DISSOCIATION DES ÉLÉMENTS DE L'EAU A LA CHALEUR ROUGE

La vapeur d'eau ne sert pas uniquement, dans l'industrie, à fournir une puissance motrice; elle sert encore de moyen de chauffage, et ce système remarquable a pris, dans les usines modernes, une importance capitale. Presque partout le chauffage par la vapeur a remplacé aujourd'hui le chauffage direct. Il importe donc de bien faire comprendre sur quel principe théorique est fondé le chauffage par la vapeur.

Pour se transformer en vapeur, l'eau li-

quide a besoin d'emprunter à une source quelconque une quantité considérable de calorique. C'est ce calorique qui, s'ajoutant à l'eau à la température de 100°, la fait passer à l'état de vapeur. L'eau liquide bouillant à 100° et la vapeur d'eau, qui n'accuse également au thermomètre que la température de 100°, sont des corps bien différents sous le rapport du calorique qu'ils renferment. La vapeur d'eau à 100° renferme beaucoup plus de calorique que l'eau liquide à 100", et c'est cette accumulation de calorique qui lui communique son état de vapeur. On appelle chaleur dissimulée, ou chaleur latente, la quantité de calorique que le thermomètre n'accuse point dans la vapeur d'eau, et qui la différencie de l'eau liquide à la même température.

La chaleur latente , c'est-à-dire qui n'est pas appréciable par le thermomètre, devient sensible et appréciable lorsque l'eau repasse de l'état de vapeur à l'état liquide. Elle reparaît au moment du changement d'état physique, et cela dans des proportions considérables. Aussi une petite quantité de vapeur d'eau suffit-elle, quand elle passe à l'état liquide, pour chauffer une grande quantité d'eau froide. Un litre d'eau que l'on porte à l'état de vapeur, met en liberté, quand elle repasse à l'état liquide, assez de calorique pour élever jusqu'à 100° S litres 1 /2 d'eau supposée à zéro. En d'autres termes, un litre d'eau transformée en vapeur qu'on reçoit dans 5 litres 1/2 d'eau à zéro produit 6 litres 1 /2 d'eau à 100°.

C'est sur ce principe qu'est fondé le chauffage par la vapeur. Une chaudière, ou générateur, fournit de la vapeur d'eau, laquelle est dirigée, au moyen d'un tube, dans des cuviers pleins d'eau froide. En se condensant dans l'eau qui remplit les cuviers, la vapeurélève rapidement jusqu'à l'ébullition la température de cette eau.

La figure 49 représente l'appareil dans lequel on réalise ce système de chauffage. C, est

le générateur ou chaudière fournissant la vapeur; D, D, les cuviers de bois pleins d'eau froide que l'on veut chauffer par le courant de vapeur; E, le tube muni d'un robinet, qui conduit la vapeur dans chaque cuvier.

Nous supposons ici que c'est de l'eau qu'il s'agit de chauffer par un courant de vapeur ; mais, si le liquide qu'il faut chauffer est autre que l'eau, il y aurait souvent inconvénient à le laisser mélangé avec l'eau provenant de la condensation de la vapeur. Dans ce cas, au lieu de faire condenser la vapeur d'eau dans le liquide même, on la fait passer dans un conduit métallique, par conséquent très-conducleur de la chaleur, qui s'enroule, en forme de serpentin, à la base ou à l'intérieur de la masse liquide ; ou bien on reçoit la vapeur dans un double fond, concentrique au liquide. La vapeur d'eau se condense à l'intérieur de ce double fond. La chaleur qui ré suite de la condensation de la vapeur, se transmet à travers les parois du serpentin, ou du double fond, à la masse d'eau qu'il s'agit d'échauffer. On fait de temps en temps écouler au dehors, au moyen d'un robinet, l'eau provenant de cette condensation.

Il faut avoir l'attention de faire varier la nature des tuyaux de condensation suivant les liquides dans lesquels ils doivent plonger. Si le liquide est acide, on doit faire usage de tuyaux de plomb, d'argent ou de platine, de tuyaux de fer si le liquide est alcalin, et de tuyaux de cuivre s'il est neutre, c'est-à-dire s'il n'est ni acide ni alcalin.

