AUTOCLAVES

ce vase, facile à remplacer, supporte en très grande partie les détériorations auxquelles l’autoclave lui-même serait exposé.

Pour chauffer l’appareil, on le plonge jusque vers le bord ad dans un bain d’huile et on protège son couvercle contre te refroidissement de l’air, par une couverture peu conductrice.

Un autoclave doit être essayé à l’eau, avec une pompe de compression, jusqu’à une pression supérieure de beaucoup à celles auxquelles il doit résister.

Malgré cette précaution, il reste toujoui’S un appareil dangereux, qu’on doit faire fonctionner avec circonspection et en surveillant avec soin son manomètre. Il est indispensable de l’employer exclusivement pour des réactions parfaitement étudiées dans les tubes scellés et reconnues incapables de causer sa rupture.

465. Souffleries. — Parmi les appareils usuels, destinés à comprimer les gaz tnécaniquement, les plus répandus sont les souffleries hydrauliques qui, en principe, dilTèrent peu des trompes.

Étant donnée une trompe à eau (§ 445 à § 448), aspirant l’air librement dans l’atmosphère, on peut recueillir à la partie inférieure du tube d’écoulement, l’air qu’il fournit et qui se trouve plus ou moins énergiquement refoulé. Toutefois, les trompes travaillant au refoulement, sont surtout employées pour produire en abondance de l’air faiblement comprimé. Celuici est utilisé dans beaucoup de circonstances : on le dirige dans des liquides à oxyder, il alimente les chalumeaux à gaz, insufllé à la surface des liquides chauffés il active leur évaporation, etc. La soufflerie suivante, dont la disposition est due à -M. Damoiseau, fonctionne très bien lorsqu’elle est alimentée d’eau ayant au moins 10 mètres de pression.

Un réservoir cylindrique (fig, 2-29), de 1"’,G0 de hauteur, reçoit par un appendice latéral A, le mélange d’air et d’eau qui

Fig. ‘2'29.

Soufllerie de M . Damoiseau

:{ili (’.AZ nAHÉFfÉS OU COMPRIMÉS.

s’échappe d’une Ironipe VA' , alÎTnenté:€ d’eau en E et d’air en V : le liquide s’accumule au bas du réservoir, lafldis que J’air se comprime au-dessus. Lin tube large el coudé mu, suit l’axe du cylindre et vient s’ouvrir en n à l’extérieur; il poi’te soudé en r, un second tube de même diamètre, dont l’orifice inférieur est voisin en s du foiul du réservoir. Lorsque la trompe fonctionne, l’eau dont le niveau s’élève peu à peu, monte aussi dans le tube sr; elle y monte même plus vite que dans le réservoir, puisqu’elle y est refoulée non seulement par la poussée du liquide du réservoir, mais aussi |>ar l’air superposé dont la pression va sans cesse en augmentant. Lorsque le liquide a atteint le })oint r, il se déverse dans le tube mn et s’échappe en n, l’air continuant toujours à s’accumuler. Si ce gaz ne trouve aucun écoulement, lorsque sa pression arrive à faire équilibre à une colonne d’eau de hauteur sr, le niveau dans le réservoir s’est abaissé en s et le gaz commence dès lors à s’échapper, en môme temps que l’eau, par les tubes sr et mn. Ce dernier est d’ailleurs ouvert en m j)our qu’il ne puisse former siphon. Si au contraire, par un robinet P, on laisse sortir l’air comprimé, le niveau de l’eau remonte à l’intérieur du réservoir et un régime s’établit, dans lequel la j>ression de l’air à l’intérieur est celle qui détermine en P un écoulement d’air égal à l’arrivée en V/'; ce régime est variable par conséquent avec l’ouverture du robinet P. La pression maximum est mesurée parla hauteur d’eau rs. Quant à la trompe El', la meilleure disposition à lui donner est celle des trompes aspirantes à gros débit (§ 4i8).

