ENTRETIEN II
De l’eau. — Vaporisation, condensation, bouillonnement. — De la glace.
— Glace artificielle. — Moyen de conserver la gl ice. — Conducteurs de la chaleur. — Sorbets. Givre. — Canons de glace. — Hydrogène.
— Découverte de la nature de l’eau. — Précautions à prendre pour brûler l’hydrogène. — Expfosion. — Expériences curieuses. — Cause du bruit des explosions. — Hydrogène respiré. — Affinité chimique. — Examen de la pureté de l’eau.
Lorsque Paul arriva le lendemain, M. Desfourneaux était déjà dans son laboratoire, occupé à préparer les expériences de la leçon.
« Nous avons étudié hier, dit le chimiste à son élève , un des anciens éléments ; nous l’avons partagé en deux gaz bien distincts : l’iin, l’oxygène, dans lequel certains corps brûlent avec une activité extrême et un éclat éblouissant; l’autre, l’azote, corps gazeux comme le premier, dont nous n’avons encore examiné que les qualités négatives.
Nous allons faire aujourd’hui le même travail relativement à l’eau. Elle est aussi composée de deux gaz : l’oxygène, que vous connaissez déjà, et l’hydrogène, que vous connaîtrez bientôt.
— Je ne comprends pas qu’un liquide comme l’eau soit composé de deux gaz dont l’un au moins facilite si étonnamment la combustion.
— 11 est important, mon ami, que vous vous dépouilliez de la plupart des idées que vous avez sur la composition des corps. Ainsi, par exemple, vous regardez
l’eau comme essentiellement liquide, tandis qu’elle est alternativement solide, liquide et gazeuse, suivant que ses molécules sont plus écartées l’une de l’autre par la chaleur.
L’état naturel de l’eau à la température ordinaire est l’état liquide; cependant à cette température même elle se vaporise insensiblement. Il faut, pour qu’elle se vaporise rapidement , qu’elle ait été convenablement chauffée. Alors des globules ou cloches de vapeurs se forment sur les parties du vase les plus rapprochées du feu et viennent éclater librement à la surface, ce qui produit le bouillonnement.
— Ainsi , le bouillonnement de l’eau ne serait donc qu'un déplacement du liquide écarté par les bulles de gaz ?
— Sans doute, le phénomène de l’ébullition, ou plutôt du bouillonnement, se produit souvent sans chaleur. Vous voyez une espèce de bouillonnement lorsque vous plongez ou pressez une éponge dans l’eau. Des bulles s’élèvent du fond du verre plein d’eau dans lequel vous mettez un morceau de sucre.
— Mais pourquoi la vapeur d’eau s'élève-t-elle ainsi violemment au-dessus du liquide ?
— Parce qu’elle est bien plus légère que lui. La vapeur occupe près de dix - sept cents fois plus de place que l’eau qui l’a formée ; une bulle de vapeur pèse donc dix-sept cents fois moins qu’un égal volume d’eau. Vous avez entendu parler des merveilleux effets de la force qui résulte de cette expansion de l’eau vaporisée. Quand nous nous occuperons de physique et de mécanique, nous aurons mille occasions d’en voir de beaux exemples.
Disons un mot maintenant de l'eau à l’état solide.
— L’eau solide, c'est la glace; elle n’est pas si facile à faire que la \apeur. Pour en avoir, il faut attendre l’hiver.
— Vous vous trompez, mon ami, l’eau se congèle quand il y a absence de chaleur suffisante : enlevez la chaleur à l’eau ordinaire , et vous aurez formé de la glace.
— Vous feriez de la glace au cœur de l’été ?
— Oui, certes, et même auprès du feu.
— Vraiment! oh ! que je serais curieux de voir cela !
— Eh bien ! donnez-moi trois quarts d'heure , et vous serez satisfait. »
Aussitôt M. Desfourneaux se mit à l’œuvre. Il prit une boîte carrée assez plate, et deux autres boîtes en ferblanc pouvant tenir fort à 1 aise dans la boîte de bois. Il prit ensuite de l’acide sulfurique, qu’il versa presque goutte à goutte dans une quantité d’eau qu’il avait mesurée d'avance. Paul ne pouvait rester en place; il toucha la terrine dans laquelle M. Desfourneaux faisait son mélange, et retira vite la main.
« Dieu! que c’est froid! s’écria-t-il.
— En êtes -vous bien sûr? dit M. Desfourneaux en riant. Touchez encore, et laissez votre main.
— Mais, dit Paul , non , au contraire, il me semble à présent que c’est chaud... Oui..., bien sûr..., et même très-chaud... Ce n’est pourtant pas possible... Vous avez pris de l’eau froide et une antre drogue froide aussi... Mes sensations sont brouillées ; je ne peux plus distinguer le froid du chaud... Cependant c’est chaud, ceci; je sens fort bien que la terrine me brûle. »
!VÎ. Desfourneaux continuait son mélange, et s’amusait beaucoup de l’embarras de Paul. « Vous ne vous trompez pas, lui dit-il enfin: il y a ici production de
ENTRETIEiNS
chaleur. Si j’avais fait ce mélange plus vite, cette chaleur aurait pu casser la terrine ou faire jaillir sur nous cette drogue, comme vous l’appelez. Or une seule goutte sur nos habits aurait enlevé le morceau; ce n’est pas sans précaution qu’il faut s’en servir, quoique cet acide n’offre guère de danger pour ceux qui connaissent ses propriétés.