Le chauffage par la vapeur présente des avantages immenses. 11 procure d'abord une grande économie de combustible, puisqu'il permet de tout réduire à un seul foyer, d'où la chaleur rayonne dans les divers points où l'on veut la porter. On comprend sans peine quelle perte de calorique on évite en réduisant ainsi le nombre des fourneauv et des foyers dont il faudrait faire usage pour les différentes opérations. Chaque

Fig, 49. — Coupe transversale de l'appareil servant à chauffer

quides par la vapeur d'eau.

foyer produisant, par le rayonnement, une perte de calorique, la perte est considérablement réduite du moment où tout est centralisé dans un foyer unique et central.

Une grande économie de main-d'œuvre, et par conséquent une plus grande facilité pour la surveillance du feu, résultent encore du chauffage par la vapeur. Enfin on est certain de ne jamais dépasser la température que l'on désire produire, la vapeur de l'eau bouillante, à la pression ordinaire de l'air, ne pouvant élever le liquide à plus de 100°. Cette dernière condition est de la plus haute importance dans beaucoup d'industries, par exemple, pour la préparation des bains de teinture, pour le blanchiment et l'apprêt des toiles, pour la préparation de la gélatine, le collage du papier à la gélatine ou à l'amidon, etc.

Le chauffage par la vapeur fut la conséquence des découvertes de la physique sur le calorique latent. Aussi cette application de la vapeur fut-elle introduite dans l'industrie dès que la théorie physique de la vapeur fut

établie dans la science. Ce furent les physiciens anglais Leslie et Dalton qui, à la fin du siècle dernier, posèrent les principes de la constitution physique des vapeurs et la théorie du calorique latent. Et presque aussitôt, James Watt, le célèbre créateur de lamachine à vapeur en Angleterre, établit dans ses ateliers ce mode de chauffage. Déjà, il est vrai, en 1745, un autre Anglais, le colonel Cooke, avait signalé le principe de cette ingénieuse méthode ; mais son idée avait passé inaperçue. Ce fut James Watt qui, le premier, installa dans son usine de Soho, près de Birmingham, ce nouveau mode de chauffage, qui fut bientôt après imité en France par les industriels ou les physiciens qui donnaient alors le signal du progrès, comme le comte de Rumford à Paris, Edouard Adam à Rouen, Montgolfîer à Annonay, Clément Désormes et autres aux environs de Paris.

Quand la vapeur d'eau se condense et repasse à l'état liquide, elle donne de l'eau

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Fig. ÔO. — Alambic pour la distillation de l'eau.

pure, toutes les substances étrangères, qui ne sont pas volatiles, demeurant dans la chaudière, mêlées au reste de l'eau liquide. On appelle distillation l'opération qui consiste à vaporiser l'eau par la chaleur et à condenser cette vapeur dans un récipient convenablement refroidi. La distillation permet donc d'obtenir l'eau à l'état de pureté. C'est pour cela que l'eau pure prend souvent le nom d'eau distillée.

On appelle alambic, l'appareil qui sert, dans les laboratoires de chimie ou dans l'industrie, à produire l'eau distillée. La ligure 50 représente l'alambic perfectionné, dont on fait usage aujourd'hui. A, est le corps de la chaudière, qui porte un nom spécial : on l'appelle cucurbite. Cette partie de l'appareil est, d'ordinaire, en cuivre ou en cuivre étamé. C'est dans la cucurbite <|ue l'on introduit l'eau à distiller. B, est le chapiteau, dôme, en cuivre ou en étain, surmontant la cucurbite ; C, est le col, qui dirige les vapeurs dans un tube de cuivre recourbé en forme de tire-bouchon, et que l'on nomme serpentin, ou réfrigérant. C'est dans l'intérieur de ce long tube, replié sur lui-même en forme de serpent (de là son •i. m.

nom), que se produit la condensation de la vapeur.

Le serpentin est noyé dans de l'eau froide, contenue dans un grand seau de cuivre, D , nommé récipient. Comme l'eau renfermée dans le récipient s'échauffe très-vite, par suite de la condensation de la vapeur à l'intérieur du serpentin, il faut la renouveler sans cesse. Dans ce but, un robinet, a, fait écouler constamment, d'un réservoir supérieur, un courant d'eau froide, laquelle, au moyen du tube EE, descend à la partie inférieure du récipient. L'excès d'eau s'écoule constamment par un trop-plein. On a soin de placer ce trop plein, b, à la partie supérieure du seau, parce que l'eau chaude, en raison de sa légèreté spécifique, s'élève à la partie supérieure du liquide, et s'écoule, par le tube bb, à l'extérieur, tandis que l'eau froide tombe au fond. Grâce à cette excellente disposition, il arrive constamment de l'eau froide à la partie inférieure du seau, et l'eau chaude s'écoule constamment par sa partie supérieure.

