‹ Manipulations de physique; cours de travaux pratiques, professé a l'École supérieure de pharmacie de ParisChapitre 61 sur 299 · APPAREIL DE M. SALLERON · texte numérisé non relu

APPAREIL DE M. SALLERON

Le tableau des corrections, placé à la fin de cet ouvrage, indique que le degré 260 à -I- 19% correspond au degré 24»6 à + 15«. D'après cela, la richesse alcoolique du vin est :

Le vin essayé contient donc 8.2 pour 100 d'alcool, ce qui veut dire, dans le langage de Talcoomètre centésiin^d, qu*à la température de -4- 15**, pour laquelle l'instrument a été gradué, 100 cent. cub. du vin examiné contiennent 8^,2 d'alcool absolu, ou, ce qui est la même chose, que le vin dont il est question renferme 82 centimètres cubes d'alcool absolu par litre.

Appareil de M, Salleron, — M. Salleron, dans le but de rendre la distillation du vin plus facile et moins longue, a imaginé un appareil (tig. 106) de petite dimension, très-portatif, qui exige beau-

FlG. 106. — Petit appareil de M. Salleron pour Fessai des vins

coup moins de liquide, et par conséquent aussi beaucoup moins d'eau réfrigérante. Cet instrument, par la facilité de son emploi et la rapidité de ses indications, est aujourd'hui adopté par les octrois des grandes villes et par un grand nombre de commerçants.

Le principe de l'opération est, d'ailleurs, exactement le même que celui de l'opération précédente ; l'appareil seul diffère en quelques points. La chaudière est remplacée par un petit ballon de verre B, de 200 centimètres cubes environ (i). A l'ouverture E de

(1) Le ballon de verre o(Tre cet avantage qu'il permet de voirie liquide intérieur, ci de régler la flamme de la lampe à alcool, de manière à obtenir une ébuUiiion lente et modérée.

ce ballon, se trouve adapté un tube en caoutchouc D, qui le relie avec le serpentin C, et qui donne beaucoup de flexibilité à TappareiL L'éprouvette L, qui présente deux traits de jauge, 1 et 1/2, est disposée de manière à pouvoir admettre tout à la fois dans son intérieur un thermomètre et un alcoomètre centésimal. Ces pièces, comme les précédentes, sont de très-petite dimension.

Mode opératoire. — l"" Remplir Téprouvctte jusqu'au trait de jauge supérieur a avec le vin qu'il s'agit d'essayer. Introduire ce vin dans le petit ballon de verre; ajuster hermétiquement les pièces de l'appareil, et, après avoir rincé et égoutté l'éprouvette jaugée qui a servi à mesurer le vin, la disposer immédiatement audessous de l'orifice du serpentin ;

2° Chauffer le ballon au moyen d'une lampe à alcool A, en employant toutes les précautions usitées en pareil cas. Continuer la distillation jusqu'à ce que le niveau du produit distillé parvienne au trait 1/2(1);

3*» Ajouter au produit distillé la quantité d'eau nécessaire pour compléter un volume égal à celui du vin mis en expérience, et déterminer, à l'aide de l'alcoomètre centésimal, les proportions relatives d'alcool et d'eau contenues dans ce mélange. Le degré de l'alcoomètre exprime en centièmes la richesse alcoolique du vin.

Toutefois, les degrés inscrits sur la tige de l'alcoomètre se rapportant à la température de -}- 15, il y a une correction à faire, lorsque la température est différente. On se sert, pour cela, d'une table à double entrée, qui a été établie par Gay-Lussac, et que nous avons reproduite à la fin de cet ouvrage : sur la ligne horizontale se trouvent les températures ; sur là ligne verticale se trouvent les degrés alcoométriques. On choisit sur ces deux lignes les indications fournies par Texpérience, et le degré réel se trouve au point d'intersection de leur prolongement.

Procédés directs dam lesquels la distillation nest pas jugée nécessaire. — Les procédés que nous venons d'exposer exigent, l'un et l'autre, la distillation préalable du vin; et, bien que cette opéra-

(1) Le liquide alcoolique qui passe à la distillation entraine toujours une petite quaO' tité de la poussière blanche qui recouvre le caoutchouc vulcanisé. Le produit distillé en devient moins transparent; mais son titre alcoométrique n*en reçoit aucune atteinte.