Les deux corps que je combine ont séparément une assez grande capacité pour la chaleur, mais le composé qui en résulte en a infiniment moins. C’est pour cela que cette chaleur se dégage à mesure que la combinaison s’opère. C’est encore un phénomène que je vous expliquerai quelque jour, mais qu’il faut aujourd’hui nous contenter de reconnaître , faute de pouvoir tout expliquer à la fois.
— Eh bien! monsieur Desfourneaux, qu’attendezvous donc pour continuer ?
— Je laisse dégager la chaleur inutile.
— C’est-à-dire que vous laissez refroidir votre mélange.
— Précisément. Maintenant je vais remplir d’eau pure les deux boîtes minces de fer-blanc; c’est cette eau qui va se changer en glace. Pour cela, il faut que je la force à se dépouiller de la chaleur qui, dans cette saison, la maintient à l’état liquide. C’est l’opération contraire à celle que vous venez de voir, ,1’ai formé tout à l’heure un composé qui récèle peu de chaleur, puisque vous l’avez vu laisser échapper une partie de celle qui se trouvait contenue dans les corps composants. Je mets ce composé dans ma boîte de bois, et j’ajouterai du sulfate de soude que voici, quand je l’aurai réduit en poudre line. Ces deux substances s’uniront rapidement et formeront un mélange qui, pour subsiste!*, a
besoin de rccéler beaucoup de chaleur. Or cette chaleui', le uiélauge reuipriintera aux corps \oisius, et particulièrement aux deux boîtes d’eau que je vais plonger dedans. »
M. Desfourueaux opéra comme il venait de l’expliquer; un quart d'heure après, il y avait déjà de la glace dans les deux boîtes en fer-blanc. Mais pour terminer l’opération, il fallut ùter vite le premier mélange de la
grande boîte et en faire un nouveau, parce que les deux
liquides ayant été ramenés à une température commune, l’eau ne pouvait plus perdre de la chaleur qui lui restait.
En moins de trois quarts d’heure, M. Desfourneaux obtint un kilogramme et demi de la plus belle glace , sans avoir pris d’autre précaution que de détacher, à l’aide d’un couteau, la glace adhérente aux parois des boîtes de fer-blanc.
Paul ne pouvait en croire ses yeux; il tournait et retournait cette glace en tous sens; enfin il demanda instamment à M. Desfourneaux de l’emporter pour la faire voir à son père. M. Desfourneaux y ayant consenti, il voulut prendre une boîte de fer-blanc pour y remettre une tablette de glace et l’emporter.
« Non pas, dit M. Desfourneaux, ce serait un excellent moyen pour qu’il ne vous en restât pas du tout dans une demi- heure. Nous allons l’envelopper soigneusement dans un morceau de laine, nous l’entourerons ensuite de paille, et de cette manière elle ne fondra que très -lentement. »
Ce procédé de M. Desfourneaux contrariait encore toutes les idées de Paul. Tl lui semblait que le fer-blanc étant plus froid à son avis que la laine et la paille, c'était l’enveloppe qu’il devait choisir de préférence.
« Il est bien vrai, lui dit à ce sujet le chimiste, que vous éprouvez une sensation de froid bien prononcée lorsque vous touchez du fer ou bien un autre métal. Mais si vous cherchiez à vous rendre compte de cette sensation, vous comprendriez parfaitement que c’est une raison pour ne pas l’employer ici.
Pourquoi éprouvez-vous du froid en touchant du fer? C’est parce que le fer conduit très -bien la chaleur et qu’il l’enlève rapidement à vos doigts pour la communiquer aux corps environnants.
— Je ne comprends pas du tout.
— Vous allez comprendre tout de suite. Prenez ce brin de paille par un bout, et approchez l’autre bout du feu. Bien. Tenez-le ainsi jusqu’à ce que le feu approche le plus possible de vos doigts. Vous voyez que la paille ne conduit pas très -bien la chaleur; car elle brûle ici très-près de vous, sans presque que vous vous en aperceviez. Il en est de même du bois; car voici un tison que vous pouvez prendi'e d’un bout, tandis qu’il est rouge à l’autre. Voyons, essayez s’il en sera de même du fer.
— Oh ! je connais votre expérience ; la barre de fer me brûlera par un bout bien longtemps avant qu’elle soit rouge à l’autre extrémité.
— Ceci vous prouve, mon ami , que la chaleur passe bien plus vite à travers le fer qu’à travers le bois.
— Je commence à comprendre; il y a cependant une chose qui m’embarrasse un peu : on nous donne dans l’hiver des vêtements de laine pour avoir chaud, et vous, vous enveloppez votre glace de laine pour qu’elle reste froide. Comment arrangez-vous cela ?
— De la manière la plus simple du monde ; j'emploie la laine dans l’un et l’autre cas pour que le corps qu elle
SUR LA CHIMIE, enveloppe conserve sa température, sans que la chaleur
puisse passer sensiblement à travers Uenveloppe. Dans l’hiver, j’enveloppe mon corps de laine pour que sa chaleur ne passe pas au deliors; dans l’été, j’enveloppe ma glace de laine pour que la chaleur du dehors ne vienne pas la fondre.
