‹ Manipulations chimiquesChapitre 2 sur 58 · SECTION XVI · texte numérisé non relu

SECTION XVI

'Chimie des tubes. ' •^' -^

847 . On a fréquemnMai eu occasion , dans les clia^ pitres précédens ^ de décrire des appareils formés en. partie ou en totalité de tubes de verre. L'objet de cette section est de montrer les usages importans des appareils de ce genre. La facilité avec laquelle ils peuvaQ% suppléer à plusieurs instrumens compliqués, l'éco^. nomie et la célérité qui en résultent dsois la pratique , enfin les avantages particuliers qu'on en retire , quand, on examine des substances rares et précieuses, cea, motifs nous ont engagé à réunir sous un ^ul titrer tout ce qui a rapport à ce sujet. \

848. Les tubes nécessaires pour le genre de mani-. pulations qui nous occupe , sont des tubes en verre d'un pouce de diamètre et au-dessous, et d'une épaisseur variable. Les plus utiles sont ceux dont le verre n'a que l'épaisseur d'une carte à jouer ou d'un carton mince. On les coupe de toutes longueurs , au moyen de limes triangulaires. Si l'on n'a pas dans le labo«. ratoire de table ou lampe d'émaiUeur (221) , on peut y suppléer au moyen d'une lampe à esprit de vin et du

chalumeau à bouche (196). Il faut toujours avoir un tiroir garni de tubes bouchés à Tune de leurs extrémités , de tous les 4iami^tres et de toutes les longueurs depuis 1 pouce jUsqu^à 6k On en^loie pour cela les fragmens de tubes que Fonçasse journellement , et que Voft'feçcMMieàJa ki»pe ebaqwe^^cpi'oRa «««lomeii^ de loisir. (Voyez la section XIX. )

849. Ces tubes refnplacçnt parfaitement les éprou-^ vettes. L'on peut, lorsqu'on opère sur de petites quantités, y faire des précipités, les y conserver et les y laver dans les intervaijfts d^ opérations ; il est aisé de les maintenir dans une position convenable en les plaçant dans un gobelet ou un grand verre à vin , si l'on nfriïr^ ihfetfe U\t€ aft snf>p»t potif tlsaquc tube, â^ec uii* môrCô^tf de^ liège percé dans le milieu (58^). Ce cpjt^ f ^ dW ifiieux pont \e& -persùtSats qui se ser^ rêat: li*mtiîrflettf€»« de tubes ^ esounrâtdle^ à tùh&&j ^èWiittd^ dé déu* pteiwches,. dont* I'tme , j^ereée d^ tïk>u^ poui^ i^eécjvôir tes tubes , est fiscée'à deux ou trois BOYiees àtl^essT*»^ âêf Tautfe; ou bâ«tt d'une plcJïiché? d^-stx' pôticéâ dé tenguôtfr, à troitf piotfce» â^-dessi)^^ de laijtiëTlé ^ttMlré tnôtitaifts verticaïux e» fil de fer au]^ ^rtent tin tl*eiltege liiéfàHiqtie; DW» te* inrtervaUes dm treillage on place les tubiâSP, qui ^m\ «indi mamtetiu^ dtos ûiiepbiîtk»! eottveaafble* Laboliieiïteà laver(872) est ixA accessoire hidisipiôiteaMè leWqtfon manipule ave<r àén iûKés, iok ^otrrfbiifftir dô l'eau en très-petite» ifiiàhfifës ,'ë^ p^^S^ èt^thtl^ d^ ptéeipités des paï^ei^ mté^îeùres. •

9&9: LoïSïïtfér lâf «atui*é des expériences exigte <fie*\^ tf(mtenû dtt tube ^k agHé , on en bottcM atèc te doige réW^cttùrë i puis on ïe â€lcsoué fortement ; A l'on cri'ftifCf ijue I* tfSigï'iîë ettoi«flM»niijoe <pj«lq«ie corps é«ra«g«r /

TUBES y PRECIPITATION, FUSION. 3

(Capable d'influer sur l'expërience, ou qull s^âgisse de substances corrosives , on peut , en élevant et en abaissant alternativement dans le liquide uiie baguette de verre , n'ayant que la moitié du diamètre du tube, opérer un mélange parfait. Quelquefois encore, lorsque la matière est eh petite quantité, on pstrvient à là mélanger exactement en saisissant d*une main te tube par l'extrémité supérieure avec une certaine raideur , et passant rapidement Tindex die l'autre lïiain sur la partie inférieure , de manière à lui communiquer de légères secousses et une agitation rapide au contenu. Nous n'avons insisté sur -ce sujet que parce que les substances contenues dans uâ vaisseau aussi étroit sont beaucoup plus difnciles à mélanger que dans des verres ou des flacpns ordinaireis ,^ surtout si la profondeur du liquide est de plus d'un pouce.

