
EAU. 185
TABLE DE SOLUBILITÉ DE QUELQUES CORPS DANS 100 D. d'eAU.
NOMS
l’ébullition.
NOMS
i’ébullition.
Acide arsénieux transp. .
Bichromate de potasse. .
— — Opaque.
Cinebonine' .
Extrêm. peu soluble.
— benzoïque .
Codéine .
— citrique .
Cyanure de mercure. . .
<kl
— cyanhydrique -
En toute
proport.
— de potassium..
Très soluble.
— lactique .
— jaune de potass.
— oxalique .
■ — rougedepotass.
Extrêm. p
eu soluble.
Essence d’amandes am. .
Très s
— tartrique .
tannique .
lodotorme .
lodure de potassiuns . . .
Extrêm p 140, -
su soluble.
Acétate de plomb - - -
Lactate de zinc . ,
— basique (tri) . . .
Très solnble.
Morphine cristallisée . . .
Arsénite de potass .
Soluble.
Oxalate (bi) de potasse.
— de sodium .
Permanganate de potass.
Atropine . .
Phosphate de sodium . . .
Trèssolub.
— baryum .
Salicine .
— potassium .
Strychnine .
Sucre (saccharose) .
— sodium .
Sulfate d’alum. et pot . .
— strontium .
Baryte cristallisée .
— de cuivre crist. .
— de fer cristallisé.
Bromoforme .
Très pou
soluble.
— de magnésie ' . . .
Borate de soude prism. .
— de potassium . . .
Bromure de potassium. .
Très soluble.
Brucine .
Caféine .
Camphre .
— de bisuif. id....
Carbonate de potasse. . .
Sultite de sodium .
Sulfures potassiques . . .
Très soluble.
Bicarbonate de sodium..
Décomp.
— sodiques .
Id.
Tannate de quinine. . . .
Peu soluble.
Chlorate de potasse ....
Tartrate d’anlimoine el potasse .
Chloroforme .
— de potasse neut.
En toute p.
Chlorure ferrique .
Très soluble.
— mcrcurique.. .
— borico-potassiq.
— de potassium..
— depot.etsoude.
— de sodium. ..
Urée .
— de zinc .
En toute
prouort.
Valérianate d’animuniiiq
Très soluble. |
Chlorhydrate d’AzlP . . .
— de morphine.
Yératrine .
(B) Délcrminations faîtes par l’auteur.
D’après ce tableau, on voit que, règle générale, la solubilité augmente avec la température.
ISC ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.
Lorsque l’on compare entre elles les valeurs de solubilité d’un même corps dans l’eau à diverses températures, on trouve qu’elles peuvent être exprimées tantôt par des lignes droites, tantôt par des courbes régulières, présentant parfois des points singuliers.
Les solubilités des sulfates de potasse ou de zinc, des chlorures de potassium et de baryum, qui croissent proportionnellement à la température, sont représentées par des lignes droites; celles des azotates, qui croissent plus rapidement que la température, sont représentées par des courbes dont la convexité est tournée vers la ligne des abscisses. Le chlorure de sodium, dont la solubilité est peu influencée par la chaleur, donne une ligne peu inclinée sur l’axe des abscisses, etc.
La proportion de sulfate de soude qui se dissout dans fOO p. d’eau augmente rapidement jusqu’à 33°, puis diminue brusquement au-dessus de cette température; il y a donc à 33° un point singulier qui correspond à un maximum de solubilité.
J’ai démontré que les courbes de solubilité dans l’eau des acides salicylique et benzoïque (fig. 10) peuvent être exprimées, en fonction de la température, par des formules qui représentent des paraboles, jusqu’au voisinage de 35°. C’est ainsi que la solubilité de l’acide salicylique est représentée par l’équation suivante:
Sans doute que des relations analogues s’appliquent à la solubilité de beaucoup d’autres corps. 11 y a là de nombreuses rechei’ches à faire et cette question de la solubilité des corps dans l’eau mériterait d’être reprise dans un travail d’ensemble.