— C’est juste, je ne me trompais que parce que je comprenais mal la manière dont la laine agissait.
Maintenant, monsieur Desfourneaux, pouvez-vous me dire si je pourrais faire de la glace moi-même?
— Assurément; l’appareil n’est pas cher, et l’opération est bien simple (1).
— Est- ce ainsi que s’y prennent les garçons de café pour faire des glaces en été ?
(1 ) Voici les dimensions les plus convenables pour l’appareil ; il se compose :
10 D’une boîte en bois de chêne de 37 centimètres de longueur, de 8 centimètres de largeur et de 16 centimètres de hauteur : toutes ces mesures prises de dedans en dehors;
20 De deux boîtes en fer-blanc construites en la même forme, mais ayant chacune 35 centimètres de longueur, 16 millimètres de largeur, et 18 centimètres de hauteur.
La boîte en bois est destinée à recevoir le mélange frigorifique ; les deux boîtes en fer-blanc devront contenir l’eau qu’on se propose de convertir en glace.
Le mélange frigorifique se compose d’un kilogramme et demi d’acide sulfurique étendu d’eau, dans la proportion de 625 grammes d’eau contre 875 grammes d’acide.
On opère comme il est dit ci-dessus.
11 faut apporter quelques soins dans le choix du sulfate de soude, et éviter d’employer celui qui serait effleuri , c’est-à-dire dont la surface aurait un aspect farineux.
En généra], après quarante à cinquante minutes, l’eau est totalement gelée; s’il en était autrement, il faudrait recourir à un troisième mélange, mais le troisième mélange ne sera jamais nécessaire si l’on a opéré assez promptement, et si l’eau qu’on emploie ne marque que dix degrés environ.
Nous répétons ici qu’il faut se gai der de faire jaillir sur son visage et sur ses vêtements quelque portion du mélange; une goutte d’acide qui s’introduirait dans les yeux produirait un effet funeste, et les vêtements qui en seraient atteints seraient bientôt rongés.
^]NTKfc:TIK^S
— Non, mon mni, il y a des procédés plus économiques pour glacer les crèmes dont vous parlez. On prend de la glace pilée ou de la neige que l’on conserve pour cet usage dans les glacières , puis on prend une égale quantité de sel de cuisine que l’on mêle rapidement à la glace pilée. On plonge dans ce mélange la sorbetière qui contient la préparation que l’on veut glacer; en peu de temps elle est parfaitement prise. Ce procédé , toutes les fois que l’on peut se procurer de la glace, est très -commode et fort économique; car la glace et la neige employées ne sont que de l’eau pure dans laquelle on a fait fondre du sel de cuisine. Or, en faisant évaporer l’eau, on retrouve tout le sel employé; il n’y a donc pas de dépense de sel, puisque la meme quantité peut servir autant de fois qu’on le veut. Je n’ai pas produit la glace que vous venez de voir par ce moyen : il ne vous eût pas paru si étonnant de voir faire de la glace avec d’autre glace; d’ailleurs je n’en avais pas à ma disposition.
Il y a bien d’autres mélanges frigorifiques qui ont une puissance considérable ; ainsi on produit un froid artificiel très-énergique en mêlant simplement la glace ou la neige avec les sels déliquescents, c’est-à-dire qui fondent facilement parce qu’ils sont avides d’eau, ainsi qu’avec quelques acides qui ont pour l’eau la même avidité. On peut aussi produire du froid en combinant ensemble bon nombre de sels ou bien en mêlant des sels avec des acides. Nous reviendrons plus tard sur ce sujet.
Il y a un autre moyen encore de produire de la glace en petite quantité, l’évaporation. Je prends une petite fiole, je l’enveloppe d’un linge trempé dans l’étber, et ' je l’attache au bout d’une ficelle. Prenez l’autre bout de
la licelle, et taites tourner rapidement la liolc comme une fronde, en entretenant le linge imbibé d’élber. »
Paul ne se le fit pas répéter deux fois ; il fit Yivement tourner la fiole , en s’arrêtant seulement de temps en temps pour imbiber le linge ; l’eau fut bien vite gelée.
«Tout à riieure, ajouta M. Desfourneaux, nous avons vu des sels solides absorber de la clialeur en passant à l’état liquide; ici, l’étber absorbe aussi de la chaleur en passant à l’état gazeux, parce qu’il se vaporise très-facilement. Les paysans , sans connaître cette propriété , en profitent souvent pendant l’été pour rafraîchir leurs boissons. Ils mettent les bouteilles au soleil en les enveloppant‘soigneusement d’une toile qu’ils mouillent de temps en temps; l’eau, en passant à l’état de vapeur, prend à la bouteiUe une partie de sa chaleur, et rafraîchit ainsi la liqueur qu’elle contient.
Si notre entretien n’avait pas été si long aujourd’hui, nous eussions pu entrer dans quelques détails sur les propriétés de la glace ; elle sert beaucoup aux chimistes, comme nous aurons occasion de le voir. Les médecins en font usage dans plusieurs maladies, et surtout dans les fièvres cérébrales.