EBULLIOSCOPES. 225

tion ait été rendue aussi pratique que possible dans le petit appareil de M. Salleron, on a cherché à s'en affranchir en employant des procédés fondés sur d'autres principes, et dans lesquels la distillation n'est pas jugée nécessaire. Nous citerons en particulier : Yéhullioscope de M. Brossard-Vidal^ Yéhullioscope de M. Conati, modifié par M, Malligand; le dilatomètre de M. Silbermann; Vœnomètre de MM. Limousin et Berquier; le compte-gouttes de M. Salleron et celui de M, Buclaux,

Ébullioscope de M. Brossard-VidaL — Le procédé de Tébullioscope est fondé sur la différence qui existe dans le point d'ébullition des liquides alcooliques suivant la proportion d'alcool qu'ils renferment. L'eau pure bout à lOO", sous la pression normale; l'alcool absolu bout à 78% 4, sous la même pression. Un mélange d'eau et d'alcool bout à une température intermédiaire, d'autant plus voisine de 100' qu'il est plus aqueux, d'autant plus voisine de 78,"4 qu'il est plus alcoolique.

Les vins, quoique ayant une nature complexe, se comportent à cet égard, comme de simples mélanges d'alcool et d'eau; car on a observé que leur température d'ébullition est à peu près indépendante de la nature et de la proportion des matériaux fixes qui s'y trouvent contenus (1 ). La question se réduit donc à prendre avec exactitude le point d'ébullition du liquide dont on veut connaître la richesse alcoolique.

Le premier appareil fondé sur ce principe a été imaginé par M. Brossard-Vidal. Il porte le nom à' Ébullioscope à cadran. Il se compose d'un large tube thermométrique en verre, ouvert à sa partie supérieure, et rempli de mercure jusqu'à une petite distance de son extrémité. Sur le mercure repose un petit flotteur, attaché par un fil qui s'enroule sur une poulie, et que l'on maintient tendu à l'aide d'un contre-poids. Au centre de la poulie se trouve une aiguille qui parcourt les divisions d'un cadran, et qui marche dans un sens ou dans l'autre, suivant que le niveau du mercure s'élève ou s'abaisse dans le tube.

Le thermomètre étant successivement plongé dans l'alcool ab-

(1) C'est cette circonstance qui donne de Pintérêt au procédé de Tébullioscope ; car, si ce procédé exigeait, comme celui de Talcoométrc, une distillation préalable du vin, il n'offrirait aucune espèce d'avantage, l'opération étant plus longue et le résultat moins exact.

BlIGNET. 15

solu, dans Teau distillée et dans des mélanges en proportions connues de ces deux liquides, on note le point où s'arrête l'aiguille pour chacun des cas examinés, et on a ainsi une échelle de graduation à l'aide de laquelle on peut déterminer, à un ou deux centièmes près, la richesse alcoolique des vins soumis à l'essai.

Ébullioscope de M. Conati. — L'ébuUioscope de M. Conati n'est autre chose qu'un thermomètre alcoométrique (fig. 107). Il comprend :

1" Un fourneau F, en laiton, auquel est fixée une capsule en cuivre rouge que l'on chauffe au moyen d'une lampe à alcool L. L'ouverture de cette capsule est enc; mais elle est masquée, dans la figure, par une tablette métallique servant à la fois de support au thermomètre et de couvercle à la capsule. 2° Un thermomètre à mercure trèssensible dont le réservoir plonge dans le liquide de la capsule, et dont la tige fait saillie en ^ Ce thermomètre mesure seulement les températures élevées comprises entre + 78^ et -f 100" (1). Les divisions sont tracées sur une échelle métallique bb'y mobile le long du tube de verre (2). En haut de cette échelle, se trouve le degré alcoométrique 0" correspondant au point d'ébullition de l'eau pure ; à la partie inférieure se trouve le degré alcoométrique 400* correspondant à Tébullition de l'alcool absolu. Les divisions intermédiaires expriment les centièmes d'alcool contenus dans le liquide qu'on analyse. Cette graduation est, d'ailleurs, établie

ViG. 107. — Ébullioscope de M. Conati. .

(1) A la température ordinaire, le niveau du mercure se trouve dans le résenoir et non sur la tige. Cette circonstance fait que, si l'air n\i pas été complètement expulsé de l'appareil, la colonne mercuriellc est souvent divisée, et que ce n'est qu'avec beaucoup de peine qu'on parvient à rétablir son uniformité.

