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dans un récipient en acier, entre en b et passe dans le second serpentin ; ainsi refroidi, il se détend dans le robinet à pointeau c. En e sont les orifices de sortie communs aux deux gaz. L'oxygène liquéfié se réunit dans le vase d à double enveloppe vide d'air. Avec cet appareil,on obtient rapidement 100 cm° d’oxygèneliquide.

Nous ajouterons encore que, dans ses expériences sur l'ozone, M.Troost

ETTIR

‘ \ . D es] s’est servi d'oxygène liquide, obtenu ER . . [NES au moyen d’un appareil construit par (ie . PQ MMlLennoxzReynolds-et: Fifes sur (Les D us | ; 25 NN les indications de M. Dewar, et qui °0 LE , . . SIREN présente une certaine analogie avec le sû NE . ste , . 80 NP dispositif employé par ce dernier sa- 88 KE ne : à So NN vant pour la Er du m éme gaz. SE, Cet appareil permet d'utiliser l’oxy- ST gène comprimé du commerce: le gaz

traverse un long tube, qui s’enroule en trois serpentins parallèles, et qui est maintenu à — 79° par un mélange d’anhydride carboñique solide et d’alcool, et arrive à un robinet de déten- Fig. 9. — Autre appateouseproduitlaliquéfaction.Onpeut reil Dewar.

se procurer ainsi environ un demi litre d'oxygène liquide en moins d’une heure, sans pompe de compression et sans force motrice.

Liquéfaction de l’air. — En liquéfiant l'oxygène et l'azote, M. Caïilletet et Wroblewski ont bien mis en évidence la possibilité de liquéfier aussi l’airatmosphérique.

La question méritait cependant une vérification directe, quia été faite, il y a quelques années, par M. Dewar. Ce savant a employé, pour cet usage, l'appareil (fig. 9), qui lui a servi également pour l'oxygène. Mais, pour liquéfier l'air, on fait le vide dans le serpentin où circule l’acide carbonique jusqu’à 2,5 cm de mercure environ, de manière à abaisser la température de l’air à — 115° avant sa détente.

M. Dewar a également étudié, en collaboration avec

M. Liveing et avec M. Fleming, les propriétés physiques de l'oxygène et de l'air liquides : réfraction, spectre d'absorption, perméabilité magnétique et constante diélectrique. {

L'air contenant des traces d’hydrocarbure fournit un liquide trouble, où l’on peut concentrer le carbure par évaporation. Si l’air contient un gaz moins condensable que lui et qui ne s’y dissolve pas en trop grande proportion, le gaz étranger se concentre au-dessus de Pair liquide et se dégage le premier pendant l’évaporation. M. Dewar a pu ainsi mettre en évidence un millième d'hydrogène dans l'air et recueillir les traces d’hélium que contient l'air dégagé par la source de Bath.

M. H. Kamerling Onnes, de Leyde, est arrivé aussi à liquéfier l’air en prenant successivement comme réfrigérants le chlorure de méthyle et l'éthylène.

Enfin, la liquéfaction de l'air a été, dans ces dernières années, l’objet d'expériences faites dans un but industriel, que nous résumerons plus loin. l

Liquéfaction de l’hydrogène. — Parmiles gaz appelés autrefois permanents, l'hydrogène seul avait résisté aux tentatives que nous venons de décrire.

M. Cailletet l'avait seulement aperçu sous la forme d’un « brouillard excessivement fin et subtil >». En 1884, Wrobleswski, en le refroidissant dans un tube capillaire à la température d’ébullition de l'oxygène et le détendant rapidement de 100 à 1 atmosphère, vit la même apparence d’ébullition soudaine que M. Cailletet avait observée avec l'oxygène.

Il fallait donc évidemment, pour transformer ce gaz en un liquide statique, perfectionner les méthodes de refroidissement alors en usage, et d’ailleurs M. Olszewski fut amené, dès 1884, à penser que la température critique de ce gaz est inférieure à — 220°. En 1891, le même physicien, reprenant ses premières expériences, obtint une ébullition plus nette et de plus longue durée, mais n'aperçut « aucun ménisque d’hydrogène liquide». Il en conclut qu’il faudrait, pour liquéfier ce gaz, pouvoir

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employer comme réfrigérant un autre gaz dont le point d’ébullition fût intermédiaire entre ceux de l'hydrogène et de l'azote.

En même temps, il proposa d'évaluer la pression critique de l'hydrogène en le détendant lentement. Ses mesures ont été complétées en 1895. Le gaz, refroidi à — 211° au moyen de l’oxygène bouillant dans le vide, est détendu progressivement jusqu’à l'apparition d’un léger brouillard. Lorsque la pression initiale est de 50, 60 ou 70 atmosphères, le phénomène se produit sous des pressions de 14, 16 et 18 atmosphères.Mais,à partir d’une pression de 8a atmosphères, la liquéfaction a toujours lieu pour une même pressian, 20 atmosphères. M. Olszewski en conciut que ce dernier nombre représente à peu près la pression critique. Par conséquent, l’hydrogène, partant de — 211° sous la pression de 8o atmosphères, arrive, par détente adiabatique, à la température critique inconnue et à la pression critique de 20 atmosphères. ;

En partant de ce résultat, M. Natanson a pu calculer Ja température critique de l'hydrogène.