Je ne terminerai pas sans vous dire que l’eau , en se gelant, augmente de volume par la disposition que prennent ses particules lors de la congélation.
— C’est donc là ce qui fait que la glace va sur l’eau , quoiqu’elle ne soit elle-même que de l’eau?
— Justement ; à partir de quatre degrés sur zéro l’eau augmente de volume, soit qu’elle s’échaulfe, soit qu’elle se refroidisse; ainsi, quand vous entendrez parler de l’eau à son maximum de densité , on voudra parler de l’eau à quatre degrés à peu près. C’est à cette température qu’elle lient le moins de place.
— On aurait dù appeler ce degré-là le degré zéro.
— On ne Ta pas lait parce qu'il serait diflicile à apprécier. Le degré zéro est celui de la glace fondante. Il est bien plus facile à saisir dans la pratique, puisque le tliermomètre ne varie pas , tant que la glace fond dans un vase, quand bien même on la ferait fondre sur un feu ardent, de même que l’eau bouillante marque toujours cent degrés, quelque violemment que vous la fassiez bouillir, pourvu que ce soit à l’air libre.
— Est-ce parce que l’eau augmente de volume en se gelant, que les vases pleins d’eau se brisent pendant les nuits bien froides ?
— Précisément. La glace en se formant augmente de volume avec une force telle, qu’un canon de fusil trèsépais n’y résisterait pas. Vous voyez dans l’hiver des preuves extraordinaires de la violence de la glace ; elle fait fendre les branches et les troncs d’arbres qui contiennent un peu de sève ou dans lesquels il s’est glissé de l’eau ; les plus petits vents brisent les plus fortes branches quand elles sont chargées de cette espèce d'eau glacée qu'on appelle givre.
— J’ai vu cela bien des fois.
— Du reste , plus la glace a perdu de chaleur, plus elle est dure. Quelquefois elle ne se laisse pas briser par le marteau.
En 1740, on construisit à Saint-Pétersbourg, avec de la glace de la Nevva qui avait alors soixante centimètres d’épaisseur, un très - beau palais de glace long de dixsept mètres et haut de sept. On plaça au-devant six canons de glace qui avaient dix centimètres d’épaisseur, avec des affûts de glace; on chargea ces canons avec 368 grammes de poudre seulement , au lieu d’.un kilogramine et demi; mais l’explosion n’en fut pas moins
forte; ils résistèrent parfaitement, et le boulet de l'iin d eux perça une planche de cinq centimètres et demi d'épaisseur à soixante pas. Aucun ne creva.
Avant de continuer l’étude de l’eau, nous allons faire connaissance avec un nouveau gaz. Connaissez -vous ceci ?
— C’est une poudre de quelque métal. On dirait de la limaille de fer.
— Vous ne vous trompez pas. Je mets un peu de cette limaille dans un flacon*; si je a erse par-dessus une certaine quantité d’acide sulfurique étendu d’eau , il se produira dans la bouteille une révolution plus ou moins prompte : bouchez la bouteille avec un bouchon traversé par un tube de verre eflilé (t).
Vous devez voir au bouillonnement intérieur de la liole qu’il y a formation de gaz. Nous allons tâcher de reconnaître sa nature ; approchez une allumette enflammée de l’extrémité effilée.
— Ah ! s’écria Paul , c'est un gaz qui brûle ; mais ce ne doit pas être le gaz d’éclairage , sa lumière est trop bleuâtre et trop pâle.
— C'est de l’hydrogène, on le reconnaît à sa flamme ; on pourrait également le reconnaître à son poids, car il . pèse quatorze fois et demi moins que l’air. Éteignons le tube, et attachons à l’extrémité cette vessie. »
La vessie fut bientôt gonflée; M. Desfourneaux la ficela fortement pour éviter une perte de gaz, puis il la détacha ; elle s’éleva dans l’air, et alla battre le plafond du laboratoire, où elle resta comme collée.
« Nous allons constater, pendant c[ue nous y sommes, une propriété de ce gaz. llallumons-le , et mettons au-
(1) (;Vst cel appai'PÎl qu’on nomme Lam'pe philosophique. Voyez dans les prinoipes de manipulation, h la fin du volume, le moyen d’efiiler les lulies.
dessus de la flamme cette soucoupe de porcelaine; remarquez que la soucoupe ne noircit pas ; il se forme, au contraire, des gouttelettes d’un liquide très- clair qu'il n’est pas difficile de reconnaître pour de l’eau pure. C’est en 1776 que deux professeurs de chimie observèrent ce fait pour la première fois. A cette époque, l’eau passait encore pour un élément. »
Paul ne paraissait plus écouter. Il jouait avec la flamme de l’hydrogène et la soucoupe de porcelaine.
« Monsieur Desfourneaux , s’écria- t-il tout à coup, il me vient une singulière idée. Il me semble, en voyant ces gouttelettes, que l’eau est faite avec de l’hydrogène brûlé, et qu’elle n’est que de la cendre de gaz brûlé. Ce serait singulier de faire de l’eau avec du feu.