851. Dans les analyses délicates , ces tubes sont extrêmement commodes en raison de la facilité qu'ils procurent pour juger de reflfet produit par les réactifs sur le^ matières que l'on traite; car en comparant de cette manière de petites quantités de liquide, il est impossible que la plus légère différence résultant de Inaction des réactifs puisse* passer inaperçue.

852^. L'on peut employer avec avantage* dfès tube», pour la fusion de certaines substances, telles que la çire^ le caniphre , la naphtaline, etc. Lorsqu'on fait fondre, de là naphtaline avec Teauou une dissolution dépotasse,.. it faut avoir soin d^introduire dans le tube deux fils métalliques, l'un entièrement vertfcal, traversant I9 naphtaline , et plongeant dans le liquide , tandis que l'autre, récourbé à ses deux extrémités^ adhéra à la substaftice. Lorsque Toperaiion est terminée,

4 MANIFULATIOKS CHIMIQUES.

on laisse refroidir, Ton enlève le fil verical, et Ton retire la naphtaline à l'aide du second.

853. La solidité dés tubes, et la facilité avec laquelle, on peut les .exposer à Taction de la chaleur du bain de sable, ou d'une lampe à esprit de vin, etc., permet d«i s'en servir avec succès pour remplacer les fioles (371) et autres vaisseaux dans un grand nombre d'expériences (237); un de leurs avantages les plus importans est de laisser voir parfaitement les progrès de l'opération àVintérieur. C'est surtout lorsqu'on y fait des dissolutions au moyen des acides (opérations auxquelles ils. sont très-propres), que cet avantage précieux se fait sentir. Les progrès de la cristallisation des précipités dans une dissolution chaude s'observent aussi beaucoup mieux dan$ un tube que dans tout' autre vaisseau .(S 47). On a d'ailleurs la^facilité de ralentir le refroidissement d'une manière presque illimitée, soit en entourant le tube d'une flanelle, soit en Je mettant en contact avec un corps échauffé , et enveloppant le tout. Il est des expériences où cet avantage ne saurait être trop apprécié.

854. Les tubes sont quelquefois portés à une chaleur trop forte pour que la main puisse la supporter; onremédie à cet inconvénient en les entourant d'une bande de papier ployé , présentant de huit à douze épaisseurs, Aont on rapproche et tortille les deux extrémités, de panière à former une espèce de manche. On peut encore se servir d'un morceau de liège ,^ à l'extrémité duquel on pratique un anneau pour re-^ cevoir le tube qui, eu raison de l'élasticité du liège, s'y trouve retenu comme par un ressort. Il faut avoir une demi-douzaine de ces anneaux pouvant s*adapter aux tubes de différentes grosseurs. Quelquefois

TUBES y PRÉCIP1T>^ /cristallisation ^ iEbULLITIOM^ &

enfin , on taille un bouchon ordinaire de manière à co qu'il présente des angles ^ et ne ferme plus hermétiquement le tube dans Touverture duquel on Tenfonça, et l'on s'en sert comme d'un manche. On a surtout recours à ce moyen lorsque la surface entièrp du tube doit rester à découvert.

855. En raison de leur petit diamétral les tubes résistent beaucoup mieux à la pression intérieure que des vaisseaux plus grands , tels que des flacons qui auraient la même épaisseur de verre. Cette solidité est d'un grand avantage pour des dissolutions ou digestions dan9 certains liquides, tels que l'alcohol, l'éther, et quelquefois même l'eau , parce qu'elle donne la facilité de sbulifiettre ces substances volatiles à des températûre$ ëgales (371), et souvent même supérieures à celle de leur ebullition, sans perte de liquide (87). Cela s'exécute aisément avec l'alcohol , l'éther, et autres liquides également volatils, au moyen de tubes de quatre à six pouces de long, et d'un diamètre assez petit pour pouvoir être promptement et parfaitement fermés avec le doigt. Supposez un tube de cette espèce, rempli d*alcohol au tiers de sa capacité^ et tenu entre le pouce et le second doigt de la main gauche , de manière à ce qu'on puisse en fermer l'orifice avecTindex de la même main. Il faudra soulever l'index , et appliquer la chaleur d'une lampe à esprit de yin jusqu'à ce que l'alcohol entre en ebullition; on fermera alors de nouveau l'ouverture avec le doigt, et il suffira d*appliquer par intervalles la flamme de la lampe pour tenir la température élevée au point d*ébullîtion. L'alcohol ne peut s'évaporer, car le doigt s'opposerait à la sortie de la vapeur qqand même la force de celle-ci serait égale à deux atmosphères , pourvu toutefois que

