MÉLANGES RÉFRIGÉRANTS

S° L'appareil comporte un mécanisme assez compliqué : un robinet qui doit tenir très-bien le vide; de nombreuses jointures qui doivent être exactement mastiquées ; un piston dont le jeu doit toujours être parfaitement libre et parfaitement hermétique. Ces diverses pièces sont, sans doute, très-bien établies dans l'appareil de M. Edmond Carré ; mais elles sont sujettes à dérangement, et c'est là un inconvénient assez grave dans les petites localités où l'on manque des ressources nécessaires pour y remédier.

Procédé des mélanges réfrigérants. — On a souvent recours, pour préparer la glace artificiellement, ' à de simples mélanges auxquels on a donné le nom de mélanges réfrigérants, La cause qui, dans ces mélanges, détermine la production du froid, est encore le changement d'état physique; mais ce n'est plus l'évaporation brusque d'un liquide; c'est la liquéfaction instantanée d'un solide.

Toutes les fois qu'un corps passe de l'état solide à l'état liquide, il absorbe une certaine quantité de chaleur, qui est nécessaire pour accomplir le travail mécanique de la fusion. Si cette fusion s'opère en dehors d'une cause calorifique directe, la chaleur qu'elle nécessite est empruntée au milieu même dans lequel elle s'effectue; de sorte que ce milieu subit un refroidissement plus ou moins marqué.

Les mélanges réfrigérants sont très-nombreux ; mais ils peuvent se ranger sous trois chefs distincts, que nous allons caractériser par trois exemples :

L Le nitrate d'ammoniaque, AzIPHOjAzO^ est un sel blanc, solide, parfaitement cristallisé, très-soluble dans l'eau. Lorsqu'on met en contact 400 grammes de nitrate d'ammoniaque finement pulvérisé avec 100 grammes d'eau distillée, et qu'on agite le mélange, le sel fond presque immédiatement, et la température. de la solution s'abaisse de 20' environ au-dessous de la température ambiante. Si l'expérience se fait par une température moyenne de -f- 45% le thermomètre descend à — 44'.

Dans ce premier exemple, qui est le plus simple de tous ceux qui se rapportent aux mélanges réfrigérants, l'extrême division du sel dans l'eau a pour cause l'action dissolvante du liquide, c'est-à-dire xme affinité dont l'effet ordinaire est de produire de la chaleur.

Mais le sel ne peut obéir à cette affinité sans changer d'état physique ; et, comme la chaleur qu'elle développe est tout à fait insuffisante pour accomplir le travail mécanique qui correspond à ce changement d'état, le sel emprunte au mélange lui-même le .complément de chaleur nécessaire. L'abaissement de température, qui est le résultat final de la dissolution du nitrate d'ammoniaque, tient donc à ce qu'une certaine quantité de chaleur a été empruntée au mélange et transformée en travail mécanique de fusion.

IL Lorsqu'on prend 800 grammes de sulfate de soude cristallisé, NaOSO^,40HO, et qu'après les avoir finement pulvérisés, on les mêle à 500 grammes d'acide chlorhydrique concentré, on voit le sel fondre très-rapidement, et le thermomètre, plongé dans le mélange s'abaisser de 27° au-dessous de sa température initiale.

Ici l'eau simple n'est pas suffisante pour déterminer la fusion prompte du sel: il faut un acide énergique. Et comme cet acide se borne à provoquer le changement d'état du sulfate de soude, sans entraîner sa décomposition, il n'y a que peu de chaleur développée par l'affinité chimique ; tandis qu'au contraire il y a beaucoup de froid produit par le phénomène physique de la liquéfaction du sel.

On peut remarquer, en outre : 4° Que le sulfate de soude cristallisé contient plus de la moitté de son poids d'eau de cristallisation ; 2** Que cette eau, qui est à l'état solide dans le sel primitif, se retrouve à l'état liquide dans le sel fondu ; 3* Que l'eau étant, de tous les corps connus, celui qui. exige le plus de chaleur, sous le même poids, pour passer de l'état solide à l'état liquide, elle doit contribuer, par cela même, et pour une très-forte part, à l'abaissement de température qui s'observe dans ce second mélange.

III. Lorsqu'on mêle ensemble deux parties de glace pilée et une partie de sel marin, on voit les deux corps prendre l'un et l'autre l'état liquide, et le résultat de cette double liquéfaction est un abaissement de température considérable : le thermomètre, plongé dans le mélange, descend jusqu'à 20° au-dessous de zéro.

On remarquera que, dans ce troisième exemple, le phénomène est double. La cause primordiale qui détermine ce phénomène est l'affinité de l'eau liquide pour le sel marin. Mais, comme l'eau est