(2) La pression atmosphérique influant, conmie on sait, sur le point d'ébullition des liquides, il importe d'en tenir compte en rendant l'échelle mobile. Cette mobilité de l'échelle fait qu'on n'a pas à s'inquiéter de la pression au moment de l'expérience. On ramène simplement le zéro de l'échelle en coïncidence avec le niveau du mercure dans le thermomètre, quand le réservoir de celui-ci plonge dans Teau distillée en ébuUition. On admets sans erreur sensible, que les divers degrés tracés sur l'échelle conservent leurs rapports, quelle que soit la pression.

APPAREIL DE M. MALLIGAND. 227

comme celle de l'alcoomètre centésimal, en formant des mélanges d'alcool et d'eau en proportions connues.

Mode opératoire. — 1* Régler d'abord l'instrument, en mettant de l'eau distillée dans la capsule, la portant à l'ébullition, et faisant marcher l'échelle du thermomètre, jusqu'à ce que son zéro soit en coïncidence parfaite avec le niveau du mercure.

2* Remplacer alors l'eau de la capsule par le vin qu'il s'agit d'essayer, et le chauffer graduellement jusqu'à l'ébullition, en ayant soin de noter le point le plus bas auquel coiTespond le niveau du mercure, au moment même où l'ébullition a lieu.

Le chiffre de l'échelle qui se trouve en regard de ce point exprime la proportion en centièmes de l'alcool contenu dans le vin.

Appareil de M, Malligand. — L'ébuUioscope de M. Conati présente deux inconvénients principaux :

1* La vapeur qui s'échappe de la capsule se condense sur la tige du thermomètre et empêche de lire la division à laquelle s'arrête le mercure, lorsque l'ébullition commence à se manifester ;

2** Dans la seconde expérience sur le vin, l'ébullition ne représente pas un terme fixe, et le niveau du mercure n'est en aucun temps stationnaire. Comme la proportion d'alcool diminue d'une manière rapide à mesure que l'opération marche, la température d'ébuUition se modifie sans cesse, sans qu'on puisse saisir d'une manière certaine le degré auquel elle correspond dans le mélange initial.

C'est pour remédier à ces deux inconvénients que M. Mallig^nd a imaginé un nouvel ébullioscope dont l'idée première appartient à M. Jacquelain.

L'appareil a été construit de la façon la plus heureuse par MM. Wisnegg et Alvergniat dont tout le monde connaît l'habileté; et M. Thenard, dans un rapport fait récemment à l'Académie des sciences, a fait ressortir tous les avantages qu'il présente au point de vue de la détermination de la richesse alcoolique des vins.

L'ébuUioscope de M. Malligand (fig. 108) comprend les pièces suivantes :

1^ Un vase en laiton, F, ayant la forme d'un tronc de cône, fixé

sur la lige qui sert de support à l'appareil . C'est dans ce vase qu'on introduit le vin qui doit être soumis à l'essai. On le chauffe à l'aide d'un thermosiphon aa\ composé d'un tube de laiton de 7 à 8 millimètres de diamètre intérieur, courbé en cercle, et dont les deux extrémités viennent se souder au bas du vase F, à deux hauteurs sensiblement inégales. Le diamètre du cercle formé par le thermosiphon est d'environ 10 centimètres. 2* Une lampe à alcool L, dont la flamme est rendue régulière

FiG. 108. — ÉbuUioscope de M. Malligand.

par une disposition qui consiste à saisir la mèche en coton dans un tube en toile métallique. Cette lampe se place sous le thermosiphon, au point le plus éloigné du vase F, et elle ne le chauffe que sur une très-petite partie de la circonférence. En outre, le bout de la mèche est engagé sous une petite hotte S, à travers laquelle passe le cercle du thermosiphon. Cette petite hotte est surmontée d'une cheminée qui active le tirage. 8' Une plaque épaisse de laiton qui se visse sur le vase F et lui

APPAREIL DE M. MALLIGAND. :2-29

sert de bouchon. Elle est percée de deux trous : Tun central, par où passe la tige du thermomètre ; l'autre, excentrique et taraudé, sur lequel se visse l'appareil à condensation.

