CHAPITRE V

DES COMBUSTIONS EUDIOMÉTRIQUES

1. Les eudiomètres (1) sont les instruments dans lesquels on fait brf mélanges gazeux détonants; ils sont constitués par des tubes M

de verre résistants, disposés de manière à permettre le passage 1

d’une étincelle électrique à travers le gaz qu’on y renferme. |

Le mot d’eudiomètre a pris peu à peu une acception plus gé- 1

nérale; comme les divers appareils imaginés pour les analyses 1

de gaz sont pourvus d’une disposition permettant de faire 1

passer l’étincelle dans les mélanges détonants, on a fini par dé- %

signer sous le nom A'eudiomètres, des instruments plus ou |

moins complexes destinés a des opérations analytiques multiples ; 1

c’est ainsi qu’on dit : eudiomètre de Régnault, eudiomètre de 5

Bunsen, de Doyère, etc. Nous traitons dans le chapitre actuel |

des eudiomètres proprement dits et des méthodes eudiomé- |

2. Eudiomètre de Volta. — Le plus ancien eudiomètre est celui de Volta; c'est un appareil assez compliqué, se maniant sur l’eau, et par suite impropre à des mesures exactes : il n’a plus guère qu’un intérêt historique ; décrivons-le sommairement, en rappelant que, même pour des expériences de cours, il y a tout avantage à se servir des instruments plus simples que nous citons plus loin.

L’eudiomètre de Volta (fig. 79) est constitué par un cylindre en verre épais A, ajusté par sa base dans une monture de laiton G, munie d’un robinet R'; l’entonnoir G est destiné à l’introduction du mélange gazeux. Par lerobinetR, le cylindre A communique avec le tube gradué CD, qui se visse au fond de la cuvette G'. L’étincelle électrique peut jaillir par le bout d’une armature métallique mastiquée latéralement vers le sommet du cylindre.

Pour démontrer, par exemple, à l’aide de cet instrument, la combinaison de l’hydrogène et de j|j

l’oxygène, on procède comme il suit : le cylindre Fig.

A et la cuvette G sont entièrement remplis d’eau; on ferme les robinets R et R'; on introduit et on mesure dans le tube gradué CD, sur une cuve à eau, le mélange d’hydrogène et d’oxygène; de ce tube on fait passer le mélange dans l’entonnoir G, et, de là, par l’intermédiaire du robinet R', dans lé cylindre A; le tube CD, plein d’eau est alors revissé sur la cuvette G' ; après l’explosion on ouvre le robinet R, le gaz résidu monte dans le tube CD, où on le mesure.

3. Eudiomètre de Gay-Lussac. — L’instrument connu sous le nom d’endiomètre de Gay-Lussac est extrêmement simple : c’est une éprouvette de verre très épais (fig. 80), percée de deux trous, l’un au sommet en A, l’autre sur le côté en B, à peu de distance du sommet; dans ces trous sont mastiquées deux petites tiges de fer, terminées au dehors en boules ou en crochets, et dont les extrémités intérieures se rapprochent à 1 millimètre environ. 11 est très nécessaire que cette distance entre les deux armatures soit très courte, car il faut employer des étincelles très faibles, sous peine de voir l’appareil se briser. L’extrémité inférieure de l’instrument est fermée par une garniture d’acier à baïonnette se fixant sur une monture métallique mastiquée au bas du tube. On peut se servir plus simplement d’un bouchon de liège disposé comme l’indique la figure 81 : dans un petit tube métallique fixé au centre de ce bouchon se meut une tige métallique terminée au sommet par une boule ; cette tige fonctionne comme une sorte de soupape; pendant l’expansion du gaz, au moment de l’explosion, la boule vient fermer l’orifice et empêche la sortie du mercure ; pendant la contraction, elle se soulève et laisse rentrer le mercure.

Pour faire une combustion eudiométrique avec cet instrument, on le remplit exactement de mercure, sur la cuve; on y fait passer le mélange gazeux mesuré à l’avance, et on fixe le bouchon (après avoir eu soin de faire jouer la petite soupape sous le mercure afin de bien chasser l’air que renferme la cavité du bouchon). On saisit alors fortement d’une main la partie de l’eudiomètre émergeant du mercure de la cuve, ét avec la paume de l’autre main plongée dans le mercure, on soutient solidement le bouchon ; un aide approche alors des bornes les fils d’une très petite bobine de Ruhmkorff, et fait passer l’étincelle. La bobine d’induction, alimentée par une petite pile au bichromate, remplace très avantageusement pour cet usage, les anciens systèmes autrefois employés : électrophores, bouteilles dé Leyde, etc., dont le fonctionnement régulier est à peu près impossible dans un laboratoire.

L’explosion produite, il reste à transvaser les gaz restants et à les mesurer dans un tube gradué, etc.

En réédité, l’eudiomètre de Gay-Lussac, si simple qu’il paraisse, présenté divers inconvénients graves : d’abord il est extrêmement difficile d’obtenir un masticage tout à fait hermétique dés armatures métalliques ; on s’en aperçoit aisément en remplissant l’appareil de mercure et en le rétournant sur la cuve à

Kg. 80.

mercure ; au bout de quelque temps, ou immédiatement lorsqu’on frappe le sommet du tube à petits coups, on voit passer à travers la cire qui entoure les armatures de petites bulles d’air qui se rassemblent à l’intérieur et finissent par faire un volume appréciable. Si, grâce à des soins spéciaux, on a réussi à obtenir un contact bien parfait entre la cire, le verre et les armatures, il est toujours a craindre que les chocs répétés des détonations finissent par ébranler le mastic et y déterminent des fentes.

