LEÇON. — ÉBULLITION DE LEAU

gaz permanent, soit par la décomposition du liquide, soit par la séparation de quelque gaz associé au liquide en quantité minime. L'eau aérée bout donc plus facilement que l'eau non aérée. M. Dufour a observé de son côté que les ^s de platine ou d'autres métaux que l'on introduit dans les liquides pour en régulariser l'ébullition finissent par devenir inaotifs si Ton chauffe , par exemple , quatre à cinq fois le liquide successivement jusqu'à ébullition et en présence des métaux mômes.

La passivité des métaux qui se manifeste après un long contact avec le liquide; le retard que le liquide éprouve dans son point d'ébullitian tumultueuse, toujours plus prononcé lorsqu'il a été chauffé plusieurs fois successivement, prouvent que l'absence ou la présence d'une atmosphère gazeuse plus ou moins condensée autour, des^ solides, jouent un grand rôle-

On est encore parvenu à retarder le phénomène de Tébullition par une diminution de pression, ce qui semble anomal. Cependant, si Ton fait subira deux masses égales d'eau plusieurs réchauffements jusqu'à ébullition, et que pendant le dernier refroidissement on en soumette une seule à une diminution de pression on trouvera que le point d'ébullition de celle-ci se trouve plus retardé que celui de l'autre pour laquelle la pression est normale. Ainsi, de l'eau distillée, qui, sous la pression de 175 millimètres, aurait dû bouillir à ^4*», a bouilli à 71»; avec de l'eau ordinaii'e riche en carbonate de chaux, le retard a été npkéme de 23°. (DuFOUR.)

En général, Teau tarde d'autant plus à bouillir qu'elle tient plus de matières étrangères en dissolution ; aussi l'eau de mer bout-elle moins vite que l'eau de rivière.

L'eau qui flotte sous la forme de sphères dans un liquide dont le point d'ébuUition serait très-élevé, ou qui pourrait être chauffé beaucoup au-dessus de 1 00° sans se décomposer ; l'eau, dis-je^ dans ces circonstances, peut atteindre une température de 170 à 17.^° sans prendre la forme de vapeur. Vient-on à toucher les sphères avec une pointe de bois, une explosion soudaine s'ensuit, provenant du passage instantané d'une partie de la sphère liquide à l'état de vapeur. Un mélange d'essence de girofle et d'huile d'olive est très-approprié pour faire cette expérience. Cette propriété est commune à d'autres liquides. Le chloroforme, par exemple, ayant pour milieu du chlorure de

\^ LEÇON. — ÉTAT SPUÉROÏDAL.

zinc, a pu ^tre chauffe jusqu'à 100% tandis que son point d'ëbullition est à 60%s. (M. Dcfour.)

60. État sphéroïdal de Teau. — Lorsque Teau est exposée à une température très-élevée sur des surfaces lisses, elle se constitue dans un état particulier que l'on appelle l'état sphéroîdaL Ce phénomène, commun à tous les liquides, observé pour la première fois par Leidenfrost, et étudié plus tard par M. 'Boutigny, forme une nouvelle branche des sciences physiques. Qu'on suppose deux capsules en platine, de même épaisseur et de même diamètre, l'une chauffée à iOO", l'autre à 300° ; si ron verse 1 centimètre cube d'eau dans chacune d'elles, on verra que, dans la dernière capsule, l'eau non-seulement se vaporise avec une grande lenteur, mais qu'elle prend la forme globulaire (état sphéroïdal), et se livre à des mouvements réguliers qui ont pour effet d'engendrer des figures symétriques. L'eau se sphéroïdalise déjà sur les surfeces chauffées à 171°, et dans cet état elle a une température qui ne dépasse pas 90°, 5; elle réfléchit la plus grande partie de la chaleur qu'elle reçoit, et il semble qu'il n'y ait pas de contact immédiat entre elle et la capsule. [C'est que dans ce cas il se manifeste, suivant M. Boutigny, une force répulsive qui affaiblit considérablement si elle n'empêche pas le contact. Rien ne saurait le prouver mieux qu'une sphère incandescente en argent massif qu'on plonge dans l'eau. Tant qu'elle se maintient incandescente, l'eau ni ne bout ni ne la touche; ' entre la sphère et le liquide se trouve un espace vide, très-reconnaissable à son éclat. Mais, dès que l'incandescence disparaît, et que, par conséquent, la température du métal baissé, l'ébullition se manifeste tumultueuse et violente. On peut encore île prouver en versant un peu d'eau colorée en noir sur une plaque d'argent horizontale ôt incandescente. L'eau se sphéroïdalise et permet de voir entre la plaque et la sphère une flamme qui se trouverait dans le prolongement de la plaque. Tous les coi^ps liquides susceptibles de bouillir sans se décomposer peuvent affecter l'état sphéroïdal, et leur température est alors un peu infétieure à celle de leur point d'ébuUition. Grâce à la connaissance de ce nouvel état des liquides, l'on se rend compte de la possibilité de plonger impunément la main dans un bain de métal fondu, et avec d'autant moins de danger que la température en est plus élevée. La main, ainsi que toute la surface de notre corps, est recouverte d'une couche d'humidité qui, se constituant à l'état sphéroïdal par son contact avec un corps

