Appareil de IL Sainte-Claire Deville. — Deux flacons
et B (fig. 198), de capacité variable avec l’importance de la consommation du gaz à préparer, mais ayant ordinairement de 3 à 6 litres, et portant à leur partie inférieure des tubulures T et T', sont réunis l’un à l’autre par un tube de caoutchouc de gros diamètre, dans les extrémités duquel on a introduit ces tubulures ; on fixe fortement les joints au moyen d’un petit tube de caoutchouc formant lien, ou mieux d’une lanière de caoutchouc (feuille anglaise du commerce), de manière à les rendre parfaitement étanches. A cet effet, on applique la lanière fortement distendue par traction suivant sa longueur, sur la partie du tube qui recouvre la
MANIPULATION DES GAZ
tubulure et, après l’avoir enroulée un certain nombre de fois, on noue ensemble ses deux extrémités; les compressions exercées par les anneaux superposés de la lanière, s’ajoutent et maintiennent le gros tube très énergiquement serré sur la tubulure. Le tube TT' doit être d’autant plus long que l’appareil est destiné à fournir du gaz
sous une pression plus forte ; un tube de 70 ou 80 centimètres convient d’habitude.
Pour simplifier, supposons qu’il s’agisse de prépai'er de l’hydrogène par la réaction sur le zinc de l’eau additionnée d’acide chlorhydrique (voy. Ilydro- (jèné). Dans Tun des llacons, B par exemj)lc, on place d’abord en Y une couche de 10 à
12 centimètres d’é})aisseur, d’une substance inattaquable aux acides, telle que du coke, de la porcelaine en gros fi’agments, des morceaux de tube de verre, puis on supeiqtose en M du zinc couj)é ou grenaillé, en quantité suffisante pour remplir le flacon aux deux tiers, ün adapte en R, au moyen d’un bouchon percé, ou mieux d’un simple anneau détaché par un couj) de ciseaux d’un tube de caoutchouc de grosseur convenable, un fort robinet de verre. Les choses étant ainsi disposées, on ferme le robinet U et on verse dans le fiacon A une quantité d’eau acidulée, suriisaïUe pour le remplir aux deux tiers. Sous la pression du liquide, l’air se comprime en R, et eni- [)cche l’acide d’arriver au contact du métal. Ün soulève alors le vase A sur des cales en bois (lig. 108), puis on ouvre largement le robinet R: l’eau acidulée s’élève aussitôt vers M, le zinc est attaqué et de l’hydrogène se dégage. L’arrivée de l’acide étant rapide, la réaction se fait sur une grande surface de métal ; la mousse produite par le dégagement gazeux s’élève jusque vers le haut du llacon et expulse complètement l’air. On ferme aussitôt le robinet : l’hydrogène s’accumule dès lors en B, refoule par TT' la
399. — APPAREILS A FONCTIONNEMENT INTERMITTENT. 293 liqueur dans le flacon A et, le zinc cessant d’être en contact avec elle, la réaction s’arrête.
Il est bon, à l’origine, de répéter trois ou quatre fois cette manœuvre rapide, afin d’expulser toute trace d’air du flacon B. L’appareil est alors en état. La réaction, interrompue par la lermetiire du robinet, reprendra toutes les fois qu’en ouvrant de nouveau celui-ci, on viendra à laisser échapper du gaz; le volume de ce dernier diminuant dans le vase B, le liquide arrivera de A et, a un moment donné, réagira sur le zinc. Les mêmes phénomènes pouvant se répéter tant que la liqueur sera suflisamment chargée d’acide, on conçoit que cette disposition réalise une source de gaz toujours disponible, le zinc et l’acide ne réagissant que lorsqu’on ouvre le robinet.
La pression maximum du gaz que fournit l’appareil, correspond à la différence que l’on peut établir entre les niveaux du liquide en A et en B, c’est-à-dire à la longueur du tube TT'.