400. Un appareil du même genre peut être construit en verre au moyen d’un flacon bitubulé. La trompe en verre est adaptée au goulot par un bouchon percé d’un trou. La première tubulure porte le robinet de sortie de Pair. Enfin la seconde tubulure est fermée ]>ar un bouchon que traverse un très large tube de verre; ce tidje plonge jusqu’au fond du llacon et est relié, extérieurement à celui-ci, avec un tube de caoutcbouc de même largeui', qui sert au départ de l’eau et dont on peut élever l’orifice à une hauteur variable avec la pression à obtenir. Cette pression peut encore être réglée dilleremment : le tube de caoutcbouc est court, mais peut être écrasé plus ou moins entre les branches d’une pince à vis (fig. 230) ; la résistance variable ({ue l’on aj)porte ainsi à récoulement de l’bau, équivaut à

- soüFFi.ERiEs. :n:

une élévalion plus ou moins grande de la colonne liquide à la sortie.

Ce dernier arrangement, appliqué sous la forme d’un robinet adapté en n à la trompe soufflante dont il a été question plus haut (§ 46.5, lig. :2“20), augmente la compression que celle-ci est susceptible d’exercer.

Lorsqu’on ne peut avoir l’eau sous une pression sullisante, les trompes des souffleries précédentes, doivent être remplacées par des trompes à tubes très longs, identiques à celle disposée par .Al. Bunsen pour l’aspiration (§ 440).

i67. Gazomètres. — Un gazomèlre résistant (§434et§ 435), rempli d’airou d’nn gaz quelcomjue, peut fournir ces Iluides sous une pression élevée si on le met en communication avec une canalisation d’eau sous pression. Le gaz qu’il renferme se met en équilibre de pression avec l’eau qui pénètre en quantité convenable dans le réservoir. Parmi les procédés de compression d’une application facile, celui-ci est le plus efficace, la pression de l’eau dans les canalisations des villes dépassant presque toujours une atmosphère.

D’ailleurs les 'aspirateurs cités plus haut (§ 452), qui se composent de deux vases reliés par un tube de caoutchouc et placés à des niveaux différents, peuvent travailler aussi bien à la compression qu’à l’aspiration : tandis que l’aspiration se produit dans le vase le plus élevé, la compression s’opère dans le plus bas si, par un robinet, on oppose un obstacle à l’écoulement du gaz que le liquide refoule dans sa chute.

4(38. Souffleries mécaniques. — Le soufflet d’émailleur (§ 95) fournit aussi de l’air dont la compression varie avec l’action exercée sur la pédale de l’instrument. Les pompes à air permettent d’atteindre des pressions très élevées, mais elles exigent l’intervention d’actions mécaniques énergiques et par suite celle d’un moteur.

La compression de l’air peut encore être obtenue par l’action mécanique de la vapeur (M. de Romilly), mais comme cette dernière n’existe en permanence que dans un petit nombre de laboratoires, nous nous bornons à signaler l’existence de ce moyen.

Fig. 230. — Pince à vis.

IL — l.iqiiéfaction «Icn

400. Quand, à température fixe, on comprime graduellemeni un gaz renfermé dans un espace clos, sa pression augmente jusqu’à une limite fixe, laquelle est sa tension maximum ; à partir de ce moment, le gaz se liquéfie en quantité croissante; à cette pression limite, correspond le point de lifiuéfaction ou aussi le point

(iAZ IIAIŒFIES OU COMPRIMES.

(l'ébullilion à la lenipéraUire considérée. Pour un niôme liquide, la tension niaxiniurn de la vapeur auginenle avec la température; un abaissement de celle-ci contribue donc, comme la compression, à produire la li(piéraclion. 11 y a plus, une augmentation de pression, même aussi considérable qu’on voudra la supposer, ne surfit [>as dans tous les cas poui' amener un gaz à l’état liquide; ce résultat ne ])eul être atteint au-dessus d’une température propre à cbaque gaz, et connue sous le nom de poitif crilique; à partir de ce poini, l’étal liquide ne se distingue plus de l’état gazeux, le liquide étant mêlé et confondu avec sa vapeur.