— Vous êtes plus près de la vérité que vous ne pensez; car l’eau n’est réellement que de l’hydrogène brûlé. Seulement vous avez tort de comparer l’eau formée à la cendre de nos foyers. La cendre n’est pas le résultat de la combustion du bois, c’est, au contraire, la partie du bois qui ne peut pas brûler. Le résultat de la combuslion est formé de gaz divers que nous apprendrons bientôt à connaître. Malgré cette fausse idée, vous n’en étiez pas moins sur la voie de l’une des plus belles découvertes des temps modernes.
Jusqu’en 1781, on avait cru que l’eau était un élément. Ce fut Cavendish, chimiste anglais, qui le premier osa soutenir publiquement que l’eau était un corps composé , après avoir répété soigneusement les expériences de chimistes français qui n’avaient pas osé heurter de front les vieilles opinions.
L’assertion de Cavendish fut traitée de folie pendant (pielque temps; mais il fallut bien se rendre à Léviclence. D’ailleurs, si Cavendish était le premier qui eut
publié cette opinion, il n’était pas le seul qui l’eùt eue. Watt en Angleterre, et Lavoisier en France, parvenaient aux mêmes conclusions, vers le même temps, en créant , pour les soutenir, des démonstrations qui ne laissent rien à désirer.
L’hydrogène qui brûle dans l’air, c’est l’hydrogène qui se combine avec l’un des deux éléments de l’air pour former un nouveau corps. Nous sommes déjà convenus de cela. Le nouveau corps est donc nécessairement un composé d’hydrogène et...
— D’oxygène, car l’autre gaz de l’air n’est pas propre à la combustion. Je m’en souviens.
— Très-bien. Or vous venez de deviner vous-même que le résultat de la combustion était de la vapeur que le froid de ma soucoupe résolvait en eau. Il est donc facile de concevoir que l’eau est une combinaison d’hydrogène et d’oxygène. Cette combinaison est d’abord gazeuse, et passe par le refroidissement à l’état liquide.
Aussitôt qu’on eut découvert les véritables éléments de l’eau , tous les chimistes s’occupèrent à en faire des quantités plus ou moins grandes à l’aide de divers appareils dans lequels il n’entrait que les deux gaz ; il fut alors facile de constater qu’il fallait, pour que l’opération fût complète, employer deux litres d’hydrogène contre un litre d’oxygène. La plus belle expérience qui fut faite à ce sujet eut lieu en 1790. Les trois chimistes qui la firent y employèrent cent quatre -vingt -cinq heures sans quitter l’appartement. Ils se reposaient alternativement sur un matelas jeté dans un coin du laboratoire. Ils obtinrent ainsi trois cent quatre-vingt-cinq grammes d’eau parfaitement pure , que l’on conserve encore au muséum d’histoire naturelle à Paris.
— Je ne serai pas content cfiie je n’aie fabriqué de l’eau pure,
— Cette fabrication, très-simple comme nous la faisons ici, en brûlant dans l’air un jet de gaz, demande quelques précautions. Ainsi , vous auriez pu vous blesser en allumant votre gaz, si l’ouverture avait été plus large et si, l’air n’avait pas été bien chassé auparavant de l’appareil. L’hydrogène est excessivement brutal quand il est mêlé à l’oxygène , comme nous allons le voir.
J’introduis dans un flacon de verre à parois trèsépaisses, et pouvant contenir un quart de litre environ, de l’hydrogène jusqu’aux deux tiers, et je remplis le reste avec de l’oxygène. J’enveloppe ensuite le flacon avec un linge épais que je roule très -serré jusqu’à la naissance du goulot. Maintenant prenez garde à vous , mais n’ayez pas peur. »
En même temps M. Desfourneaux déboucha le flacon, et l’approcha d’une bougie allumée. A l’instant une violente détonation se fit entendre.
« Vous voyez, dit M. Desfourneaux , que la réaction est vive, car le flacon s’est cassé. J’ai donc bien fait de l’entourer d’un linge, autrement les éclats du verre auraient pu me blesser. Il faut vous dire cependant que les flacons ne se brisent pas toujours, et j’en ai^ui me servir bien des fois pour le même usage. »
Paul était un peu ému; car il ne s’était pas attendu à cette détonation, qui lui parut aussi forte que celle d’un coup de fusil. « Mais, monsieur Desfourneaux, dit-il enfin, je n’y conçois rien : voilà maintenant que pour faire de l’eau vous brûlez ensemble deux gaz qui font le même bruit qu’un coup de canon. C’est véritablement merveilleux. Je ne rêve pourtant pas, et les
oreilles me tintent encore de l’explosion que je viens d’entendre.
— Je ne vous engage pas à répéter vous-même cette expérience; mais je vais vous donner le moyen d’en faire un jeu fort amusant.
Voici une vessie que j’ai remplie du même mélange, et au bout de laquelle j’ai attaché un tube de verre.
Voici d’un autre côté de l’eau de savon, telle que les enfants la préparent ppur souffler des bulles avec un chalumeau. Au lieu de souffler des bulles en portant le chalumeau à ma bouche , je les souffle avec le gaz de la vessie. Maintenant que vous les voyez s’élever dans l’air, prenez dans ce coin une perche préparée comme celles dont on se sert pour allumer les cierges dans les églises; allumez la bougie qui est au bout, et poursuivez comme pour la brûler chaque bulle que vous pourrez atteindre. »
Paul fut bientôt à l’œuvre, et à mesure que M. Desfourneaux soufflait une bulle, il s’empressait, lorsqu’elle était assez élevée, de la poursuivre avec la bougie, et autant de bulles , autant d’explosions. Il n’y avait plus de mélange. Paul en voulait encore; il aurait volontiers pris des leçons pareilles du matin au soir.