Il est avantageux de faire usage d’un flacon B, portant à sa partie inférieure une seconde tubulure, semblable à la première et symétriquement placée. Cette ouverture, fermée par un robinet, permet de séparer le sel de zinc formé : la solution de ce sel étant très dense, s’accumule au fond des deux flacons sans se mélanger notablement à la liqueur acide qui n’a pas encore agi ; on distingue les deux liquides lorsqu’on leur communique lapins faible agitation. Le chlorure de zinc étant écoulé, on ferme le robinet inférieur, et on complète dans le flacon la quantité voulue de liqueur acide.
Le zinc peut être remplacé par tout autre réactif solide et l’eau acidulée par un liquide quelconque attaquant à froid ce réactif pour dégager un gaz.
400. Appareil de Kipp. — Il se compose de deux vases qui remplissent respectivement le même rôle que les flacons de l’appareil de Deville. L’un de ces vases est séparé par un étranglement, en deux parties sensiblement sphériques, R et G (fig. 199). La sphère supérieure porte deux ouvertures en G et en L; la première est une tubulure latérale G, fennée exactement par un bouchon que traverse un tube à robinet R, servant à l’écoulement du gaz; la seconde L, placée à la partie supérieure, est rodée à l’émeri et adaptée exactement à un tube eu verre LR, qui est rodé à l’émeri extérieurement, et constitue la partie inférieure du second vase. La sphère inférieure G, un peu plus volumineuse que l’autre, est terminée vers le bas par un pied suffisamment large pour assurer la stabilité du système. Le second vase est
MAMPUI.ATIOX DES GAZ.
formé d’une sphère A, (|ui porte un goulot M et le tuhe rodé LP^ dont il a été question plus haut; la longueur de ce tuhe est telle que son orifice inférieur P est voisin du lond du vase G. Dans la sphère B, on introduit le réactif solide, du zinc en lames par exemple, puis on adapte le vase supérieur de manière a fermer 1 orifice L : le zijic, qui a été pris en morceaux volumineux, ne peut passer dans l’espace annulaire compris entre le tuhe LP et Pétranglement, et reste dans la sphère B. Si après avoir ouvert le robinet U, on verse par le
goulot M le réactif liquide, soit de l’eau acidulée, la sphère G se remplit d’abord, puis le liquide arrivant en N' au contact du zinc, la réaction commence et de l’hydrogène s’échappe par B, entraînant l’air de l’appareil. On ferme le robinet; le gaz s’accumule aussitôt dans la sphère G, se comprime et refoule par le tuhe central l.P, le liquide dans le vase A, ce qui met lin au contact du zinc avec l’eau acidulée, et aussi à la réaction. A cliaque nouvelle ouverture de U, le gaz s’écoulera, le liijuide descendra du vase A par LP, et s’élèvera jusqu’au zinc sur lequel il réagira; inversement, à cliaque fermeture du même robinet la réaction cessera de se produire. La pression maximum du gaz que peut fournir l’appareil, est donnée par la différence entre les niveaux N et N'.
On dispose souvent vers le bas du vase BC une tubulure 1), que l’on tient d’ordinaire fermée par un bouchon, mais qui permet de laisser écouler de temps en temps les parties les plus denses du liquide, c’est-à-dire celles dont l’action est épuisée; on remplace ensuite la liqueur ainsi éliminée. On ajoute parfois à l’appareil un' tube à boules S, adapté à l’orifice M, et contenant une petite quantité d’eau; ce tube ferme le vase A tout en livrant passage à l’air dans les deux sens, suivant que le liquide monte ou descend en N,
On voit, sans qu’il soit nécessaire d’insister davantage, que théoriquement les ap})areils de Deville et de Kipp sont identiques. Le premier peut produire du gaz sous une pression plus forte (jue le second, [luisque cette pression est limitée seulement par la longueur du tube de caoutchouc. En outre, il se prête bien à une production considérable, si les flacons qui le composent sont de grandes dimensions. D’autre part, le second est moins encombrant et d’un maniement plus simple, la dénivellation des deux vases se trouvant forcément maintenue.
Fig. 199. — Appareil lieKipp.
401 . Petit appareil pour essais. — Les disposiiioiis précédentes, qui ont d’ailleurs été variées de beaucou}) de manières,