CHAPITRE II

Premières expériences sur les gaz permanents. — Les méthodes précédentes avaient permis de liquéfier presque tous les gaz : six seulement avaient résisté et ne présentaient aucune trace de condensation, même à — 110° et sous des pressions variant de 27 à 50 atmosphères. Ces six gaz, qui avaient reçu pour cette raison le nom de gaz permanents, sont : l’oxygène, l’hydrogène, l'azote, le bioxyde d’azote, l'oxyde de carbone et le méthane. Quelques tentatives faites en vue d'utiliser la pression seule, sans le secours du froid, n'avaient pas été plus heureuses. Aimé, en 1843,reprenant un mode d’expérimentation lantérieurement employé par Perkins, descendait dans la mer une vessie pleine de gaz et communiquant avec un tube manométrique rempli de mercure : il alla sans succès jusqu’à 220 atmosphères pour l'hydrogène et l’azote. En 1850, M. Berthelot comprima l'oxygène à 780 atmosphères dans une sorte de thermomètre en verre très épais, dont le réservoir était rempli de mercure et la tige de gaz : en chauffant le réservoir, on fait dilater le mercure qui pénètre dans la tige et comprime le gaz de plus en plus. Enfin, en 1854, Natterer soumit les gaz permanents à une pression de 2790 atmosphères sans plus de succès.

Point critique. — Les résultats négatifs des expériences qui précèdent semblaient démontrer qu’une augmentation de pression, même considérable, est insuffisante pour liquéfier les gaz permanents. Cette conclusion s'accorde avec celles qu’on peut déduire d’expé-

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riences antérieures. En effet, dès 1822, Cagniard de la Tour, chauffant en vase clos différents liquides, les vit se transformer en vapeur presque sans changement de volume. Drion obtint des résultats identiques, en 1845, avec le gaz sulfureux, le chlorure d’éthyle, l’éther ordinaire. À la même époque, Faraday concluait, de ses propres expériences et de celles de Cagniard de la Tour, qu'ilétait impossible de liquéfier les gaz permanents sans recourir à un refroidissement énergique. « M. Cagniard de la Tour, dit-il, a montré qu’à une certaine température, et sous une pression suffisante, un liquide devenait un gaz transparent sans changer de volume. A cette température ou à une autre un peu supérieure, il n’est pas vraisemblable qu'aucune augmentation de pression, à moins qu’elle ne soit énorme, puisse liquéfier le gaz. Maintenant, la température de — 110° est probablement, pour l'hydrogène, au-dessus de ce degré, et peut-être en est-il de même pour l’azote et l'oxygène, et alors il ne faut pas s'attendre à ce qu'aucune pression, excepté celle qu’accompagnerait un froid plus intense encore que tout ce qu’on a pu produire, puisse leur faire quitter leur état gazeux. » Quelques àännées après, M. Berthelot émettait aussi une opinion analogue. Mais l’existence d’une température limite fut surtout mise en évidence par Andrews.

Après avoir vérifié, en 1861, les résultats de Faraday, Andrews étudia la compressibilité de l’anhydride carbonique à diverses températures. Ce gaz était placé dans un tube vertical, terminé en haut par une partie capillaire: il supportait, par l'intermédiaire d’un index de mercure, la pression exercée en enfonçant une vis d’acier dans un cylindre plein d’eau.

À 13°,1, la liquéfaction commence sous la pression de 48,89 atmosphères et, à 21°,5, sous la pression de 61 atmosphères. Mais, à partir de 302,92, bien que, pour quelques degrés au-dessus de cette température on puisse encore observer, à un certain moment, une rapide diminution de volume, sous l'influence d’un petit accrois-

sement de pression, il ne se produit néanmoins aucun indice de liquéfaction. Si, après avoir liquéfié partiellelement, par la pression, une certaine quantité d’acide carbonique au-dessous de cette température, on chauffe peu à peu l'appareil jusqu’à 3r°,1, la surface de séparation du liquides et du gaz s’efface peu à peu, perd sa courbure et finit par disparaître. Le tube est alors rempli par un fluide homogène qui, lorsqu'on abaisse un peu la pression ou la température, présente des stries mouvanies ou ondoyantes traversant toute la masse.