470. Tube de Fak.vd.vv. — I.e procédé de liquéfaction des gaz iinaginé |iar Faraday, consiste à enfermer dans un tube scellé à la lampe, li'ès résistant

458), soit des réactifs susceptibles de donner naissance au gaz en question, soit une solution de ce gaz, puis à cbaulfer de manière à produire la réaction ou à faire cesser la dissolution : le gaz mis en liberté se comprime lui-même dans l’espace étroit où il est maintenu et se liquélie. Au lieu de laisser le tube droit, il est préférable de le courber à angle droit et de placer les corps générateurs du gaz dans l’une des brandies; en maintenant alors la seconde branche dans un milieu à basse température, le gaz liquéfié s’y condense et s’y accumule, sans se mélanger aux autres matières. Lorsqu’on opère sur des dissolutions ou sur des combinaisons que la chaleur détruit, mais qui se reforment à basse température, le tube de Faraday peut servir indéfiniment; par refroidissement le corps liquéfié disfiaraît, mais il se forme de nouveau toutes les fois (pi’on place les deux branches du tube dans les circonstances de température qui viennent d’étre indiquées (voy. Ammoniaque).

L’appareil de Thilorier pour la liquéfaction du gaz carbonique, était basé sur les mêmes principes.

171. Liquéeaction par compression mêc.vnique. — I.a compression au moyen de pompes appropriées, est le meilleur de tous les procédés de liquéfaction, quand il s’agit de produire des quantités de li(]uide importantes. C’est, en effet, avec des pompes foulantes, disposées suivant les indications de Natterer et modifiées de diverses manières, qu'on liquéfie couramment dans l’industrie le gaz sulfureux, le gaz carbonique, le protoxyde d’azote, l’étber métbylcblorbydrique, etc.

47“2. Liquéfaction par la détente. — M. Cailletet a construit un appareil avec lequel on peut varier beaucoup les conditions où on opère la liquéfaction des gaz, et qui permet de faire intervenir, non seulement une compression extrêmement énergiijue, mais encore le refroidissement considérable dù à la détente partielle du gaz comprimé. Cet appareil (lig. 231) se compose essentiellement d’une pompe à eau P, au moyen de laquelle on refoule ce liquide aspiré en a, dans un réservoir en acier .\B, contenant du mercure. Ce réservoir porte, solidement fixé à sa partie supérieure, un tube de verre TT,

LIOUÉFACTION PAR RA DKTE.NTE.

de forme particulière, terminé vers le haut par une partie cylindri(|ue et étroite. Après avoir introduit sur la cuve à mercure, dans ce tube de verre dont la monture E est mobile, le gaz à liquélier, on replace le tube dans l’appareil et on refoule l’eau par le conduit TU, dans le réservoir AB; le mercure pénètre dans le vase de verre par la partie eflilèe, s’élève dans le tube lin et comprime le gaz dont le volume diminue [)rogressivement. Si le corps expérimenté est facilement liquéliable, on ne farde pas à voir une couche de liquide se déposer au-dessus du niveau du mercure; la liquéfac-

Fig. 231. — Appareil de M. Cailletet.

lion est alors due à la compression seule. Dans le cas contraire, la compression ayant été poussée très loin, au moyen de robinets convenablement disposés V et V', on laisse échapper rapidement une portion de l’eau contenue dans le réservoir A R : le gaz se détend instantanément dans le tube de verre, en empruntant à lui-même la chaleur qu’il absorbe pour augmenter de volume, c’est-à-dire en se refroidissant. On aperçoit alors, à l’intérieur du tube, même quand il s’agit de gaz difficilement liquéfiables, soit un liquide ruisselant sur les parois, soit un nuage qui ne larde pas à se dissiper sous l’influence du réchauffement, mais qui indique nettement la liquéfaction momentanée du fluide élastique.

CllAPlTllE XIV