« Voilà encore dans l’eau de savon de la mousse en quantité, dit- il; il doit y avoir de l’hydrogène emprisonné là dedans. Faut- il amorcer, monsieur Desfourneaux?
— Un petit moment, s’il vous plaît; laissez -moi le temps de mettre le plat par terre , et éloignons-nous. »
L’explosion, cette fois, fut beaucoup plus violente, et Paul comprit que son maître avait eu raison de prendre quelques précautions.
« Maintenant, dit M, Desfourneaux, qui s’était plu à
prolonger ce jeu pour graver la leçon dans la mémoire de son élève, il faut tacher de nous rendre compte de ce bruit.
L’inflammation se communique instantanément à toute la masse des gaz, à cause de l’extrême combustibilité de l’hydrogène. L’eau formée à l'état de vapeur occupe un espace beaucoup plus grand que les gaz pri-
mitifs, à cause de la chaleur qui se développe. Elle ne s’empare de cet espace qu’en fouettant violemment l’air voisin qu’elle déplace ; mais aussitôt ce même air refroidit la vapeur et la résout en eau. De là un vide rempli brusquement par l’air qui afflue de tous les côtés à la fois. Ce sont deux effets opposés tellement rapprochés, que l’oreille les' confond, mais qui sont néanmoins bien distincts.
— Est-ce que l’air fait du bruit toutes les fois qu’il est agité ?
— Sans doute. Tout ce qui est bruit dans le monde n’est guère que l’effet de l’agitation plus ou moins brusque , plus ou moins violente de l’air.
— C’est donc l’effet d’un coup de fouet en l’air?
— C’est quelque chose d’analogue. Nous nous écarterions trop de notre sujet s’il nous fallait entrer dans de plus grands détails , nous serions obligés d’étudier une branche importante de la physique dont nous reparlerons sans doute plus tard.
Avant de quitter le gaz hydrogène, remarquons qu'il ne peut entretenir la vie. Les animaux qui le respirent meurent bientôt asphyxiés, et leur sang prend alors une teinte bleuâtre. Ce n’est pas que l’hydrogène détériore les organes, c’est tout simplement parce que le jeu des poumons ne peut être entretenu que par l’oxygène. L’hydrogène, mélangé d’une suflisante quantité
d'air, ne paraît pas nuisible à riiomme. Pilastre du Rosier (1) respira à laide d’une vessie , et à six ou sept reprises différentes, de l’hydrogène pur, sans s’en trouver plus mal. Pour montrer que c’était bien de l’hydrogène qu’il avait aspiré , il en fit sortir des poumons à travers un long tube qu’il enflamma. Le gaz brûla comme celui de la lampe philosophique. Pour achever de convaincre les spectateurs, il respira un mélange semblable à celui que nous avons fait détoner tout à l’heure. Mais vous devinez ce qui arriva : le mélange s’enflamma dans toute la longueur du tube , et causa une explosion telle, que le chimiste crut avoir toutes les dents cassées. Il en fut quitte fort heureusement pour la peur.
Le gaz hydrogène change totalement le son de la voix des personnes qui le respirent ; la voix devient faible , criarde et glapissante. Aucun autre gaz ne produit un pareil effet.
Le gaz hydrogène s’obtient facilement en jetant de la limaille de fer, ou, mieux encore, du zinc, dans de l’acide sulfurique étendu d’eau. Le gaz se dégage promptement, comme nous l’avons vu tout à l’heure.
— Maintenant je sais faire de l’hydrogène, c’est vrai ; mais je ne comprends pas bien comment le mélange que vous dites peut en fournir.
— Il faudrait, pour le comprendre parfaitement, que nous fussions plus avancés. Vous pouvez néanmoins admettre un fait bien constant, c’est que certains corps ont une grande tendance à s’unir avec d’autres corps ; on appelle cette tendance affinité. Ainsi, vous avez re-
(1) Pilastre du Rosier est plus connu comme aéronaute que comme chimiste. Un faiseur d’anagrammes a trouvé que dans les lettres de son nom il y avait cette phrase : Tu es y roi de Tair.
ENTHETIENS
marqué peut-être que le sel de cuisine aime tellement s’unir à Feau, que pour peu qu’il y ait de rhumidité dans l’air, il s’en empare. Eh bien , on dit alors que le sel a beaucoup d’affinité pour l’eau. Il y a des cas où cette affinité est si grande, que non-seulement le corps qui la possède s’unit avec l’autre, mais aussi qu’il force celui-ci à se former lorsque ses éléments sont en présence dans des circonstances favorables, afin de s’unir ensuite à lui. Ainsi l’acide sulfurique a beaucoup d’affinité pour plusieurs métaux lorsqu’ils sont unis à l’oxygène.
L’acide sulfurique, par exemple, ne peut s’unir au zinc qu’autant que celui-ci est oxydé, et il détermine cette oxydation. Pour cela, il faut trouver de l’oxygène quelque part. Où en trouvera-t-on ?