L'eau qui a distillé dans le serpentin ruisselle d'une manière continue par le tube d, et on la recueille dans un baquet, 11.

L'appareil que nous venons de décrire est 1 alambic perfectionné, tel qu'on l'emploie aujourd'hui, et dont toutes les parties sont parfaitement calculées en vue du but à atteindre. Mais ce même appareil a eu pendant longtemps des formes très-défectueuses. Au Moyen âge et à la Renaissance, époque à laquelle la distillation était déjà fort employée, les chimistes, les pharmaciens et les parfumeurs, pour préparer l'alcool, les eaux de senteur et les huiles volatiles végétales, faisaient usage d'alambics aux formes les plus bizarres. Tout le monde connaît ces athanors, ces cornues et ces récipients fantastiques, à la large panse et au serpentin capricieux, qui ornaient les laboratoires des alchimistes des xvc et xvie siècles. On s'amusait à faire parcourir à la vapeur d'eau les chemins les plus sinueux, avant de la conduire dans le vase de condensation.

Le mot alambic est d'une origine arabe. 11 dérive du mot grec àfxSi?, qui signifie couvercle, ou récipient. L'an 200 après Jésus- Clïrist, Alexandre, d'Apbrodisia, ville de Cilicie, écrivait : « On rend l'eau de mer potable en la mettant dans des vases placés sur le feu et en recevant sa vapeur sur des couvercles (&u£iZ). » Le même écrivain ajoute qu'on peut traiter par ce moyen le vin et d'autres liquides.

Du mot grec 3.u£k\ les savants de l'Ecole d'Alexandrie firent ambic. En y ajoutant leur particule «/, qui signifie par excellence, les Arabes en firent le mot al-ambic, qui devint, en Europe, alambic.

C'est dans un ouvrage d'un philosophe de l'école d'Alexandrie, Zozime le Panopolitain, qui écrivait au ive siècle après Jésus- Christ, que l'on trouve la première description exacte et détaillée de l'appareil pour la distillation de l'eau. Au vc siècle, un autre philosophe, Synésius, de Byzance, donna le dessin d'un vase distillatoire en verre. C'est donc aux savants de l'École

d'Alexandrie que les Arabes empruntèrent l'appareil distillatoire qu'ils baptisèrent du nom à' al-ambic. On sait que, du xe au xme siècle, les Arabes eurent seuls le privilège des connaissances scientifiques. A cette époque, en Afrique et en Espagne, les écolesdes Arabes brillaient d'un vif éclat, et la chimie était la science qu'ils cultivaient avec le plus de succès. Val-ambic fut un des plus précieux appareils dont ils enrichirent l'Europe savante.

Les chimistes du Moyen âge qui reçurent Yal-ambic des Arabes, n'y ajoutèrent rien de sérieux. Ce ne fut qu'à la fin du xvme siècle que les chimistes et les industriels, à la tête desquels il faut placer Edouard Adam, Baumé, l'abbé Molines, Duportal et Chaptal, perfectionnèrent ce précieux appareil.

Nous venons de faire connaître l'alambic qui sert dans les laboratoires et dans l'industrie à distiller l'eau. Quand il s'agit de se procurer de petites quantités d'eau, on se sert d'un appareil plus simple et mieux à la portée : on distille l'eau à la cornue.

La figure SI représente l'appareil employé dans les laboratoires, pour la distillation de l'eau. La cornue est en verre et se compose de la panse, A, et du col, B ; D, est un ballon servant de récipient dans lequel on reçoit l'eau distillée. Afin de refroidir la vapeur avant son entrée dans le récipient D, on interpose, entre le col de la cornue et le récipient, un large conduit en verre, C, nommé allonge. Pour que le ballon soit toujours refroidi, on le maintient dans une terrine pleine d'eau, que l'on renouvelle souvent.

Pour s'assurer que l'eau distillée, obtenue soit à l'alambic, soit à la cornue, est bien pure, il faut réunir plusieurs moyens : l'évaporer, pour s'assurer qu'elle ne laisse aucun résidu, et la traiter par plusieurs réactifs, qui ne doivent point la troubler.