MANIPUILATIONS CHIMIQUES.

le tube f&t assez solide pour résister à la pression i|:i-. terieure.

Cette manière d'opérer est très-avantageuse lorsque l*on emploie des dissolvàns précieux et volatils. 11 faut donc avoir égard aux diverses circonstances qui indiquekt l'état et la température du liquide , et peuvent faciliter . l'opération. S'il s'agit d'un liquide qui , commeTalcobol^ produit une chaleur insupportable à la main , qiiand il çst à son point d'ébullitiofi ou au-dessus , il f^ut avoir soin de ne point laisser échapper tout Tair atmosphérique que contenait le tube avant d'y appliquer le doigt, sans quoi la vapeur qui s'élèverait du liquide en échaufferait bien* tôt toutes les parties ^ et ne permettrait plus de Ip tenir; si on laisse au contraire une portion d'air dans l'intérieur, elle est toujours soutenue à la partie supérieure par la vapeur qui se forme et se condense successivement, e^ maintient cette partie du tube % une température un peu plus basse, et par conséquent très-supportable. On peut facilement retenir la quantité d'air nécessaire pour produire cet éfTet, en feriuant le tube à l'instant où Talcohol entre en ébul* lition y et avant que la partie supérieure ait eu le temps de s'échauffer. Si l'on a laissé échapper une grande quantité d'ai^, Il faut, dès que l'on s'aperçoit que le tube s'échaufTe à la partie supérieure, suspendre pend£|nt une minute ou deux l'application d^ la flamme, pisser la température revenir au-dessous du point d'ébullition 9 ouvrir le tube , refroidir un peu la partie supérieure avec un morceau de papier humide , ou par le contact d'un corps froid , puis refermer le tube avec l'indeif^ comme auparavant»

. 856. L'état du liquide intérieur est indiqué en partie

TUBES, iBVhLltlGB WS I^lQOtlHC» TRAt-YOLATILS, T

par la presafon de Fair cm de la Yftpeiir mi Je doîgly qui est repoùfifté hors du* tube par uùe force proper* tionneUe à Yéléj^ùon de k température aûrdeaana ilit point d ebullition f et attiré, au «ontcaire, dans rinté« rieur lorsqu'elle n'atteint pas ce point. CettebÛMiieatiiMii est en général suffisante pour faire jujg^ si laiaenipéra* tare est au-^dessus ou au-dessous dix pQin% d'ibulUtixMiy cependant, lorsque le doigl est resté lo|)§^l;empsei:pdflt à l'action d'une pression considérable ,^il.devient moiouf sensible aux faibles pressions, et ne peut alôre sçrnr:è faire connaître arec sûreté l'instant où le degré de ht uawJ pérature est précisément celui du point d'ébulUtipn dâ* liquide dans l'air atmosphérique. Ce point est néatn-*' moins facile à reconnaître en diminuant un peu la pres-^^ sion du doigt; s'il se manifeste alors dans le liquide un' mouvement d'ébullition brusque et instantanée , c'èelunepi^uTc que la températureestplus élevéequelepoîht d'ébullition sous la pression atmosphérique? mais 91 lé* liquide demeure tranquille jusqu'à ce que le déigt soit* entièrement soulevé , c'est un indtoé non moins «tMaîitf' que la température est au-dessoçs de ce pointé - '• 1 857. Dans les opérations de longue durée, où^ ff' s'agit, par exemple, de dissoudre dêâ •corps dtffict** lement solubles, on se sert avec beaucoup d'at^hlagèd'un tube recourbé semblable k celui représ^nV^ ^'1 marge. £n élevant l'extrémité ouverte du tub^,<lfâciiib' ou autre liquide, qui est volatilisé et distâUé d'amie ij^ ^ partie & , est ai8ép[ieûti^i|%^oi<«#

sur la substance 0ft ^,' s<â^*laquelle il est destiné^ à-reagil^Si * est facile de refroidir la partie 6,

soit en y appliquant un petit morceau de '^àfier mouillé, soit en la plongeant dans l'eau ou dans* ua

t KâiNaFCIiAnOIlS CHIMIQUM.

jja^mn^c réfrigérant. Cette manière d'opérer est souvent d'une grande utilité pour la dissolution des sul>* atânces qui ne sont que lentement attaquées par les acides, comme certains métaux et quelques minerais métalliques.

