MESURE DES FORCES ÉLASTIQUES MAXIMA DES GAZ LIQUÉFIÉS

La mesure de la force élastique maxima de vapeur d’un gaz liquéfié s'effectue sans difficulté au moyen de l’appareil précédent, légèrement modifié (fig. 2).

La méthode employée consiste à mettre le tube T, contenant le gaz liquéfié et purifié par ébullition, en rapport avec le manomètre M, et à laisser la force élastique maxima s'établir, soit par vaporisation, soit par condensation.

Le manomètre M a 24°" de diamètre. Mais la capacité de son tube élastique est réduite à moins d’un centimètre cube de la manière suivante : le tube est rempli d’oléonaphte bouilli dans le vide. Ce liquide reçoit les pressions par l'intermédiaire d’une colonne de mercure contenue dans un tube de fer N de 4"" de diamètre. De cette manière, les gaz ne sont pas en contact avec l’oléonaphte, qui les dissoudrait, et l’espace qui leur est offert se réduit à la partie non remplie de mercure du tube N. Ce volume varie peu, la dilatation du tube manométrique sous l’influence de la pression étant négligeable vis-à-vis de son volume.

Ce manomètre a été étalonné au moyen du manomètre à azote décrit dans l’£'tude expérimentale des hydrates de gaz.

& Fig. 2.

Gazomètre <—

Marche d’une expérience. — Le tube T est d’abord presque complètement rempli de gaz liquéfié (8° à ro°°). On purifie ce liquide par ébullition et les vapeurs de plus en plus pures qui se dégagent servent à purger d’air les tubes de communication, la pompe P et la partie N du manomètre. Cette dernière constituant un tube sans issue, le gaz impur qu’elle contient peut être chassé peu à peu par quelques détentes, ou mieux en y faisant parvenir par distillation un peu de liquide qu’on laisse ensuite se vaporiser.

L'expérience montre que les résultats deviennent con-

stants à partir du moment où le liquide contenu en Test réduit aux deux tiers ou à la moitié du volume initial. On remplit alors de gaz sous pression la partie P de la pompe, on isole celle-ci du tube, et l’on procède aux mesures.

Le tube T étant maintenu à une température constante, plus haute par exemple que pendant les opérations précédentes, la pression s'élève peu à peu, de plus en plus lentement. Aussi est-il nécessaire d'activer la vaporisation par agitation. Sans cette précaution, la force élastique maxima, dès qu’elle est un peu considérable, met longtemps à s’établir. Avec l’anhydride carbonique, à 0°, il peut être nécessaire d’attendre plus d’une heure.

Quand la pression est constante, on note sa valeur, puis on refoule dans le tube T une partie du gaz contenu dans la pompe. Si l'expérience a été bien conduite, la pression, après s’être élevée, reprend exactement sa valeur initiale.

La pression ainsi observée est évidemment égale à la force élastique maxima du liquide à la température de l’expérience.

Réalisation des températures. — La température o° a été obtenue au moyen de glace pilée lavée à l’eau distillée et mouillée. L’eau améliore beaucoup le contact thermique, et, dans la glace ainsi préparée, le mercure d’un calorimètre Bunsen reste fixe, ce qui prouve que la température obtenue est bien o”.

A Fa + 4

Les températures supérieures à o° ont été réalisées au moyen d’un bain d’eau de rofit à 15lit,

Au-dessous de o°, le chlorure de méthyle a été employé jusqu’à — 6o°. La température désirée était obtenue et maintenue par l'emploi d’un courant d'air.

Les basses températures ont été réalisées avec des mélanges de neige carbonique et de chlorure de méthyle, contenus dans un tube de 35"" de diamètre argenté extérieurement, entouré d’une enceinte métallique, et pro-

tégé par un espace vide d'air contre l'apport de chaleur

par convection. Un courant d’air permettait d'amener la température jusqu'au delà de — 90° et de la maintenir constante. Le mélange, abandonné à lui-même, mettait plusieurs heures à se réchauffer de — go° à — 40°, ce qui permettait de faire une série de mesures sans le renouveler.

Les températures supérieures à — 28° ont été mesurées avec un thermomètre à mercure gradué en + de degré. Les basses températures ont été évaluées avec un thermomètre à toluène Baudin, comparable au thermomètre à hydrogène jusqu'à — 75° et gradué par extrapolation au delà de ce point. Cet instrument a donné des indications sensiblement exactes dans le protoxyde d’azote et l’éthylène bouillant sous la pression ordinaire.

La méthode que je viens de décrire m’a paru préférable à celle qui consiste à enfermer le gaz, sous la pression ordinaire, dans un tube où on le comprime jusqu’à le liquéfier. La réduction considérable de volume qu'il faut faire subir au gaz, pour l’amener à l’état de vapeur saturée, accroît, dans une forte proportion, l'influence des traces d’air contenues dans le gaz, où provenant des parois du tube, ou apportées par le mercure qui sert à effectuer la compression. Ce procédé ne peut guère convenir qu’à des gaz tels que l’anhydride carbonique, qu’il est aisé de préparer très pur, avec des appareils peu compliqués, et en grande quantité. Il ne peut, d’ailleurs, être employé avec des gaz dans lesquels le mode même de préparation introduit des gaz étrangers. C’est le cas du protoxyde d’azote.

Par la méthode que j'indique, on se débarrasse aisément des gaz difficilement liquéfiables provenant de la préparation, et aussi de l’air. Il convient de remarquer, à ce sujet, que la proportion d’air contenue dans un gaz donné dépend beaucoup de la dimension des vases employés. Il y a donc tout intérêt à ne manier ces gaz qu'après avoir réduit leur volume, autant que possible, en les liquéfiant.

La présence, dans le gaz étudié, d’impuretés facilement condensables est facile à constater; elle se traduit par un abaissement progressif de la force élastique de vapeur quand on laisse le liquide se vaporiser presque complètement à très basse température. C’est ce qui se passe pour l’éthylène, préparé par l’acide sulfurique et l'alcool; à — 80°, la pression descend presque à zéro avant que tout le liquide ait été vaporisé.