Le premier essai se fait rapidement, en plaçant quelques gouttes de l'eau à exa.-

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IHslilkilion de IVau li la cornue.

mîner sur une lame de platine nette et brillante, que l'on chauffe à la flamme d'une lampe à alcool. Cette eau évaporée ne doit laisser sur le platine aucun résidu visible.

Les réactifs que l'on emploie pour constater la pureté de l'eau distillée sont : l'eau de chaux, l'eau de baryte ou le sous-acétate de plomb, qui dénotent la présence de l'acide carbonique par un trouble blanchâtre ; • — le chlorure de baryum, qui indique la présence des sulfates ; — l'azotate d'argent, qui démontre la présence des chlorures; — l'oxalate d'ammoniaque, qui décèle la chaux. Avec le bichlorure de mercure et le sulfate de zinc, on peut constater la présence des matières organiques, par les précipités que ces réactifs déterminent; mais il faut attendre quelque temps, car ces précipités n'apparaissent que lentement.

Ainsi purifiée par la distillation, et par conséquent chimiquement pure, l'eau est claire et limpide, sans odeur ni saveur. On peut la conserver indéfiniment, à l'abri du contact de l'air, sans qu'elle contracte aucune odeur désagréable, ni qu'elle se trouble. Elle n'a aucune action sur les couleurs

du tournesol ni de la violette ; elle dissout parfaitement le savon sans le grumelcr, et cuit très- bien les légumes.

L'eau distillée est peu digestible. Quand on la boit, elle provoque un sentiment de pesanteur à l'estomac, parce qu'elle ne renferme point d'air en dissolution. Mais elle contient toujours un peu d'acide carbonique, parce que ce gaz existe dans toute:? les eaux qui coulent à la surface de la terre, et passe, avec la vapeur d'eau, dans le récipient. La présence de l'acide carbonique dans l'eau distillée n'a aucun inconvénient, mais si on voulait s'en débarrasser, il faudrait placer dans l'alambic où se fait la distillation, environ 32 grammes de chaux éteinte par 25 litres d'eau. La chaux éteinte absorbe entièrement l'acide carbonique.

Nous venons de voir comment se comporte l'eau exposée à une chaleur de 100°. Soumise à des températures plus élevées, elle présente des phénomènes physiques et chimiques sur lesquels nous attirerons maintenant l'attention.

Exposée à l'air libre, sur des surfaces métalliques, à la température du rouge, l'eau prend le singulier état physique qui a reçu

le nom d'état sphéroïdctl. Exposée, mais en vase clos, cà des températures au-dessus du rouge, elle se décompose en ses éléments, oxygène et hydrogène, en subissart le phénomène que les physiciens de nos jours appellent dissociation.

État sphéroïdal de Veau. — Lorsqu'on place quelques gouttes d'eau sur une barre de fer, une lame de platine ou d'autre métal chauffée au rouge blanc, elle prend la forme sphérique, roule dans tous les sens, et semble se promener sur la plaque sans la toucher. Elle ne bout et ne s'évapore que lorsque la température descend et passe au rouge brun.

Ce fait singulier et très-curieux , déjà connu de Laurent, Leidenfrost, Person, Klaproth et Baudrimont, fut étudié d'une manière très-approfondie par Boutigny, qui donna à cet état sphéroïdal le nom d'état sphéroïdal, ou globulaire, des liquides, car il est commun à tous les liquides. On a aussi désigné l'ensemble des phénomènes du même genre sous le nom de caléfaction des liquides.

La cause certaine qui provoque Y état sphéroïdal n'est pas encore bien connue. Boutigny l'expliquait par une répulsion entre les liquides et la surface du vase chauffé. Cependant, comme cette force de répulsion ne rentre pas dans les théories de la chaleur admises dans la science, les physiciens venus après Boutigny ont donné d'autres explications du phénomène. Ils ont prétendu, que l'état sphéroïdal de l'eau ne met nullement en défaut les théories actuelles de la chaleur. « Ces phéno- .« mènes, dit un auteur moderne , dépen- « dent du rapport entre la cohésion propre « au liquide et sa cohésion pour le corps « sur lequel il s'appuie : la chaleur modifie « ce rapport en diminuant la dernière, et « quand celle-ci est moindre que le double « de la cohésion propre du liquide, il n'y « a plus contact, et la chaleur ne peut plus