88 V° LEÇON. — INDIFFÉRENCE CUIMIQUE DE l'eAU.

très-chaud, défend la main du contact du métal. Pour rendre l'expérience plus sûre, on plonge préalablement la main dans l'eau, puis on l'essuie de manière à ce qu'elle reste fortement moite. Plus la couche d'humidité sera épaisse et plus élevée sera la température du bain métallique, plus l'expérience se prolongera ; dans ce cas, on pourra plonger et retirer plusieurs fois la main sans aucun danger. Pour un pareil essai la fonte de fer en fusion doit être préférée au plomb.]

61 . Action des métaux inoxydables sur Teau. — Il est des métaux inoxydables, qui, à la température de leur fusion, décomposent l'eau en rendant libres ses deux éléments. Le platine est du nombre (Grove) ; en sorte que, à l'aide de ce métal, on peut obtenir le mélange détonant : fait d'autant plus remarquable qu'il contraste singulièrement avec l'action du platine froid sur le mélange détonant lui-même (51).

[Mais ce qui est encore plus remarquable, c'est que l'argent qui fond à iOuO" agit sur l'eau comme le platine qui fond à 2000°, et l'on se demande comment il se fait que deux corps (oxygène et hydrogène) qui, en se combinant, dégagent tant de chaleur (îiO), soient décomposés par une chaleur incomparablement moindre. Pour expliquer ce fait, M. H. Deville suppose que la chaleur augmente la distance qui existe entré les molécules constituantes. Si cette distance dépasse le rayon de la sphère d'activité de l'affinité, il y a décomposition ; si elle ne le dépasse pas, il y a seulement dissociation des molécules, c'est-à-dire cet état qui est particulier aux corps surchauffés. C'est dans cet état, où l'affinité est affaiblie, mais non vaincue, que la moindre cause mécanique, physique ou chimique peut déterminer la décomposition. Le platine, qui ne se combine avec aucun des deux gaz qu'il rend libres, agit mécaniquement :V argent qui dissout l'oxygène de l'eau qu'il décompose, agit physiquement : le fer qui enlève à la vapeur d'eau surchauffée l'oxygène pour s'y combiner, agit chi" miquement.]

62. Indifférence chimique de l'eau. — L'eau se distingue de tous les corps connus par deux caractères qu'elle possède c^ un degré éminent : la faculté dissolvante et Yindiffcrcnce chimique. Aucun liquide ne dissout une si grande multitude de corps ; ceux mômes que nous qualifions d'insolubles ne le sont pas, en général, d'une manière absolue. On entend par indiffé'ence chimique la propriété de se combiner indifféremment avec des substances douées de caractères chimiques diamétralement opposés.

Y*^ LKQÛN. — PHÉl^ARATION DE l'eAU P U U E*

Tous les /ly^/mfeî, ç'est-â-dire les corps qui renrermt^it des pmpoitions détinks d'eau, têmoignont de celte piopriétii En effet, il y en a diacides» do Imsiques et de neutres. Dîinii lesprcmici*^ t'eau peut ûtre considérée comme joua dI le rôle de base; dam les seconds, le cûle d'ackle; dans les derniers, aucun iNMe spécial. L'eau manifeste son indifférence chimique mûme dans d'à ut l'es circonstances; effectivement, les sels, donl un des principes immédiats (acide ou base) n'est doué que d'une très-faityle énergie chimique, sont souvent décomposés par Teaujce qui prome qu'elle chasse îe principe faible^ ou partage avec lui le principe puiss;mt. Dans ce cas elle se comporte donc, suivant les eirconstaiicej^, eomme uji acide ou conmie une base.

63, Préparation de Feaupure. — Dans la nature il n*exïste pas d'eau pure ; pour l'avoir dans cel état, il la ut la distillerai moyen d'un appareil connu sous-ie nom é*idtjmhic yfuj. 3i).

np '-a. — Aljilnlîk I

l/eau ordinaire est dans la chaudière en cuivre Gj appelée ciîcurbite^ et chiiuffée par la llamuie du fo^er F, Sa vapeur monte vers le cbapileau Aj parcourt letuyauT et arrive au serpentin S, i{ni est plongé dans le réfrigérant R, ki k vapeur trouve une