- 858. La description de ce procédé servira égale- 9Mnt à expliquer Tusage de l'appareil à tube pour la distillation; la partie a correspond à la cornue, et la pnrtie 6 au récipient de l'appareil ordinaire (414). Après avoir versé dans le tube le liquide qu'on se piTopose de purifier ou de distiller, on le ferme avec Ip doigt y on applique la chaleur en dessous, la vapeur 8^'élève f se condense sur les parois du tube , et entraîne avec ellci en descendant, la portion de liquide qui aurait pu y rester adhérente l'orsqu'on Ta introduit. Qn continue l'opération jusqu'à ce que le tube soit par- £fiiteiQent nettoyé ^ et qu'il ne reste en b rien qui puisse altérer \9k pui:eté des produits distillés (i). On place, ensuite le tube comme dans la figure , et la chaleur étant ^pliquée au liquide, il sera distillé dans l'angle b , que Ton refroidira avec du papier humide ou avec de l'eau. Si l'opération n'a pas réussi comme on le désire , il egl aisé de faire revenir le produit à sa première place, et de répéter l'opération ; si au contraire l'on est satisf|^t du résultat, on coupe facilement le tube en c, avec i|^ lÂmç (1060) , et l'on obtient ainsi les produits de la ^^latiOn dans la partie bouchée avec le doigt , qui ^yrme un récipient séparé.

-i:!^* On opère fréquemment la dissolution dans un i|rpareU à tube absolument semblable à la cornue et

. .:-■ lii [

. (i),l4e tub« doit é^e tenu, pendant toute cette opération prâiodnaire , dans une pof Uion verticale , c'e9l-«-dij:e de manière que ses deux extrémités soient sArmne même ligne verticale*

TUBSS, DISTILLikTIOTC , CONDENSATION. 9

ta récipient ordinaires. Un morceau de tube bouché

à Tune de ses extrémités, et courbé comme dans la figure ci-jointe, forme ce qu'où appelle un tube cornue (/tt&^-r^/(7r^). On y introduit facilement des substances liquides au moyen d'unpetit entonnoir, que l'on se procure en étirant à la lampe un tube de Terre d'environ un demi-pouce de diamètre. Le récipient , pour une semblable cornue , se fait avec un morceau de tube droit d'un plus grand diamètre, fermé également à l'une de ses extrémités. Il ne s'agit plus alors que d'introduire le col du tube-cornue à un pouce ou un peu plus de profondeur, dans le tubc'' récipient; on laisse l'ouverture libre; le refroidissement peut être opéré par l'un des moyens ordinaires. Il est quelquefois avantageux d^étirer le col du

tube-cornue en tube capillaire , comme on l'a précédemment décrit (430); il peut entrer alors dans les vaisseaux dont les orifices et les cols sont les plus étroits. Dans d'autres circonstances c'est le col du tube-récipient qu'il est bon de rétrécir d'une manière semblable , comme on le verra plus bas (863).

860. Quand on se sert d'un grand tube-cornue , il est souvent indispensable d'en effiler et d'en rétrécir le col, afin d'en diminuer la capacité , et par conséquent la

quantité de vapeur qu'il peut contenir ; un flacon à col étroit fait, dans ce cas, un excellent récipient. On varie quelquefois avec avantage la forme du tube-récipient,

}0 «I^BflFULATIOOfB CHlJ^IQUSS.

Oil çn fait avec un morceau de tube courbé , ouyert aux deux extrémités , Tune étant rétrécie comme on le voit en b, dans la figure suivante ; cette forme est trèsconvenable pour verser sans perte de petites portions du liquide qu'il contient. Il 8i:^fit alors de mettre la petiteextré* mité b contre une baguette ou une plaque de verre, et d'incliner le récipient, pour en faire sortir le liquide en quantité aussi petite ou aussi grande qu'on le désire.