« pénétrer qu'en petite quantité dans le « liquide (1). »

Quoi qu'il en soit de l'explication, le phénomène de ïétat sphéroïdal de l'eau est certainement des plus curieux, et par lui-même, et par les conséquences qui en découlent. Une goutte d'eau versée sur une lame de fer ou une capsule de platine renversée, posée sur un support et rougie par la flamme d'une lampe à alcool, semble danser à la surface de la plaque, sans la toucher (fig. 52). Elle ne participe pas de l'excessive température de ce corps, puisqu'elle ne se vaporise point. La goutte d'eau n'entre en ébullition et ne disparaît, par la vaporisation, que lorsque la plaque rouge de feu s'est refroidie, et est passée au rouge brun ou à une température inférieure.

On a réussi à déterminer la température des liquides qui se trouvent à l'état sphéroïdal, et l'on a reconnu que cette température est inférieure à leur point d'ébullition. La température de l'eau, à cet état physique, est inférieure à son point d'ébullition, puisqu'elle n'est que de 96°, 5.

Le liquide qui présente le phénomène le plus curieux sous ce rapport, c'est l'acide sulfureux liquéfié. L'acide sulfureux est un gaz, mais on peut, par le froid et la pression, l'amener à l'état liquide. C'est seulement à la température de — 10° que l'acide sulfureux se liquéfie, ce qui revient à dire qu'il entre en ébullition à — 10°. Dès lors, si l'on prend un vase de platine, qu'on le porte au rouge blanc, et qu'on laisse tomber dans ce vase rougi quelques gouttes d'acide sulfureux liquide, elles prennent l'état sphéroïdal, et se maintiennent, non en ébullition, mais à une température un peu inférieure à leur point d'ébullition, qui est de — 10°.

Ainsi, dans ce vase de platine chauffé au rouge blanc, il y a un corps dont la

(1) Daguin, Traité élémentaire de physique, tome I, page 937. In-S", Toulouse, 1855.

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température est plus basse que — 10°, et ce corps ne s'échauffe point. Toute la chaleur j qu'il reçoit du vase de platine incandescent, | le traverse et semble se réfléchir sur sa sur- j face, sans l'influencer en rien.

Boutigny exécutait cette expérience de la manière la plus saisissante. Il faisait fondre de l'argent ou de l'or dans une capsule de platine, puis à la surface de l'argent ou de l'or fondus et rouges de feu, il I

Fig. 52. — Expérience sur l'état sphéroïdal de l'eau.

versait de l'acide sulfureux liquide, qui, prenant l'état sphéroïdal, ne se vaporisait point, et conservait sa température de — 4 0°, en tournoyant au-dessus du métal rougi à blanc. Alors Boutigny faisait tomber délicatement sur ce globule d'acide sulfureux sphéroïdal, ou calé fié, quelques gouttes d'eau. Le contact de l'acide sulfureux refroidi à — 10° déterminait la congélation de l'eau ; de sorte qu'en retirant promutement la capsule du feu contenant l'eau, pour la soustraire au contact des corps incandescents qui l'avoisinaient, l'expéri-

mentateur retirait un glaçon de cette fournaise en miniature. Et les assistants d'applaudir à cette merveille de la science !

11 est un fait encore plus étonnant. Le protoxyde d'azote est un gaz qui, par la pression et l'abaissement de la température, peut être amené à l'état liquide. Ce n'est qu'à la température extraord inai remen 1 basse de — 88° que le protoxyde d'azote prend l'état liquide ; en d'autres termes, il entre en ébullition, ou ne se réduit en vapeurs qu'à — 88°. Si l'on verse du protoxyde d'azote liquide dans une capsule de platine chauffée au rouge blanc, il prend l'état sphéroïdal, et conserve, au milieu du platine rouge-blanc, une température intérieure à— r 88°. Si alors on ajoute à ce liquide un peu de mercure, ce métal, qui ne se solidifie qu'à — 39°, prend, à ce contact, l'état solide. De sorte que l'on retire une barre de mercure solidifié d'un creuset rougi au feu !