4° Un réfrigérant R, composé de deux tubes concentinques : l'espace annulaire compris entre ces deux tubes reçoit l'eau froide destinée à la condensation des vapeurs qui s'échappent du vase F. Quant au tube central, après avoir traversé le couvercle, il vient, afin de faciliter la rentrée de la vapeur condensée, s'ouvrir en bec de flûte à la partie supérieure du même vase F.

t)"" Un thermomètre T à gros réservoir, et par conséquent trèssensible, dont la tige se recourbe horizontalement, comme l'indique la figure. C'est dans la partie horizontale seulement que se trouvent les indications utiles. Celles-ci sont comprises entre le 0* alcoolique correspondant ap point d'ébullition de l'eau sous la pression du moment, et le chiffre 25 qui forme l'autre extrémité de l'échelle. Elles ne représentent pas des degrés de température, mais des degrés alcooliques. Ces degrés, d'ailleurs fort différents de longueur, ne sont pas inscrits sur la tige thermométrique, mais sur une réglette E, parallèle à cette même tige, et qui est appliquée à glissement contre la règle principale qui sert de support au thermomètre. Cette disposition est due àce que le zéro alcoolique devant toujours correspondre au degré d'ébuUition de l'eau, il faut, chaque fois que le baromètre varie, ramener à ce degré le zéro alcoométrique.

6" Un petit curseur C qui parcourt verticalement les divisions de l'échelle, et qui, étant amené au point où le mercure s'arrête, marque sur la réglette le degré alcoolique correspondant.

Mode opératoire. — l** Verser d'abord de l'eau dans le vase conique F, jusqu'à ce que son niveau atteigne le trait marqué circulairement à l'intérieur du vase;

S** Visser le couvercle ;

3** Ajuster le réfrigérant et remplir d'eau froide l'espace annulaire compris entre ses deux tubes ;

4" Allumer la lampe et la mettre en place. Au bout de dix minutes, l'eau est en pleine ébullition. On amène le curseur en regard du point où le mercure s'est arrêté, et l'on vérifie si ce point

reste Stable. Alors on fait glisser la réglette de façon à faire correspondre la ligne marquée 0" avec le point d'ébuUition, et on la fixe solidement en forçant sur l'écrou destiné à cet usage.

Cette opération sur Teau étant terminée, on démonte Tappareil, on vide le vase F, on le lave à plusieurs reprises avec une petite quantité de vin à titrer, puis on le remplit du même vin jusqu'au trait circulaire. On chauffe de la même manière que pour l'eau, et on recommence la même série d'opérations, sauf qu'on ne touche plus à ]a réglette. Quand l'ébuUition est bien déterminée, on ramène le curseur au point où le mercure s'est arrêté dans le thermomètre, et on lit le chiffre que ce même curseur indique sur la réglette. Ce chiffre exprime en centièmes et en volume la richesse alcoolique du vin.

Il est inutile de dire qu'à chaque changement de liquide il faut renouveler l'eau froide du réfrigérant. Dans le cas du vin, comme dans le cas de l'eau, le niveau du mercure reste assez stationnaire dans la tige du thermomètre, pour permettre à l'opérateur de saisir la limite exacte à laquelle il correspond.

En somme, un titrage de vin ne dure pas plus d'une demi-heure, même en y comprenant le temps de la détermination du zéro alcoohque, et il ne demande pas plus de 100 cent, cubes de liquide.

M. Thenard estime, d'après les expériences sur lesquelles il a appuyé les conclusions de son rapport, que l'ébuUioscope de M. Malligand fournit le meilleur procédé jusqu'ici connu pour titrer l'alcool des vins.

Dilatomètre de M. Silbermann. — Le dilatomètre alcoolique de M. Silbermann est fondé sur cette remarque que l'alcool et l'eau se dilatent de quantités fort différentes, lorsqu'on les expose à une même élévation de température. Ainsi l'eau se dilate, en passant de 0**à 400", de 0.0466 de son volume primitif; tandis que l'alcool, dans les mômes circonstances, se dilate de 0.1254, c'est-à-dire près de trois fois plus. Les divers mélanges d'eau et d'alcool doivent dès lors se dilater d'autant plus qu'ils renferment plus d'alcool, d'autant moins qu'ils renferment plus d'eau.

