TETE

Fig. 4. — Appareil de M, Cailletet,

Il semble bien résulter de ces diverses expériences qu’il existe pour tout corps une {empérature critique, audessus de laquelle il est impossible de le faire passer de l’état gazeux à l’état liquide, quelle que soit la pression qu'on exerce sur lui.

Liquéfaction des gaz permanents par M. Cailletet et par M.Pictet.— C’est en s'appuyant sur les considérations relatives au point critique que M. Caïlletet et M. Pictet

sont parvenus simultanément, et par des méthodes distinctes, à liquéfier les gaz permanents, en 1877.

M. Cailletet a employé le refroidissement seul; mais ce qui caractérise sa méthode, c’est le procédé ingénieux par lequel il a obtenu la température très basse qui était nécessaire.

La figure 4 montre la forme définitive donnée à l'appareil. La partie essentielle est un tube T, représenté à part (fig. 5), qui constitue une sorte de gros thermomètre,

Fig. 5. — Tube-laboratoire de M, Cailletet.

ouvert à la partie inférieure, et dont le réservoir est enfermé dans un bloc d’acier B rempli de mercure, On produit, au moyen d'une presse hydraulique, une pression qui peut atteindre 300 atmosphères, puis on provoque une brusque détente du gaz en tournant vers la gauche le volant V’. Cette rapide dilatation fournit un abaissement de température considérable, et l’on voit le tube se remplir d’un brouillard épais dû certainement à la liquéfaction, peut-être même à la solidification du gaz.

Si l’on désigne par p etp',f et #, les pressions et les températures initiales et finales, par k, C et c le coefficient de dilatation et les deux chaleurs spécifiques du gaz, la température finale #” est donnée, en admettant qu’il n’y ait pas liquéfaction, par l’équation

C —0c PS6 2e E ali ter Si l’on fait t—0,p=3ooetp'=1 on trouve

Pen Le refroidissement peut donc être évalué à 200° environ,

Tous les gaz permanents furent ainsidiquéfiés par détente : le bioxyde d’azote avait été porté d’abord à — r1° et

104 atmosphères, l'oxygène et l’oxyde de carbone à — 20° et 300 atmosphères. L'’azote, «comprimé à 200 atmosphères à la température de 13°, puis subitementdétendu, se condensait de la manière la plus nette en produisant d’abord une masse semblable à un liquide pulvérisé, en goutelettes d’un volume appréciable; puis le liquide disparaissait peu à peu des parois vers ie centre du tube, en formant à la fin une sorte de colonne verticale dirigée suivant l’axe du tube lui-même.»

L'hydrogène, comprimé vers 300 atmosphères. puis brusquement détendu, donna « un brouillard excessivement fin et subtil qui remplit le tube et disparut subitement.» Le méthane, l'air dépouillé de vapeur d’eau et d’anhydride carbonique se comportèrent d’une manière analogue.

Le jour même où la découverte de M. Caïilletet était communiquée à l'Académie des Sciences, M. Pictet annonçait, de son côté, qu’il était parvenu à liquéfier l’oxygène et l'hydrogène par un procédé tout différent, le 22 décembre 1877. L'appareil employé, dont le figure 6

Fig. 6. — Appareil Pictet.

montre les parties essentielles, était une sorte de tube de Faraday très résistant : l’une des branches était constituée par une sorte d’obus À en fer forgé, pouvant supporter 1500 atmosphères, qui recevait les substances nécessaires pour produire le gaz étudié sous l'influence de la chaleur; l’autre branche B C était un long tube de fer, énergiquement refroidi par un système de réfrigérant en cascade. Ce tube était entouré d’un manchon M contenant de

l’acide carbonique liquide, dont une batterie de pompes, non représentée, provoquait l’évaporation rapide ; les vapeurs étaient refoulées dans un condenseur incliné, où elles reprenaient l’état liquide, et retombaient ensuite dans le manchon M. Pour diminuer la pression nécessaire, le condenseur était lui-même refroidi à — 65° par une circulation analogue d’anhydride sulfureux. L’enveloppe N contenait un mélange réfrigérant de glace et de sel. Un manomètre métallique D indiquait la pression intérieure.

Le tube de fer était ainsi porté à — 130°: Dans certaines expériences, on a remplacé le gaz carbonique par le protoxyde d’azote, qui abaissait la température à — 140°.

L’oxygène était préparé avec le chlorate de potassium. En ouvrant un robinet à vis qui terminait l'appareil, M. Pictet vit ce corps s'échapper par l’ouverture E sous l'aspect d’un jet diaphane, entouré d’un cylindre concentrique d’un blanc éclatant, qu’il pensa être de l'oxygène solide. Il crut pouvoir fixer à 252 et à 273 atmosphères sa force élastique maxima pour les températures de — 140° et de — 1302.

L'hydrogène était préparé par l’action de la potasse sur le formiate de potassium. Pour ce corps, M. Pictet a cru observer « un jet opaque, d’une teinte bleu-acier très caractérisée » et, au-dessous, une zone blanchâtre et translucide. On entendait un bruit strident, semblable à celui que produit une barre de fer rouge plongée dans l’eau, et un crépitement « rappelant le son de grenaille jetée iteire

Malheureusement, on a reconnu quelques années olus tard que les résultats de M. Pictet étaient entachés de graves erreurs. Des expériences ultérieures ont montré que l'oxygène se liquéfie, à — 130°, sous une pression d'environ 25 atmosphères. Quant à l’hydrogène, sa température critique étant bien inférieure à — 200° , il ne pouvait nise liquéfier ni se solidifier dans le tube à —140°, comme M. Pictet a cru l’observer. Le bruit entendu provenait sans doute du courant gazeux s’échappant de

l’appareil sous l'énorme pression de 650 atmosphères, et, s’il y a eu liquéfaction, elle n’a pu se produire qu’au dehors de l’appareil, sous l'influence de la détente.