Ces phénomènes ne semblent que de pures curiosités scientifiques, et pourtant ils ont leur place dans les préoccupations de l'industrie. L'état sphéroïdal que prend l'eau peut expliquer le phénomène de l'explosion des chaudières à vapeur, resté jusqu'ici à peu près inexplicable si l'on considère la violence prodigieuse des effets de destruction, effets qui ne semblent pas en rapport avec la cause qui les produit. Des maisons entières renversées, des ravages s'étendant à des distances extraordinaires, ne s'expliquent pas suffisamment par la rupture de la tôle d'une chaudière à vapeur. Boutigny prétendait que l'état sphéroïdal de l'eau était la vraie cause de cet effrayant phénomène. On vient de voir que lorsqu'un métal est rougi au feu , l'eau qu'on y verse prend l'état sphéroïdal, c'est-à-dire qu'elle ne se volatilise pas tant que le métal reste au rouge, parce qu'alors l'eau ne le touche pas, mais que dès que le métal se refroidit, l'eau arrive à son contact, et que tout aussitôt elle se réduit en

totalité en vapeur. Un phénomène de ce genre peut se produire, disait Boutigny, à l'intérieur d'une chaudière à vapeur. Si , par accident, la chaudière ne renferme qu'une petite quantité d'eau et que le métal rougisse, cette eau prend l'état sphéroïdal ; puis, si la pompe alimentaire vient à introduire de nouveau de l'eau dans la chaudière rougie, toute cette eau se réduit subitement en vapeur, et détermine, par l'énorme masse d'eau vaporisée instantanément, les effets d'explosion et de desiruction que l'on connaît.

L'état sphéroïdal de l'eau explique encore ce fait, connu dans les verreries, que l'on peut plonger une masse de verre fondu et rouge dans un baquet plein d'eau, sans que l'eau entre en ébullition. C'est qu'une partie de l'eau prend l'état sphéroïdal, et s'écarte de la masse rouge de feu ; de sorte que le reste du liquide ne s'échauffe point, malgré !a présence du verre fondu.

Boutigny faisait, à ce propos, une expérience tendant à prouver que dans l'état sphéroïdal une force répulsive empêche le contact du liquide avec la surface chauffée. Il plongeait dans l'eau une sphère incandescente, en argent massif. La sphère d'argent "se maintenait incandescente, l'eau n'entrait pas en ébullition et ne touchait pas la sphère. Ce n'était que lorsque l'incandescence disparaissait, et que la température du métal descendait au rouge brun, qu'une ébullition très-rapide et tumultueuse se manifestait, et que l'eau se vaporisait. Or, pendant l'incandescence de la sphère, on observe entre celle ci et le liquide un espace vide qui était très-reconnaissable à son éclat.

11 est certain qu'un corps à l'état sphéroïdal ne touche point la surface rouge de feu. Des expériences multipliées le prouvent. Au moyen d'une pipette C, versez, comme' on l'a vu sur la figure 52, un peu d'eau colorée en noir sur une capsule de platine renversée, et chauffée au rouge, il

vous sera facile de reconnaître en regardant entre la surface convexe de la capsule de métal et la goutte d'eau, un espace libre.

Si, dans une capsule de cuivre, percée de trous comme une écumoire, et portée au rouge , on verse de l'eau par gouttes, l'eau passe à l'état sphéroïdal, reste immobile et ne coule pas à travers les orifices placés audessous. 11 n'y a donc pas contact entre la goutte calé fiée et le métal.

Enfin une expérience suggérée par le physicien Poggendorff est venue démontrer d'une manière très-élégante, que l'eau ne touche pas le métal, en faisant voir qu'un courant électrique ne se transmet point du liquide au métal.

A une coupe d'argent, contenant de l'eau à Y état sphéroïdal, on fixe un fil de métal aboutissant par son autre extrémité au fil d'un galvanomètre, et l'on attache l'autre bout du fil du galvanomètre à l'un des pôles d'une petite pile. Du pôle opposé de la pile part un fil, qu'on attache au bras d'un support de cornue. En abaissant le dernier fil, de manière que son extrémité touche l'eau à l'état sphéroïdal, on établit la communication électrique entre les deux pôles de la pile. Cependant on ne remarque rien dans l'aiguille du galvanomètre. Le courant ne passe donc pas : il y a donc interruption dans la conductibilité, et cette interruption tient à ce que l'eau ne touche pas le métal. En effet, si l'on retire la lampe, l'état sphéroïdal cesse, l'eau touche le métal, et aussitôt l'aiguille tourne, parce qu'alors le courant électrique passe.