L'instrument imaginé par M. Silbermann (fig. 109) se compose d'une plaque de cuivre P sur laquelle est fixé un thermomètre à mercure T, à réservoir cylindrique allongé. Sur cette plaque de

DILATOMÈTRE DE M, SILBERMANN.

tI z

cuivre sont marqués deux li-aits A et B perpendiculaires à la colonne de mercure ; le trait inférieur A correspond à la température de + 25" ; le trait supérieur B correspond à la température de + 50.

A côté et parallèlement au tube thermométrique, se trouve placée une pipette cylindrique, ayant la forme d'un gros thermomètre, ouverte par le haut, et dont Torifice inférieur D se ferme au moyen d'une petite plaque de liège fixée sur une plaque de cuivre E qu'on peut élever ou abaisser à volonté au moyen de la vis de rappel F fixée à l'extrémité de la tige K.

Un trait inférieur G indique la quantité de liqueur qu'on doit introduire dans la pipette. A une ceilaine distance au-dessus se trouve le zéro. C'est le point correspondant à la dilatation de l'eau entre + 25" et + 50". Plus haut se trouve le nombre 30 correspondant à la dilatation d'un mélange à 30 centièmes d'alcool pour le même intervalle de température. L'espace compris entre les points 0 et 30 est divisé en degrés qui correspondent à la dilatation des diverses espèces de vins, et qui expriment en centièmes et en volume la quantité d'alcool contenue dans chacun d'eux.

- ^, „ ., F«G. 109. — Dilato-

Mode opératoire. — V Plonger 1 appareil mètredeM.Siibertout entier dans le vin qu'il s'agit d'essayer. "^^""' Soulever le piston de manière à ce que le liquide aspiré monte dans la pipette au-dessus du point G. Transporter alors tout le système dans un bain d'eau froide dont la température peut être élevée graduellement au moyen d'une lampe à alcooK Lorsque le thermomètre, qui fait partie de l'appareil, a atteint la température de + 25" = A, faire couler la petite quantité de vin qui se trouve en excès par rapport au volume constant que l'on doit prendre, et, dès que le niveau sera arrivé en G, fermer très-exactement l'ouverture inférieure de la pipette cylindrique au moyen de la vis de rappel F. On a ainsi un volume

de liquide que Ton ne connaît pas, mais qui se trouve le même dans tous les essais.

2* Le volume de liquide à + 25* étant bien réglé, élever la température du bain jusqu'à + 50** = B. Aussitôt que ce terme est atteint, observer le niveau du liquide, et voir à quel degré de l'échelle il correspond. Ce degré fait connaître en centièmes la quantité d'alcool contenu dans le vin.

Les substances salines ou sucrées contenues dans les vins ne changent pas sensiblement leur dilatabilité. On n'a aucune correction à faire, et quelques minutes suffisent pour un essai (1).

Procédés fondés sur la capillarité. — Lorsqu'à l'aide d'un même tube, terminé par une pointe effilée, on fait tomber successivement des gouttes d'eau et des gouttes d'alcool, il est facile de reconnaître que ces gouttes présentent des différences considérables dans leur poids comme dans leur volume. Ces différences tiennent à la capillarité ; et ce sont elles qui ont servi de base aux procédés que nous allons faire connaître.

Compte-gouttes de M. Salleron, — En 1868, M. Salleron.a communiqué à la Société de pharmacie de Paris {Journal de pharmacie et de chimie, k série, VU, 453) des résultats relatifs au poids comparé des gouttes de différents liquides ; et, parmi ces résultats, il a signalé les suivants comme particulièrement propres à fixer l'attention des physiciens :

1° Le poids des gouttes n'est pas dans un rapport nécessaire avec la densité du liquide qui les fournit : c'est la capillarité, ou, si l'on veut, l'adhérence du liquide pour le solide qui fait varier le volume et, par suite, le poids de ces gouttes ;

2** Si le poids des gouttes varie d'un liquide à l'autre, il demeure constant pour le même liquide, quelle que soit la nature ou la proportion des matériaux fixes qui s'y trouvent dissous, pourvu que ce liquide s'échappe toujours par le même bec d'écoulement. D'où il résulte que toutes les teintures alcooliques doivent donner des gouttes également pesantes, tant qu'elles sont préparées avec le même alcool ; et qu'un liquide complexe, comme le vin, doit se

(I) Voir , pour plus de détails, une note publiée sur ce sujet par M. Bussy. Journal <Ip pharmacie^ 3* série, XV, 100.

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