Lorsque l’eau tient en dissolution certaines substances, elle est susceptible d'éprouver des phénomènes de sursaturation contre lesquels il faut se mettre en garde dans la détermination des solubilités. A 11°, par exemple, 100 p. d’eau dissolvent 26 p. de sulfate de soude et 210 p. à 103°; il semble donc que cette dernière solution, ramenée à 11°, laissera déposer 184 p. de sel ; mais dans une ampoule fermée, la solution pourra rester limpide à la température ordinaire, même après une agitation prolongée : il suffît ordinairement de casser la pointe pour que la cristallisation ait lieu.
En tout cas, elle se produit brusquement lorsque l’on touche la solution avec une parcelle de sulfate de soude cristallisé-
5° Vapeur d’eau.
L’eau, qui est si abondamment répandue à la surfr.ce de la terre, omet continuellement des vapeurs, même aux températures les plus basses; aussi la vapeur d’eau fait-elle partie constituante de l’air atmosphérique. Comme tous les liquides volatils, elle se vaporise instantanément dans le vide, et fournit dans un temps très court toute la vapeur qu’elle est susceptiblei de donner dans les conditions de l’expérience; elle acquiert alors une tension maxima qu’elle ne peut dépasser dans aucun cas, tant que la température reste constante.
D’après Cagniard-Latour, quand on la chauffe graduellement au rouge sombre dans des tubes en verre très épais, purgés d’air et fej'més à la lampe, elle se rc-
dans ces conditions qu’autant que l’eau renferme en dissolution une certaine quantité de gaz. En effet, d’après les recherches très précises des physiciens modernes, chaque huile de vapeur qui se forme au sein de la masse a pour origine une petite bulle de gaz, ordinairement d’air, de telle sorte qu’une très petite ijqantité de bulles suffirait pour alimenter l’ébullition. Théoriquement, en l’absence de tout gaz, l’ébullition pourra être retardée indéfiniment, c’est-à-dire jusqu’à la vaporisation totale du liquide.
On s’explique dès loi’s l’efficacité des poussières métalliques, du sable, des fils de platine, d’un petit morceau de charbon, chacun de ces corps apportant nécessairement à l’eau une petite quantité d’air.
D’autre part, la température de l’ébullition varie avec la pression ; en augmentant celle-ci graduellement, on retardé de plus en plus le point d’ébullition. Cette expérience se fait au moyen de la marmite de Papin (Fig. 75), sorte de cylindre métallique, fermé par un couvercle qui est fixé par une vis de pression.
Ce couvercle est percé d’un petit orifice qu’on recouvre d’un morceau de carton maintenu par le poids d’un levier, mobile à son extrémité. Un poids peut se mouvoir sur le bras de levier.
Lorsque l'on chauffe l’appareil au-dessus de 100“, si l’on détourne le levier, la vapeur s’échappe avec violence par l’ouverture 3, en formant un jet de plusieurs mètres de hauteur.
La marmite de Papin, convenablement modifiée, peut servir à augmenter l’action dissolvante de l’eau ; à transformer l’osséine des os en gélatine, d’après le système de d’Arcet, etc.
Réciproquement, à mesure que la pression diminue, le point d’ébullition s’abaisse graduellement. Ce résultat est obtenu, par exemple, lorsque l’on s’élève sur les montagnes : sur le mont Blanc, l’eau bout à 84“,9. L’abaissement du point d’ébullition est de 1“ environ pour 325 mètres. De la température à laquelle l’eau bout, on peut donc approximativement déduire la hauteur du lieu d’observation.
L’eau, pour se transformer en vapeur, exige environ 5 fois et demie plus de chaleur que pour élever sa température de zéro à 100“; en d’autres termes, 1 kilog. de vapeur d’eau à 100“, reçu dans 5 5 d’eau à zéro, produit 6 '‘e, 5 d’eau
Ce principe est utilisé dans l’industrie pour porter à l’ébullition de grandes masses d’eau contenues dans des cuves en bois. Lorsque la vapeur, en se condensant, nuit à l’opération, on la fait circuler dans des tuyaux ou on se sert de vases à double fond.
Il est souvent utile de connaître la tension de la vapeur d’eau à différentes tem-
