GRADUATION
repos doit occuper les 2/3 de la hauteur de l'extrémité libre du tube. On continue à chauffer jusqu'à ce que le liquide provenant de la condensation des vapeurs coule en abondance sur les parois du renflement supérieur du tube. On règle la flamme de façon à ce que la limite de condensation du liquide qui est très nette se tienne à mi-hauteur dans le renflement. On a alors une température parfaitement uniforme à l'intérieur du tube de verre sur^ toute la hauteur du cylindre en plâtre. On y plonge la soudure du (toupie et le cadre du galvanomètre arrive immédiatement se fixer à une position invariable.
Pour le point d'ébuUition du zinc, M. Barus a fait construire des petits creusets en porcelaine très ingénieusement disposés, mais aussi 1res compliqués, partant fragiles et coûteux. On peut plus simplement se contenter d'un creuset en porcelaine de 70 millimètres de profondeur (fig. 24)^ rempli de zinc fondu sur 5o millimètres de hauteur, et par-dessus 20 millimètres de poussier de charbon. Un couvercle percé d'un trou <entral laisse passer un petit tube en porcelaine renfermant le couple. On chaufl'e jusqu'au moment oii l'on voit une petite flamme blanche de zinc sortie du creuset. Il est indispensable que les passages pour la sortie de la vapeur de zinc soient assez larges. Ils tendent, en effet, à se boucher par un dépôt d'oxyde de zinc qui soude en même temps le couvercle au creuset, et celui- <i fait explosion quand il n'y a plus d'issue pour les vapeurs de zinc.
On peut employer très avantageusement, pour ce
Fig. 24.
PYROMETRE rilERMO-ELECTRIQVE
chauffage et plus encore pour le chauffage de petits creusets à température très élevée, un modèle de fours de fabrication anglaise (fig. 35), qui a l'avantage de résister presque indéfiniment à Faction de la chaleur el d'être d'une réparation très facile. Le principe de construction de ces fours est de les composer de deux coiudies concentriques. L'enveloppe extérieure, en terre
Fig. 23.
réfractaire, et cerclée en fer, donne la solidité au four; elle ne reçoit qu'indirectement l'action de la chaleur et n'est pas exposée à se fendre par retrait sous l'action des températures trop élevées. L'enveloppe intérieure, qui seule reçoit l'action du feu, est composée de sable quartzeux grossier^ grains de i millimètre, agglomérés par une petite quantité d'un fondant. Sous l'action d'une température élevée, le quartz n'éprouve pas de retrait comme l'argile; il gonfle au contraire en passant à l'état de silice amorphe avec un changement de densité de 2,6 à 2,2. Mais cette transformation ne se fait qu'avec une lenteur extrême, sans quoi elle ferait éclater le four. Si par hasard cette enveloppe intérieure venait à tomber, on la remplace facilement en plaçant dans le four une fiole en verre de diamètre approprié, entouré d'une feuille de papier huilé, et en tassant
GRADIATIOS
intoiir du (^Yos sa])le quartzeiix faiblement liumeelé ?^ec une solution sirupeuse de silicate alcalin. On laud'e ce four par une ouverture latérale avec un (diatmeau de Flechler qui a l'avantage d'être très robuste Il avec un chalumeau à gaz quelconque.
Pour l'emploi des points de fusion, il y a plusieurs cas distinguer. Si l'on peut enij)loyer une grande quantité métal comme avec le zinc, le plomb, l'étain, le plus impie est de les fondre dans un creuset, d'y plonger couple convenablement protégé et de laisser refroidir. \n observe sans aucune difficulté la température stationnaire de solidification.
Si l'on ne peut employer qu'une petite quantité de métal comme c'est le cas de For, ou si l'on n'a pas d'installation pour chauffer des creusets, il est possible d'observer les points de fusion de la façon suivante : on enroule autour de la soudure, de façon à la couvrir complètement, un fil fin de métal choisi, il suffit avec un |)eu d'habitude de un centigramme de métal, et on place le cou|)Ie dans une enceinte à température stationuaire très légèrement supérieure a celle de fusion, ou à température croissant très régulièrement. On suit les indications du galvanomètre qui, au moment de la fusion, présente un léger arrêt suivi d'un départ brusque. Mais cette pertur])ation est d'autant plus faible que la masse de métal est plus petite, et il faut une certaine hal^itude de ce genre d'expérience pour saisir avec certitude le petit arrêt. Il est indispensable bien entendu que le chauffage lui-même soit absolument régulier. Il est impossible d'obtenir ce résultat avec une flamme libre qui est toujours flottante. Pour avoir une température stationnaire on prendra au laboratoire un tube ou un moufle dans un loiirneau depuis longtemps allumé, à l'usine une cheminée ou un carneau de sortie de fumée. Dans ces
PYROMETRE THERMO-ÉLECTRIQUE
enceintes la température varie d'un point à un autre el on peut, après quelques tâtonnements, trouver la température convenable. Pour opérer à température croissante, <;e qui est le plus commode dans les laboratoires, on place la soudure convenablement préparée dans un petit creuset rempli d'une matière pulvérulente, non fusible et peu conductrice, ou bien on entoiu'e simplement la
IROO
Pt(i779'?)