— Dans l’eau, puisque l’eau en est formée.
— Vous l’avez deviné. Mais si le métal prend à l’eau son oxygène, sous l’influence de l’acide sulfurique, que deviendra l’hydrogène ?
— Eh bien , l’hydrogène redevient gaz et s’envole , puisque l’oxygène l’a quitté.
— Très- bien. Le métal s’empare de l’oxygène de l’eau; l’acide sulfurique s’empare ensuite du métal oxydé, et l’hydrogène resté libre s’envole.
Vous pouvez ainsi vous rendre compte de la réaction :
^ ( hydrogène qui devient libre.
Fer .
Acide
Maintenant, reprit M. Desfourneaux, vous savez de quoi est composée l’eau pure; vous en feriez de toutes pièces, si vous en aviez besoin. Tl est bon que nous
oxygéné.
ulfurique.
oxyde de fer.
sulfate de fer.
SUR LA CHIMIE. 3P
disions quelques mots des différents états dans lesquels elle se trouve dans la nature. Il n’y a pas de corps plus commun; il n’y en a peut-être pas qui se trouve pins rarement pur.
— Comment ! cette belle eau de source qu’on trouve si limpide n’est pas pure ?
— Non, certainement. Tant de substances ont de Taffmité pour l’eau, qu’il est infiniment rare que celle-ci ne dissolve pas une quantité notable des substances à travers lesquelles elles ‘s’infiltre. Je vous étonnerai, sans doute, si je vous dis qu’il y a souvent des mares dont l’eau est moins impure que l’eau de beaucoup de sources. On blâme souvent les paysans de la Normandie qui préfèrent l’eau de mare à l’eau de fontaine pour faire leur cidre. Ils ont cependant raison. Le seul tort qu’ils ont, c’est de croire, dans certaines localités, que l'eau crou29i>, c’est-à-dire' chargée de détritus organiques en décomposition , est la meilleure. Souvent les eaux de mare ne sont que des eaux de pluie réunies dans un trou. Ces eaux renferment bien des substances végétales qui finissent par croupir et lui donner, en se décomposant, une odeur désagréable; mais le plus souvent ces substances se déposent au fond ou nagent à la surface , et ne détruisent pas les qualités essentielles du liquide.
— Est -il bien difficile de vérifier le degré de pureté de l’eau?
— Très -facile, au contraire. L’eau qui s’évapore doucement n’entraîne pas avec elle les corps étrangers qu’elle tient en dissolution. Prenez un litre d’eau , versez -le dans un vase plat de porcelaine (les vases destinés à cet usage se nomment capsules); exposez le liquide à une température modérée comme celle d’un
poêle, jusqu’à ce qu’il soit desséché. Vous chaufferez ensuite un peu plus fort le résidu terreux qui restera au fond de la capsule. Quand il sera parfaitement sec , vous le pèserez. Vous trouverez pour la plupart des eaux de rivière , quand elles ne sont pas limoneuses , moins de 20 centigrammes de résidu terreux par litre , et vous trouverez des sources qui vous en fourniront 80 centigrammes J ou même plus.
— D’après cela, l’eau la plus pure est celle de la pluie, puisqu’elle vient de l’évaporation de toutes les eaux dans l’air.
— Oui, sans doute. L’eau de pluie, après les premières ondées, ne tient plus en dissolution que de l’air.
— L’eau qui vient des premières ondées n’est donc pas si pure ?
— Celle-là a entraîné dans sa chute une foule de corps que le veut avait élevés de terre ; aussi ne peut-elle être gardée longtemps sans avoir une forte odeur. Ce n’est pas l’eau qui se corrompt, ce sont les substances qui lui sont étrangères. »
L’heure de la leçon s’était passée à jouer avec les bulles de gaz ; on vint chercher M. Desfourneaux , et la leçon fut remise au lendemain.
Composition des corps. — Division des corps. — Expériences. — Corps simples ou éléments modernes. — Idée de l’analyse chimique. — Mélange et combinaison. — Atomes chimiques. — Simplicité des combinaisons chimiques. — Combustion des corps. — Commencement de nomenclature. — Acides et oxydes. — Réactifs. — Résumé. — Tableau des premières règles de nomenclature.
« Aujourd’hui, dit M. Desfourneaux, lorsque Paul se présenta le lendemain , nous allons jeter un regard en arrière et classer les faits que nous possédons déjà. »
Paul sembla mécontent. « J’aimerais mieux continuer toujours, dit-il, et voir des choses nouvelles...
— Tl y a tant de merveilles dans la nature, que vous confondriez bientôt tout ce que vous auriez appris. L’étude en deviendrait fatigante, et ne vous serait d’aucune utilité. En peu de jours vous seriez dégoûté.
— Je vous écoute toujours avec la même attention.
— Je veux vous entretenir aujourd’hui des lois invariables que la nature a établies pour la composition des corps.
Il faut d’abord que vous sachiez qu’un corps est composé d’une infinité de parties appelées molécules , qui ont les propriétés du corps dont elles proviennent.
— Je sais cela : la plus petite miette de sucre est sucrée, à proportion, comme un gros morceau. Qu'on écrase le sel aussi fin qu’on voudra, la poussière sera salée comme le sel l’était auparavant.