Cette expérience prouve avec évidence, qu'il n'y a pas de contact entre l'eau calé fiée et le métal rougi.

Le curieux phénomène que nous venons de signaler donne la clef de toute une catégorie de faits, merveilleux en apparence, et à la vérité desquels on s'était toujours refusé à croire. Il est certain, par exemple,

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que Ton peut plonger impunément la main dans du plomb fondu, dans du cuivre ou de la fonte en fusion, pourvu que l'on ne fasse durer ce contact que quelques secondes. 11 est également certain que l'on peut soulever un fer rouge avec la main sans se brûler, passer la langue sur une pelle rouge de feu, manier sous l'eau une masse de verre en fusion. Tout cela est possible, et tout cela était connu depuis longtemps. Seulement on n'y croyait pas, en général. Boutigny, en répétant courageusement ces expériences lui-même; en coupant avec sa main un jet de fonte qui coulait de la gueule d'un hautfourneau; en maniant une barre de fer rouge; en léchant avec sa langue une tige de platine rougie ; en posant son pied nu sur du cuivre en fusion, a montré la réalité de ces phénomènes, et en a, en même temps, donné l'explication.

Cette explication se trouve dans l'état sphéroïdal de l'eau. La surface de la peau est toujours humide, et il y a toujours, par suite de l'appréhension inévitable que l'on ressent au moment d'une telle expérience, une augmentation de cette humidité naturelle, c'est-à-dire de la sueur. L'eau de la sueur prend, au voisinage du métal fondu, l'état sphéroïdal, et réfléchissant, ou repoussant, comme le voulait Boutigny, le calorique du métal fondu, empêche, quelle que soit la théorie qu'on en donne, le contact entre la peau et le corps chaud, et préserve la peau de l'action de la chaleur et de ses effets destructifs.

Comme la sueur sur laquelle on compte pourrait faire défaut, il vaut mieux, avant de faire l'expérience, se mouiller les mains avec de l'eau ou de l'éther. Il est évident, toutefois, qu'il faut opérer très-rapidement; sans cela la mince couche d'eau à l'état sphéroïdal qui préserve la peau, finirait par se vaporiser, et l'on serait victime de l'expérience.

On a reconnu que l'éther sulfurique prend

la forme globulaire quand on le fait tomber sur de l'eau bouillante. Partant de ce fait, M. Légal a pensé qu'en mouillant la main avec de l'éther sulfurique, on pourrait impunément la tremper dans l'eau bouillante. L'expérience a confirmé ces prévisions. Si l'on mouille ses mains avec de l'éther, on peut les plonger dans l'eau bouillante sans éprouver la moindre brûlure.

Dissociation de l'eau. — Nous arrivons au dernier terme de l'action de la chaleur sur l'eau. Si l'on expose de l'eau à une température au-dessus du rouge, mais en opérant dans des vases fermés, au lieu d'exposer l'eau sur une surface rouge en présence de l'air, il se produit un phénomène qui n'a été découvert que dans ces derniers temps, par les expériences de M. Charles Sainte-Claire Deville, et qui constitue, comme on va le voir, une sorte de contradiction chimique.

Vers 2,000° l'eau est décomposée en ses éléments, oxygène et hydrogène, sans l'intervention d'aucun agent chimique, et par le seul fait de l'excessive élévation de température. Si l'on considère que dans une foule de circonstances l'eau se forme, sous l'influence de la chaleur, par la combinaison de l'oxygène et de l'hydrogène, on trouvera étrange que la chaleur suffise à dissocier, à séparer l'oxygène et l'hydrogène qui constituent l'eau. On ne peut expliquer ce fait qu'en admettant que la combinaison des deux gaz qui composent l'eau se fait à une certaine température, à 1,0003 par exemple, et qu'une .température plus élevée, celle de 2,000°, peut produire la dissociation, la sé paration des mêmes éléments.