Si l’on appelle p et T la pression et la température initiales, p’ et T’ la pression et la température critiques, les températures étant comptées à partir du zéro absolu, la thermodynamique donne la relation

Fous Ce

“ is 42°

Le point critique est donc à — 231° C. En faisant le calcul par une autre méthode, fondée sur la loi des états correspondants, M. Natanson a trouvé — 232° C.

D'ailleurs, M. Olszewski a soumis ces résultats au contrôle de l'expérience. Il a cherché à obtenir la température critique en mesurant la température intérieure de l'appareil au moment où le brouillard se produit sous la pression de 20 atmosphères ; le point d’ébullition s’ob-

D'où

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tient de mème lorsque la liquéfaction a lieu sous la pression atmosphérique. Une seule méthode thermométrique paraît convenir à ces températures extrêmement basses, c'est celle des résistances électriques, proposée par MM, Cailletet et Colardeau, et perfectionnée par M.Withowski. M.Olszewski s’est servi d’un filde platine fin (fig. 10), enroulé sur un cadre isolant, et dont les deux extrémités s’attachent, l’une à un tube métallique donnant issue au gaz, l’autre à un fil bien isolé placé dans l'axe de ce tube; deux bornes, qu’on voit à la partie supérieure de la figure, établissent la communication avec un pont de Wheatstone. Le fil employé avaito,o25 mm de diamètre et environ 60 cm de longueur; il pesait 11 mg et avait une résistance d’environ 100 ohms à o°.

L'appareil est entouré d’un flacon de verre à triple paroi, non représenté, qui contient l’oxygène liquide. On voit à part le détail du fil de platine (fig. 11).

Le seul reproche qu’on puisse faire à cetie méthode, c'est que, les températures à mesurer étant inférieures à celles où l’on a pu graduer l’appareil, il faut calculer par extrapolation; mais la valeur de l’objection est bien atté- Le re 11. — Appareil de nyéé par ce fait que la loi-de . szewski pour mesurer " . pe A la température critique de Variation de la résistance est très l'hydrogène (Revue géné- sensiblement linéaire pour les GÉATSetEs spirales employées et que les températures mesurées sont peu inférieures à la plus basse (— 208°,5) des températures connues employées pour la graduation.

M. Olszewski a trouvé ainsi — 234°,5 pour la température critiquede l'hydrogène et — 243°,5 pour le point d’é-

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bullition de ce gaz. Comme vérification, il a appliqué la même méthode à l'oxygène et a retrouvé, à 1° près, les températures d’ébullition sous différentes pressions qu’il avait déjà obtenues à l’aide du thermomètre à hydrogène.

Enfin, tout récemment (1898), M. Dewar, après d’importantes recherches sur l’air liquide, décrites plus haut, a pu également liquéfier l'hydrogène. Ce gaz, comprimé à 180 atmosphères dans un récipient d’acier À, qui peut en fournir 300 à 400 litres par minute, traverse successivement deux serpentins placés dans des récipientsBet Ca

Fig. 12. — Appareil de M. Dewar pour la liquéfaction de l’hydrogène.

double paroi qui contiennent, le premier de l'acide carbonique solide bien tassé,le second de l’air liquide (fig. 12). Ainsi refroidi à — 205° , il passe enfin dans le serpentin D où se produit la détente, et qui est lui-même contenu dans un tube à double paroi plongeant dans l’air liquide. Au bout de quelques minutes, l'hydrogène coule en gouttelettes qui se rassemblent au fond du vase. Dans une première expérience, on put recueillir, en cinq minutes environ,20 cm° d’un liquide clair et incolore, dont le ménis-

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que est aussi bien défini que celui de l'air liquéfié. Le rendement én liquide fut environ de 1 0/0 du gaz.

L'hydrogène liquide est très réfringent et très dispersif, et ne montre aucun spectre d'absorption ; sa densité est voisine de 0,07. La température d’ébullition n’a pu être déterminée, mais elle est certainement très basse, Il n’y a pas lieu, dit M. Ch.-Ed. Guillaume, d’être surpris qu’il ne possède pas l’éclat métallique. « Depuis que nous connaissons mieux le specire hors de sa partie visible, nous savons que rien n’est plus variable que l'éclat d’un corps, sa transparence ou son pouvoir réfléchissant, suivant les radiations auxquelles ces qualités sont rapportées. Dans une certaine région de l'infrarouge. le quartz,le sel gemme, et beaucoup d’autres cristaux, possèdent un pouvoir réfléchisssant qui leur donne un éclat comparable à celui des métaux, au point de vue spécial de ces radiations. L'absence de cetaspect particulier dans l'hydrogène examiné dans le spectre visible ne diminue donc en rien la qualité de métal que lui attribuent les chimistes.»

L'hydrogène liquide est à une température assez basse pour permettre de liquéfier l’hélium et de solidifier l'air. Un tampon de coton, imbibé de ce corps, se montre assez fortement magnétique ; cet effet n’est pas dû à l'hydrogène, comme l’on pourrait le croire, mais à l’ oxygène qui se congèle à la surface du coton.

Lorsqu'on fait évaporer de l'hydrogène liquide, on voit se produire au milieu du vase, pendant toute la durée de la vaporisation, «un nuage d'air solide, qui s’accumule dans le fond sous forme d'un dépôt blanc ; lorsque tout l'hydrogène s’est évaporé, ce précipité blanc, cet air solide, devient liquide, puis disparaît à son tour.»