Au(ioG5?)
Zn ( y3o? cbullilioii>
Al (655°)
S (1*I^°) Zn(it20° fusion)
H^Odoo")
IW 150 mm (1)
35 37,5 divisions (2)
2«0 300 mm (3)
FJL'. 26.
soudure d'une boulette déplâtre, d'argile, de Purimachos. On a soin de commencer par dessécher et déshydrater lentement cette boulette. Pour l'empêcher d'éclater, on la place alors dans une llamme assez chaude pour amener la fusion du métal; cette flamme doit être bien fixe. Pour la fusion du platine on doit procéder d'une façon différente. On utilise la fusion des fils du couple, dans Topération même qui sert à faire la soudure. Il f^uit
RÉSULTATS D EXPÉRIENCES iSg
être deux opérateurs, Fun qui suit le galvanomètre, Fautre qui observe la fusion du platine. Il est nécessaire d'employer une flamme assez grande pour que la température soit régulière sur une certaine hauteur. On place la jonction des deux fils tordus à 5o millimètres au moins au-dessus du chalumeau, on donne un fort débit d'oxygène et on ouvre peu à peu le robinet du gaz jusqu'à fusion.
Le même procédé peut être employé pour la fusion de For, avec un chalumeau à air, à condition que la flamme de celui-ci soit maintenue bien constante, ce qui n'est pas possible avec les souffleries au pied. Ce procédé est cependant moins précis que ceux qui ont été précédemment indiqués.
Nous donnerons ici les courbes (fîg. 06) de graduation de différents couples, reliés à des galvanomètres différents ou, dans le cas de la méthode par opposition, à un rliéostat de Pouillet. Dans ce dernier cas le zéro de la graduation ne correspond pas à une force électromotrice nulle, et par suite à une température égale à la température ambiante en raison de la résistance supplémentaire d'un fil conducteur qui venait s'ajouter à celle du rhéostat.
Points fixes. Galvanomètre Galvanom. Méthode
a miroir.
a ai|
rui
lie. cl
[ oppositioi
EbuUition
de l'eau. . .
divis.
Ebullition
de la naphla-
line. . .
di
Lvis.
i3 mm
Fusion de
zinc ....
Ebullition
du soufre. .
ia3
Fusion de
l'aluminium.
Ebullition du zinc . . .
Fusion de
l'or
io65
Fusion du
platine . . .
Résultats d'expériences. — La mesure des tempéra-
i4o PYROMETRE THERMO-ÉLECTRIQUE
tiires par les couples thermo-électriques a permis de préciser un grand nombre de températures élevées sur lesquelles on n'avait -que des idées nidles ou inexactes. Les mesures ont été particulièrement nom])reuses dans les recherches scientifiques et industrielles relatives au fer. C'est avec le couple thermo-électrique que M. Osmond et ses continuateurs, MM. Roberts Austen, Arnold, Howe, Gharpy ont fait toutes leurs études sur les transformations moléculaires des fers et aciers. Les conditions de fabrication et de traitement de ces métaux ont été précisées par l'introduction courante dans les usines de ce procédé de mesure des températures élevées. Nous donnerons à titre d'exemples une série de déterminations faites par M. H. Le Chatelier dans un certain nombre d'appareils industriels.
Acier. — Four Siemens-Martin.
Gaz à la sortie du gazogène 720"
Gaz à l'entrée du récupérateur 400
Gaz à la sortie du récupérateur i 200
Air à la sortie du récupérateur i 000
Intérieur du four pendant l'afllnage i 55o
Fumée au pied de la cheminée 3oo
Verre. — Four à bassin pour bouteilles. Four à pots pour vitres.
Four I 400°
Verre en affinage i3io
Recuit des bouteilles 585
Etendage du verre à vitre 600
Gaz d'éclairage. — Four à gazogène.
Haut du four i 190°
Bas du four i 060
Cornue en fin de distillation 975
Fumées au bas du récupérateur 680
RÉSULTATS D'EXPÉRIENCES i4i
Porcelaine. — Fours.
Porcelaine dure i 400"
Porcelaine de Chine i 270
Conditions d'emploi. — Les couples thermo-électriques en raison de leur facilité d'emploi et de la précision de leurs indications sont préférables à tous les autres procédés pyrométriques pour les recherches courantes scientiHques ou industrielles, et en fait ils sont à peu près seuls employés aujourd'hui a cet usage. Leur emploi cependant n'est pas à recommander pour les recherches de haute précision ; la préférence devra, comme nous l'avons déjà dit, être donnée au pyromètre à résistance électrique dès qu'on aura le moyen de le graduer avec précision jusqu'aux températures élevées. Dans un ordre d'idées tout différent on sera encore amené à laisser de côté les couples thermo-électriques quand on ne disposera pas d'un personnel assez expérimenté pour faire la petite installation électrique nécessaire, ou quand on reculera devant la dépense d'acquisition d'un galvanomètre.
