OPÉRATIONS DANS LES GAZ RARÉFIÉS

•443. Les circonstances dans lesquelles il est utile d’opérer sous des pressions inférieures à la pression atmosphérique, sont extrêmement nombreuses. Tantôt, en effet, en raréfiant l’air en un point donné d’un appareil, on se propose de produire une aspiration, de mettre en mouvement une masse gazeuse, de la forcer à entraîner des vapeurs, à traverser des liqueurs, à mouvoir des liquides et même des solides, etc., en un mot, on se propose d’exercer une action mécanique. Tantôt, on a pour but de modifier les conditions dans lesquelles les corps expérimentés se trouvent placés, et principalement de changer leurs températures d’ébullition ou d’activer leur volatilisation à basse température. Tantôt encore, il s’agit d’extraire un gaz tenu en dissolution dans un liquide. Tantôt enfin, on veut provoquer des décompositions, activer des dissociations, etc.

Depuis quelques années les appareils à raréfier l’air ont été considérablement perfectionnés; on en a construit qui fonctionnent d’après des principes très divers. Nous nous bornerons à indiquer ceux qui se prêtent le mieux aux usages variés des laboratoires de chimie.

444. Pompes a air. — Les pompes à air décrites dans tous les traités de physique sous le nom de Machines pneumatiques, ont été pendant bien longtemps les seuls instruments servant à raréfier l’air. Leur usage ne peut être recommandé, si ce n’est quand l’absence d’une canalisation d’eau sous pression, ne permet pas l’emploi des trompes à eau dont il sera question plus loin. Elles imposent à l’opérateur un travail mécanique violent, qui doit être prolongé pendant longtemps. De plus, elles ue fonctionnent bien que si elles ser-

4i/i. - POMPES A Ain.

vent constamment, l’huile qui garnit leurs joints et leurs articulations, s’accumulant pendant le repos dans les parties les plus basses et ne tardant pas à durcir. Enfin leur construction métallique ne leur permet pas de supporter sans dommage l’action des vapeurs corrosives des réactifs les plus répandus. Ajoutons cependant que la pompe à air de l’appareil frigorifique de .M. E. Ctarré (§ 147, fig. 84) constitue l’une des machines pneumati(|ues les plus simples et les plus robustes.

En fait, les opérations dans le vide sont restées pénibles tant que la machine pneumati(iue en a été l’agent indispensable. Elles ont pris une importance véritable dès que cette machine a pu être remplacée par un instrument moins imparfait.

445. Trompes a eau. — Ces appareils se construisent d’après trois principes dillerents. Les uns, imités des trompes catalanes et aussi de la trompe à mercure de M. Sprengel, utilisent l’aspiration produite par l’accélération de vitesse que prend une masse d’eau dans sa chute. Telle est la trompe de M. Bunsen. Les autres entraînent les gaz par une veine liquide traversant l’instrument avec une vitesse considérable. Ce sont les plus usités. Un instrument d’une troisième espèce et qui diffère très notablement des précédents, est la trompe à pulsations ou pompe-sirène inventée par M. Jagno.

446. Trompe de M. Bunsen. — I n lube droit ah (fig. 220), eu plomb, de 8 millimètres de diamètre et de 12 à 14 mètres de longueur, est fixé dans la position verticale et relié par un joint de caoutchouc à un réservoir de verre liR'; il est alimenté d’eau par une canalisation t, sur laquelle un robinet e permet de régler l’arrivée du liquide. En R se trouve soudé au réservoir, un tube de verre Ipn, qui pénètre en l, jusque vers le fond du réservoir, et est soudé également, par son autre extrémité n, à un second réservoir MN. Ce dernier porte latéralement deux tubulures : Tune A sert à relier la trompe au récipient dans le(iucl elle fait le vide; l’autre la met en relation avec un baromètre à siphon de 80 centimètres de hauteur hhlr, celui-ci fait connaître par la différence qui s’établit entre les niveaux du mercure dans ses deux branches, la pression en MN et par suite dans le récipient. Vient-on à ouvrir le robinet c?

Fig. '220.

Trompe à eau de M. Bunsen.

3“2(S GAZ HAliÉFlÉS Üll COMPRIMÉS.

l’eau s’écoule par le tube ab, tend à prendre dans sa chute une vitesse croissante, et aspire énergiquement Pair contenu en RR', qui s’échappe avec elle sous forme de huiles divisant la colonne liquide. Comme, par le tube Ipn, le réservoir RR' communique avec MN et par suite avec le récipient, le gaz qui garnit ce dernier se trouve aspiré, l’égalité de pression s’établissant dans l’ensemble du système. La raréfaction à laquelle on peut atteindre ainsi, est limitée par la tension de la vapeur qu’émet l’eau en RR'; cette tension, variable avec la température de l’eau, oscille entre 7 millimètres en hiver et 10 à 12 millimètres en été. Le réservoir MN est destiné à récolter la petite ({uantité d’eau qui, au moment des arrêts, pourrait rétrograder de la trompe vers le récipient; on laisse écouler cette eau de temps en temps par le robinet v. Tous les joints sont faits en tube de caoutchouc très épais, supportant sans s’aplatir la pression atmosphérique; il en est de même du raccordement de la trompe avec le récipient. Le réglage de l’appareil étant un peu délicat, surtout s’il s’agit d’atteindre le rendement maximum, il est bon de placer en e' un second robinet (|ue l’on règle une fois pour toutes, le premier robinet e servant seulement à ouvrir ou fermer l’arrivée de l’eau.

Cette trompe fonctionne très bien, mais elle a une hauteur considérable et exige un emplacement spécial. D’autre |»ari, elle s’alimente d’eau sans pression. Cette dernière raison la fait employer dans certains cas, }>ar exemple aux étages supérieurs d’un bâtiment, ou lorscju’il est possible de descendre le tube de plomb à une certaine profondeur dans le sol.

447. Trompe à vide. — Elle a été imaginée à peu près simultanément par M. Christiansen et par M. 11. Lasne; ce dernier l’a étudiée méthodiquement, lui a donné une l'orme heureuse et a montré les avantages qu’on trouve à joindre l’action des ajutages divergents à celle de l’eau animée d’une vitesse considérable. Cette trompe est construite avec précision en métal, mais en verre elle est inattaquable par les réactifs. Un modèle très répandu actuellement est celui de M. Alvergniat (lig. ^21). L’eau dont on l’alimente doit être à une pression aussi forte que possible et au moins égale à 10 ou 1 1 mètres; elle arrive par un ajutage en verre E, s’échappe par l’orifice circulaire a, qui a de 1 à 2 millimètres de diamètre, en une veine cylindrique et régulière, et vient s’engager en b dans un cône de verre très allongé bc, dont l’axe coïncide exactement avec celui de la veine. Le rapport des diamètres en a et en b est tel que la veine liquide s’introduit dans le cône bc sans toucher la paroi de verre, mais en laissant en b un espace annulaire exirèmement mince. Dans ces conditions, le liquide entraîne avec lui l’air qui environne b, et l’expulse en I), mais l’action mécanique ainsi produite est assez