861. Ces vaisseaux tubulaires peuvent être supportés avec facilité sur la table , au moyen de deux ou trois morceaux de tubes ou baguettes de verre placés transversalement (59) ; on peut aussi les poser sur des verres ordinaires , ou sur un support de cornue. Toutes ces dispositions sont fort simples, et ne sauraient présenter aucune difficulté. On refroidît ces récipiens avec un papier humide, ou en les plaçant dans un vase contenant de de Teau, ou enfin en les enfonçant dans un trou pratiqué dans un morceau de glace , dans lequel on introduit quelquefois un peu de sel^421).

862. Lorsque, indépendamment d*un produit lit quide, on doit s'attendre à recueillir également un gaz quelconque, dans une distillation en petit, qn peut donner au tube la forme ci-contre. Si le produit doit être distillé deux fois pour être à un degré de pureté

suffisant, on le distille d'abord dans un récipient semblable à celui indiqué dans la secopde figure de ce §, cette opér

TUBBS , DISTILLATION ^ RÉCIPIBNS. 1 1

ration terminé^ . on retire la cornue , et à l'aide du chalumeau on ferme le récipient au point a, La seconde

rectiÇcadon se fait,

soit en appliquant la

chaleur en â, et eii

plaçant un autre ré^

cipient en c; soit en

tournant le tube dans la position qu'il présenterait ei^

renversant la figure ci-jointe , appliquant la chaleur

en a , recueillant le produit dans le coude d^

863. On peut, au moyen d'un tube, fabriquer un vaisseau très-commode , qui serve à la fois de récipient et de flacon. A cet efifet on ramollit à la. lampe, à un pouce de son extrémité ouverte , un tube d'environ un tiers de pouce de diamètre, sur quatre pouces de longueur, fermé à Tautre extrémité. Lorsqu'il est uni-

forqiément écbaufie sur tous les côt^s, on le retire de la flamme , et on Fefiil^ de manière à former un col long et étroit (1079). La substance distillée , telle que Tacide sulfureux ( 428 , 859 ), ou du chlorure de phosphore, est conduite dans le récipient au moyen d'un tube trés-délié, seinblable à cel^i déjà, décrit (416, 430, 859). Lars* qu'on a distillé une quantité suffisante de liquide, on retire le cal capillaire de l'appareil, on ramollit le tube en a à Tentrée de la flamme, et l'on enlève l'extrémité de manière à ce que le col se termine par une ouverture extreme-? ment petite; on chauffe de nouveau eu b, et on le courbe comme dans la seconde figure. L'orifice e se £qnn<^ ensuite aisément , en le tenant un moment à l'ei^

12 HANIPULATIONS CHIMIQUES.

tree de la flamme. Quand on a besoin d'une petite portion de la substance renfermée dans le récipient , on en casse l'extrémité, et Ton incline le tube jusqu'à ce que b devienne la partie la plus élevée ; on fait passer, au moyen d'une légère secousse, une certaine quantité de liquide dans le col un peu au-dessus de £ , où il reste, et forme une colonne de peu de hauteur; mais en appliquant la main à la partie; plus épaisse du tube, Tair se dilate , et force le liquide à passer dans le col d'un autre tube , ou dans tout endroit où Toriuce cpeut aToir été dirigé. De cette manière on peut employer le liquide en totalité, ou en aussi petite quantité qu'on le désire. Lorsqu'on n'en prend qu'une portion , on replace le tube dans une position verticale , on en scelle l'extrémité à la lampe, et la substance se trouve renfermée jusqu'à ce qu'on en ait besoin de nouveau.

864. Les récipiens de ce genre sont fort utiles pour retenir des liquides précieux et volatils ; ce sont même les meilleurs dont on puisse se servir pour certains corps, tels que l'acide sulfureux (428). Si l'on renferme cette substance dans des flacons ordinaires, une grande quantité se volatilise subitement chaque fois qu'on ouvre les flacons; et en raison du froid instantanément pt*oduit , le fond du flacon se brise et se détache presque toujours. Il n'en est pas de même des vaisseaux que nous venons de décrire; on peut toujours leur donner assez peu d'épaisseur pour résister à cet abaissement subit de température; on peut même les refroidir préalablement à l'aide d'un morceau de glace et d'un peu de sel (451 , 861). De petites quantités d'acide sulfureux se conservent fort bien dans des tubes semblables ; l'on a vu plus haut la manière d'en extraire les quantités dont ori pouvait avoir besoin. Quand on

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