De plus, le transvasement exact du gaz contenu dans l’eudiomètre est assez difficile : de petites bulles restent logées au sommet, emprisonnées autour des surfaces de fer, presque toujours rouillées et rugueuses. D'autre part, la position des conducteui’s rend peu commode l’emploi de la pipette Doyère pour l’extraction du gaz.

Une partie de ces inconvénients sont évités par l’emploi d’eudiomètres en verre ou cristal d’épaisseur moyenne (les épais- __ seurs des eudiomètres de Gay-Lussac sont tout à fait exagérées, et les instruments n’en sont paâ pour cela plus solides), dans lesquels on peut souder à la lampe d’émailleur des fils de platine mince qu’on enfonce perpendiculairement à deux arêtes opposées du cylindre à une petite distance de l’extrémité fermée. Des tubes de ce genre présentent une solidité bien Suffisante dans presque tous les cas, lorsque le diamètre intérieur est de 15 millimètres environ et l’épaisseur du cristal

Pour faciliter le nettoyage de Feudiomètre, on peut, comme le recommande Bunsen, faire adhérer les fils à la surface du verre à l’intérieur, de manière que leurs extrémités se rejoignent près du sommet du tube en présentant un intervalle de 1 millimètre environ. Toutefois, ces fils se dérangent assez aisément, sont sujets à être brisés et le nettoyage complet de l’instrument n’est pas très facile (fig. 83),

4. Endiomètre de M. Riban. — M, Riban a proposé récemment (Bull, de la. Soc , de chim., t. XXXV, p. 482) une forme d’eudiomètre qui paraît remédier à tous ces inconvénients, Voici comment on le construit :

On prend deux fils de platine courts et fins, a b et cd (fig. 84) que l’on boucle à l’une de leurs extrémités, ou mieux encore, que l’on termine par des petites sphères de 1 ou 2 millimètres de diamètre produites par fusion dans une flamme oxhydrique. Ces fils sont alors empâtés jusqu’à leur partie sphérique dans une petite masse de cristal fondu à la lampe d’émailleur, puis on use sur un plan la face mn, jusqu’à que les fils de platine ne fassent plus aucune saillie.

Cette pièce est alors soudée sur la calotte sphérique oif légèrement ogivale d’un tube de cristal, d’une longueur de 20 à 30 centimètres, d’une capacité de 40 à 70", de 2 1/2 à 3 millimètres d’épaisseur, et de 15 à 18 millimètres de dia-

mètre. On voit que, grâce à cette disposition, l’intérieur de l’instrument (fig. 85) est uni et lisse en tous ses points, comme l’intérieur d’un tube ordinaire, ce qui facilite les transvasements des gaz à l’aide des pipettes Doyère ; de plus, le nettoyage ne présente aucune difficulté, et les inconvénients résultant de la fragilité des fils sont supprimés.

Enfin la soudure de la pièce additionnelle a b c d (fig. 84) ne diminue pas la résistance du cristal, comme il arrive avec les soudures de fils de platine faites latéralement (1).

La soudure peut aussi être faite sur une arête du cylindre (fig. 86).

L'inflammation est produite comme d’habitude avec une petite bobine de Ruhmkorff; pour mettre aisément les pôles de la bobine en contact avec les petites sphères qui terminent extérieurement les fils de platine, on fixe ces pôles a' b’ (fig. 87) recourbés en crochet dans un morceau de liège qui les maintient parallèles à la distance voulue pour qu’on puisse les accrocher ensemble et sans tâtonnement.

La fermeture de ces eudiomètres s’effectue soit à l’aide de deux pièces d’acier ou de fonte, comme l’indique la figure 85, l’une mastiquée sur le tube, la seconde constituant un disque percé en son centre d’un trou o et obturant la première par un mouvement de baïonnette. Un autre mode de fermeture très simple et tout aussi commode consiste en un bouchon g ho (fig. 86) de liège ou mieux de caoutchouc percé d’un trou dans lequel on introduit un bout de tube capillaire oi; avant de s’en servir on mouille le bouchon, pour éliminer l’air adhérent. Pendant la détonation, il est bon d’appuyer l’eudiomètre soit sur le fond de la cuve, soit encore contre le fond d’un mortier de porcelaine plein de mercure, sur lequel on le maintient fortement à l’aide d’un support de fer.

Ces instruments peuvent être gradués, mais, en général, il vaut mieux, pour l’exactitude des lectures, opérer un transvasement dans les tubes ou appareils gradués habituels, et ne se servir de l’eudiomètre que pour la détonation.

Tel est l’eudiomètre qui nous parait réaliser les conditions d’exactitude et de commodité les plus parfaites.

(1) La résistance d’instruments ayant les dimensions indiquées plus haut est suffisante, pour que l’on puisse faire détoner des gaz tels que l’acétylène, l’hydrure d’éthylène, sans crainte d’accident et sans qu’il soit nécessaire de les délayer dans un trop grand volume de gaz inerte. (Quatre à cinq fois le volume du gaz suffisent : le premier exigeant 2”‘,5, et le second 3’ ,0l ,5 d’oxygène).