— Ce n'est pas seulement à la petitesse des grains de poussière que s’arrête la divisibilité des corps. L’art du physicien chimiste constate la présence de parties bien plus petites encore, comme il nous est facile de nous en convaincre.
Je ne vous dirai pas qu’il y a des métaux dont la ductilité est si grande, c’est-à-dire qui s’allongent et s’étendent si bien, que l’imagination se perd en calculant leur divisibilité. L’or, par exemple, peut être amené par des moyens purement mécaniques à un état tel , qu’un morceau à peine gros comme la tête d’une épingle peut être converti en un petit tube de six kilomètres de longueur.
Mais je ne m’arrête pas aujourd’hui à ce fait, que je ne puis vous mettre sous les yeux; nous y reviendrons. Examinons un autre fait qui n’est pas moins concluant.
Voici un verre plein d’eau pure; j’y fais fondre un seul grain de sel : c’est bien peu, n’est-il pas vrai?
— Ce n’est pas assez pour qu’en le goûtant on puisse s’apercevoir qu’il y a du sel.
— Il y a néanmoins des molécules de sel dans chacune des gouttes du liquide. Je vais plus loin. Je prends une goutte de cette eau si légèrement salée , et je la mêle avec l’eau qui remplit la cuvette que voici, et dont je retire seulement une petite quantité. Eh bien, quelque petite que soit la portion de sel renfermée dans la goutte d’eau que j’ai mêlée dans la cuvette, elle est assez divisée pour se répandre dans toute la masse.
— Il serait difficile de découvrir le sel qu’il y a dans cette eau.
— Mon ami, rien n’échappe au chimiste. Il a, pour reconnaître les diverses substances de la nature, des réactifs en assez petit nombre, mais qui accusent de h\
manière la plus fidèle la présence d’un corps. L’un do ces réactifs indique la présence du sel commun dans un liquide quelconque. Le voici : c’est Y azotate d'argent(i). Si j’en verse un peu dans cette petite quantité d’eau que j’ai réservée à dessein, il ne se manifeste aucun trouble; mais versez-en une ou deux gouttes dans l’eau que nous avons salée. Qn’arrivera-t-il?
M. Desfourneaux prit de cette eau dans un verre. Paul y mit avec précaution quelques gouttes de la liqueur, et aussitôt il se forma dan^ le verre un nuage blanchâtre qui troubla sensiblement l’eau. Paul resta ébahi.
« Vous voyez, ajouta M. Desfourneaux, que voilà un dénonciateur très -fidèle. Qu'en dites-vous? Pouvez- vous douter qu’il y àit dans cette eau un corps qui n’est pas dans l’autre? Ce corps, vous le connaissez bien, puisque je l’ai mêlé sous vos yeux.
— Je ne comprends pas, dit Paul, comment tout cela peut se faire.
— Un peu plus tard vous le comprendrez ; laissez-moi vous expliquer maintenant comment la nature agit dans la composition des corps.
Quoique nous ne reconnaissions plus les quatre éléments des anciens , nous’avons aussi des corps élémentaires, dont le nombre s’élève à cinquante -quatre (2); mais nous n’en étudierons qu’une trentaine qui, par euxmêmes ou par leurs composés, offrent un assez grand
(1) L’azotate d’argent ou nitrate d’argent, préparé en bAton, prend ordinairement le nom de pierre infernale, et s’applique sur les plaies lorsque les chairs croissent trop. Mais l’azotate employé ici est une dissolution claire et limpide qu’on trouve chez tous les pharmaciens. L’azotate d’argent doit être manié avec précaution.
(2) Les éléments se divisent en métaux et métalloïdes : les métaux sont doués d’un éclat particulier qui les distingue d’une manière bien tranchée. Ils sont au nombre de quarante-un, ( Voyez le tableau ci-dessous, Entretien xi.)
Vous donnons ici la liste des éléments non métalliques, en distinguant par
intérêt. Ceux dont nous ne nous occuperons pas n*ont pas encore reçu d’application dans les arts.
Ces nouveaux éléments sont des corps qui, soumis à toutes les forces dont nous pouvons disposer, n’ont jamais été décomposés : l’oxygène, l’hydrogène et l’azote, que vous connaissez déjà, sont des éléments.
■ — En est-on bien sûr cette fois-ci ?
— Non, si l’on prend ce mot dans son acception la plus rigoureuse. Nous ne savons"’ pas si les corps que nous considérons comme éléments ne sont pas des composés plus stables que les autres , et formés eux-mêmes d’éléments moins nombreux. Mais nous savons deux choses d’une manière très-précise :
La première , que ces corps se conduisent à l’égard de tous les autres corps connus comme des corps simples ;
La seconde , que tous les corps connus aujourd’hui sont formés de ceux-là. ,
Ces deux choses suffisent pour que nous soyons à l’abri de toute erreur, en regardant comme éléments ou corps simples ceux que nous ne pouvons pas décomposer.
Les corps composés sont tous formés dans la nature ou dans les arts par l’union intime des corps simples.
— Quand tout cela se trouve mêlé, c’est bien difficile à reconnaître.
un astérisque les corps les plus intéressants ou les plus utiles à étudier, soit pour eux-mémes, soit pour leurs composés.