Quoi qu'il en soit, M. Sainte-Claire Deville a mis hors de doute le phénomène de la décomposition de l'eau par la chaleur seule, aune température que l'on atteint facilement dans les laboratoires. L'expérience se fait de la manière suivante. On prend

(fig. 53) un tube de porcelaine vernie, DD, dansTintérieurduquelse trouve un deuxième tube de porcelaine non vernie, et par conséquent poreux, A. On chauffe très-fortement cet emboîtement de tube dans un fourneau capable de développer une très-haute température ; puis on fait arriver de la vapeur d'eau, au moyen d'un petit ballon de verre B, dans le tube A. En même temps, on remplit de gaz acide carbonique l'espace a compris entre le tube de porcelaine non vernie, A, et le tube de porcelaine vernie, DD. Pour cela, on produit de l'acide carbonique en versant de l'acide sulfurique dans le flacon, C, qui contient des fragments de marbre (carbonate de chaux). Le gaz acide carbonique passe au moyen du tube c, dans l'espace aa. Sous l'influence d'une chaleur excessive, l'eau se décompose en ses éléments, oxygène et hydrogène. Le gaz hydrogène, d'après les lois de l'endosmose, traverse la paroi perméable du tube de porcelaine non vernie, A. Ce corps poreux, agissant comme une espèce de filtre, laisse passer le gaz byrgogène et retient le gaz

oxygène. Deux tubes de verre propres à conduire le gaz, b et c, sont adaptés à l'un et à l'autre des tubes de porcelaine, de sorte qu'il se dégage par le tube c', adapté au tube A, du gaz hydrogène, et par le tube b adapté au tube DD, du gaz oxygène.

Pour se débarrasser du gaz acide earbo-ï nique dont on avait rempli le tube et qui doit toujours être maintenu dans le cours de l'expérience, on reçoit les gaz amenés par les tubes c', 6, non sur de l'eau, mais dans une dissolution de potasse, qui absorbe l'acide carbonique, et l'on recueille ainsi de l'oxygène et de l'hydrogène à peu près purs , provenant de la décomposition de l'eau.

En faisant cette expérience, M. Sainte- Claire Deville a recueilli environ un centimètre cube d'un mélange de gaz oxygène et hydrogène par gramme d'eau em-i ployée. Ce n'est donc qu'une petite quantitt de l'eau vaporisée qui se décompose. Cek tient à ce qu'une partie de gaz se recom bine pour former de l'eau dans les partie: moins chaudes de l'appareil.

INDUSTRIE DE L'EAU

On peut réaliser l'expérience de la décomposition de l'eau par la chaleur seule, c'est-à-dire la dissociation de l'eau, sans faire usage de tubes poreux. Pour cela, on fait passer un courant de gaz acide carbonique saturé de vapeur d'eau, à travers un tube de porcelaine rempli de fragments de porcelaine et placé dans un fourneau dont la combustion est activée par le vent d'un ventilateur, et on le chauffe le plus fortement qu'on le peut, On constate alors qu'une petite quantité de vapeur d'eau s'est décomposée en ses éléments. En effet, si l'on reçoit le gaz qui sort de l'appareil dans de longs tubes remplis d'une solution concentrée de potasse, on recueille, après deux heures d'expérience, 25 à 30 centimètres cubes d'un mélange gazeux, composé d'oxygène, d'hydrogène, d'oxyde de carbone et d'un peu d'azote.

On peut donc, sans tube poreux, réaliser l'expérience de la dissociation de l'eau ; mais les quantités de gaz obtenues dans ! cette deuxième expérience, sont quatre fois moindres. Cela tient à ce qu'une proportion bien plus grande des gaz oxygène et hydrogène, qui sont séparés l'un de l'autre par [ l'action d'un véritable filtre, le tube poreux, se recombinent dans les espaces moins chauds de l'appareil.

Mais pourquoi la totalité du mélange détonant ne se transforme-t-elle pas en eau, [ pendant le refroidissement?

« Cela tient, dit M. Ch. Deville, à deux causes. La première, toute physique, est aussi la cause d'un t'ait bien connu, l'incombustibilité d'un mélange explosible répandu dans une certaine quantité de gaz inerte (acide carbonique ou azote). Un pareil mélange, en effet, résiste à l'action de l'étincelle électrique, et ne s'enflamme pas au contact d'une bougie allumée. Cependant, il ne pourrait traverser lentement un tube rempli de fragments de porcelaine, et porté au rouge sombre, sans que les éléments qui peuvent s'unir entrent intégralement en combinaison. Il y a donc une autre cause, et celleci est toute mécanique, c'est la vitesse des gaz qui traversent le tube de porcelaine chauffé à blanc et t. m.

d'où dépend la rapidité du refroidissement ou du retour à la température à laquelle l'oxygène et l'hydrogène ne se combinent plus lorsqu'ils sont disséminés dans une grande masse d'acide carbonique. »