MÉTHODES ET APPAREILS DE MESURE

Nous nous sommes borné jusqu’ici à la description des procédés sommaires d’analyse, ceux qu’on emploie couramment, et qui n’exigent aucun appareil spécial ; il est souvent utile de recourir à des instruments de mesure plus précis : nous allons passer en revue les principaux de ces instruments, qui sont nombreux et basés sur des principes divers.

Méthodes cle ISiinsen.

Dans la méthode gazométrique, de Bunsen, les diverses opérations, mesures du gaz, actions des réactifs, combustions, se font dans un tube gradué unique, où le gaz reste constamment enfermé; par suite, la difficulté de celte méthode consiste, comme nous, le verrons, à préparer des réactifs sous forme solide, pouvant être introduits dans le gaz et retirés complètement de manière à permettre des lectures exactes.

L’appareil de Bunsen, entre des mains exercées, fournit d’excellents résultats; et, dans certains cas, il pourra être employé de préférence à tout autre système. Dans l’analyse des mélanges compliqués, on préférera généralement recourir à d’autres appareils, moins simples, il est vrai, mais se prêtant mieux aux manipulations multiples qu’exige l’emploi des réactifs absorbants.

La description de cette méthode, des appareils, des procédés de graduation et de lectures, du mode d’emploi des réactifs, est consignée avec détails dans le livre de Bunsen, auquel nous allons faire de nombreux emprunts [Gazometrische Metkoden, von R. Bunsen ; Yieveg, 1877, Braunschweig ; Méthodes géométriques de Bunsen, traduit par Th. Schneider, Masson, 1858, Paris).

1. La figure 90 représente l’ensemble des appareils employés par Bunsen ; ces appareils se composent principalement d'un tube gradué reposant sur sa cuve à mercure, d'un baromètre, d’un viseur pour les lectures, et d’une bobine d’induction pour faire passer l’étincelle.

Les opérations doivent se faire dans un local autant que possible à l’abri

La cuve à mercure creusée dans un bloc de bois est longue de 0",35, et large de 0“,08 environ. Les parois latérales sont constituées par de fortes glaces (fig. 91). Sur la planche servant de base à cette cuve, est fixé un support à

rigole inclinée où s’appuie le tube eudiométrique. Une cuve plus grande est quelquefois employée pour faire les transvasements.

2. Tubes eudiométriques. — Voici maintenant le détail des précautions conseillées par Bunsen pour la construction des tubes gradués ou eudiomètres, qui constituent les pièces fondamentales de tout le système.

Les figures 92, 93, 94, etc., représentent trois de ces tubes. Le tube (fig. 92) a environ 25" de long, 2“ de diamètre, et sa capacité est de 60 e '. L’extrémité inférieure en est recourbée et porte un bec destiné à faciliter les transvasements. Le tube de la figure 93 a les mêmes dimensions que le précédent, mais se termine par un renflement, en forme de petite cornue, servant à contenir des réactifs absorbants. Le troisième tube (fig. 94) est d’une longueur de 0”,b0 à 0“,60, d’un diamètre de 0“,02, et d’une capacité d'environ 160". Il est construit en verre assez épais, de 0°,002 environ : ce tube est celui dont on se sert le plus fréquemment. Deux autres tubes semblables plus longs et d’un diamètre légèrement supérieur pourront être employés dans quelques cas où il sera nécessaire d’opérer sur des volumes de 500” environ.

Ces tubes ont à leur partie supérieure des fils de platine scellés; on recourbe ces fils à l’intérieur de manière à les appliquer exactement sur les parois du verre, en laissant entre les extrémités une distance de 1 ou 2 mil-

CYCLOPËDlE CHIJllüUK

limètres : cette disposition des fils de platine permet un nettoyage du tube

plus facile que dans le cas où les fils sont fixés en regard l’un de l’autre sur un même diamètre du tube.

Avant de commencer la division de l’eudiomôtre, il est bon de vérifier que les soudures de ces fils de platine sont hermétiques : on s’en assure en remplissant, l’eudiomètre de mercure, on le retourne sur la cuve, et on choque légèrement la base du tube contre le fond de la cuve : Il se produit ainsi des vides momentanés, et si la soudure des fils n’est pas parfaite, on voit à chaque secousse une petite bulle d’air sortir le long du fil et gagner le sommet du tube.

3. Graduation. — Pour graduer le tube eudiomctrique, Bunsen, recommande le procédé suivant, qui peut s’appliquer à la construction de beaucoup d’autres instruments analogues, lorsqu’on possède un premier tube étalon.

Dans la rigole aa d’une table (fig. 93) se trouve un tube divisé bb servant d’étalon; il est maintenu par une mince règle de laiton appliquée contre la division par le moyen des vis c, qui laissent cependant le tube faire saillie en partie contre le bord de la règle. Le tube dd est celui qui doit recevoir la nouvelle division ; on le fixe dans la rigole à l’aide de deux règles e, qui laissent la surface du tube à découvert sur une largeur de quelques millimètres. Ce tube est enduit d’une couche de cire.

Pour rapporter la division du tube étalon sur le tube dd, on se sert d’une sorte de compas formé d’une canne portant à l’une de ses extrémités une lame de canif, à l’autre une pointe qu’on applique successivement dans les divisions du tube étalon. Par une manœuvre que l’inspection delà figure fait aisément comprendre, on arrive en fort peu de lemps, à tracer avec exactitude dans la cire du tube à diviser, des traits correspon¬

dant à chacun des traits du tube étalon

sur lesquels s’appuie la pointe. En se laissant guider par le toucher et par l’ouïe, on fait passer cette pointe d’une division à l’autre assez rapidement

J. OGIEll — ANALYSE DES GA £ 133

pour tracer sur la cire du tube dd plus de cinquante divisions correspondantes en une minute. Les traits prolongés, par lesquels on marque généralement les demi-centimètres, et les chiffres entiers s’obtiennent par des entailles pratiquées dans le bord de l’une des règles, qu’on a soin, au début du travail, de mettre en coïncidence avec les divisions correspondantes du tube étalon. Pour éviter que le contact des règles mette a nu, près des divisions, des portions 4e la cite où l’acide fluorhydrique exercerait plus tard son action, on soude sur chacune de ces règles, à quelques millimètres de leur bord, une bande métallique mince qui s’applique contre le tube à une petite distance, de la division, à une place où la cire peut être découverte sans inconvénient.

La division une fois tracée sur cire est gravée dans le verre, a l’aide de l'acido fluorhydrique gazeüx, qu’on prépare dans une cuve rectangulaire de plomb, par l’action de l’acide sulfurique sur le spath fluor pulvérisé. Il faut, comme on sait, employer un grand excès d’acide sulfurique, pour obtenir un gaz fluorhydrique bien exempt de vapeur d’eau. Les divisions sont plus belles lorsqu’on ne chauffe pas le mélange; mais l’opération dure quelques heures au lieu de quelques minutes.

L’eudiomètre est donc ainsi gradué en parties d’égales longueurs.

Les tubes de verre n’étant jamais régulièrement cylindriques, il convient maintenant de déterminer par des mesures directes, les longueurs qu’occupent dans le tube des volumes égaux de mercure, et de fixer par là les capacités correspondant aux divers intervalles de la division.

On peut opérer ce jaugeage, êt tous les jaugeages analogues, en procédant comme il suit :

Le tube est placé verticalement, la partie fermée reposant sur la table; on y verse un certain volume de mercure mesuré dans une jauge, dont la capacité représente à peu près vingt divisions de l'eudiomètre. Cette jauge est formée (fig. 96) par un morceau de tube a, fermé à un bout et porté par un manche de bois; on la remplit entièrement avec du mercure s’écoulant du tube B. Sur l’ouverture rodée de cette jauge s’applique une plaque rodée, à l’aide de laquelle on fait tomber le mercure en excès qui forme au-dessous du bord une surface convexe; la jauge étant ainsi exactement remplie, on la déverse dans le tube eudiométrique ; on rassemble avec soin les bulles de mercure qui ont pu s’attacher aux parois du verre, et on chasse par des mouvements convenables les bulles d’air interposées entre le verre et le mercure. On lit alors, à

l'aide d'une lunette, le niveau occupé par le sommet du mercure dans le tube; on recommence ensuite à remplir la jauge, on déverse la nouvelle dose de mercure, on lit le nouveau volume, et ainsi de suite. Supposons que par ces lectures successives, on ait trouvé que (fig. 97) :

le 1 er niveau b du mercure correspond à la division 23,3 le 2 e c — — 44,0

le 3 e d — — 64,4

le 4° e — — 84,4

il en résulte que le même volume de mercure occupe entre b et c le volume 20,7, entre c et d le volume 20,4, entre d et e le volume 20,0.

Représentons arbitrairement ce volume de mercure par 20,7, le plus grand des intervalles observés ; les diverses divisions correspondent alors :