SYSTÈME DE EB.AKEAH

Dans le système de fabrication des eaux gazeuses inventé pàr Bramali , une pompe aspire l’eau et le gaz, et les refoule en même temps dans un réservoir commun. Ce réservoir est d’une petite capacité; mais à mesure qu’il se désemplit par le tirage de l’eau gazeuse, la pompe fournit sans cesse une nouvelle quantité d’eau et de gaz , de manière à ce que

EAUX MINERALES.

le travail puisse durer aussi longtemps qu’on le veut sans être interrompu.

La machine de Bramah a été décrite avec beaucoup de détails dans le Bulletin de la Société d’encouragement : elle est employée dans la plupart des fabriques d’Angleterre et dans un petit nombre de fabriques françaises. Mais cette même machine, avec le mécanisme plus simple qu’y a appliqué M. Viel Gazai , mécanicien de Paris , fonctionne dans presque tous les ateliers de la France. Je donne ici le dessin de cette dernière machine.

La machine de Bramah a, comme pièces accessoires, un appareil pour la production du gaz carbonique et un gazomètre ordinaire qui sert de réservoir. Celui-ci n’a pas besoin d’être gradué , car ici le gaz se mesure par la pression intérieure de l’appareil, et non plus par le volume qui a été puisé : par la même raison , le gazomètre peut être d’une assez faible capacité : il suffit qu’il puisse être alimenté aussi vite par la production de gaz qu’il est épuisé par sa soustraction.

A est le vase ou tonneau dans lequel l’eau gazeuse doit se faire ; sa capacité est de 15 à 16 litres.

to,

KAIJX MINERALES.

Dans l’intérieur est un agitateur de la forme ci-

contre, destiné k faciliter le mélange de l’eau et du gaz. 11 est mis en mouvement par la manivelle M armée d’un volant, qui fait en même temps marcher la pompe aspirante et foulante. S. est une soupape de sûreté; rçi est un manomètre destiné à faire connaître la pression intérieure ; T

est un tube en verre placé en dehors du tonneau et communiquant avec sa partie supérieure et sa partie inférieure. L’eau y pénètre, et l’on peut y voir à chaque instant quelle est la hauteur du liquide dans le tonneau; R est un robinet, garni de rondelles en caoutchouc. Le col de la bouteille vient s’y appliquer ; une pédale à bascule sert à l’y appuyer; une armure en cuivre G garantit l’opérateur des éclats de verre , comme dans la machine de Genève.

La pompe P sert à puiser en même temps l’eau et le gaz , et à les refouler tous deux dans le tonneau

EAUX MINERALES.

récipient. On voit comment le piston est mis en mouvement par la manivelle.

Q est une partie importante de l’appareil ; c’est là que se fait et que se règle l’arrivée de l’eau et du gaz. Cette pièce mérite d’être examinée avec détail. Elle présente dans son intérieur un canal qui communique avec la pompe P, ainsi qu’on le verra bientôt dans la ligure en coupe.

C est un tube qui va chercher le gaz sous le gazomètre; E est un tube qui amène l’eau. Tous deux viennent aboutir dans un canal central , au milieu duquel se trouve une

clef de robinet R.

Cette clef est échancrée, comme le montre la figure ci-contre ; quand l'échancrure est en dessus , l’eau et le gaz trouvent tous deux le passage libre , et peuvent pé- ■ r-j nétrer dans l’intérieur, de la pièce générale Q. En tournant ce robinet à droite ou à gauche, on peut à volonté fermer l’arrivage à l’eau ou au gaz, ou bien encore agrandir ou diminuer le passage livré à chacun d’eux, et par suite faire arriver à volonté plus d’eau ou plus de gaz. Une petite tige sert à faire tourner le robinet. Uneportion decercle indicateur permet d’ouvrir tou-

EAUX M1MKKAL.ES.

joursavec précision le robinet de la quantité désirée.

L’intérieur de la pièce Q communique avec l’intérieur du corps de pompe P par un conduit ; le canal intérieur de Q porte deux billes qui servent de soupapes. La bille B intérieure portesur un diaphragme garni de cuir et percé d’un trou. Elle se soulève pour livrer passage à l’eau et au gaz; elle retombe et ferme l’ouverture du diaphragme pour s’opposer à leur retour ; au-dessus de la bille est une petite pièce en cuivre échancrée C qui ne bouche pas le canal ; elle est garnie en cuir à sa partie inférieure. C’est contre elle que la bille vient frapper et s’arrêter quand elle est soulevée par l’eau et le gaz.

La bille supérieure B’ établit ou ferme la communication de la pompe avec le tonneau ré • cipient ; elle pose également sur un diaphragme en cuir, et se trouve arrêtée dans sa marche ascendante par la petite pièce C’.

T est le tube par lequel l’eau et le gaz pénètrent dans le tonneau.

Maintenant il va être facile de suivre le mouvement de l’eau et du gaz. Vient-on à descendre le piston , on fait le vide dans le corps de pompe P, et l’on rend prédominantes sur sa pression intérieure celle qui s’exerce dans le tonneau

IîAL'X lll.MiKALKS.

récipient et celle qui est exercée par le gaz dans le gazomètre et par l’air atmosphérique sur 1 eau ou la dissolution saline.

L'effet de la pression plus grande dans le récipient est de presser sur la bille B’, qui ferme alors toute communication entre le récipient et la pompe. L effet de la pression extérieure est de faire monter l’eau dans le tube E et le gaz dans le tube G ; ils soulèvent la bille B et viennent remplir le corps de pompe.

Maintenant, quand on remonte le piston , la pression intérieure augmente de plus en plus ; elle presse sur la bille B qui ferme l’entrée à l’eau et à l’acide carbonique; elle soulève au contraire la bille B’; l’eau et le gaz pénètrent ensemble dans le récipient. Ainsi l’abaissement du piston a pour effet d’introduire l’eau et le gaz dans la pompe, et l’ascension du piston a pour effet de les refouler dans le tonneau.

Veut-on faire marcher l’appareil, on met l’extrémité du tube E en communication avec un réservoir qui contient de l’eau , et le tube G en communication avec le gazomètre. L’on ouvre le robinet H d’une quantité convenable, que l’expérience fait bientôt connaître; en même temps on ouvre de temps en temps la soupape du récipient, jusqu’à ce qu’il soit entièrement rempli : c’est afin de chasser l’air atmosphérique qui y est contenu. On retire alors une partie de l’eau , et , pendant tout le temps que dure l’opération , on tient le récipient rempli au tiers de sa capacité, ce qu’il est facile de recon-

naître par la hauteur du liquide dans le tube latéral T ; on règle le mouvement de la pompe de manière «à ce qu’elle fournisse constamment une quantité d’eau égale à celle qui est tirée par le robinet. Par ce moyen la continuité du travail s’établit, et la machine , une fois en mouvement , . ne s’arrête que lorsqu’on veut suspendre la fabrication.

Toutes les précautions nécessaires pour ne pas perdre de gaz pendant la mise en bouteilles, et pour se mettre à l’abri des accidents, sont les mêmes que celles que nous avons indiquées pour l’appareil de Genève : seulement ici l’usage du robinet à double courant ne peut trouver son application.

La quantité dont la clef du robinet qui amène l’eau et le gaz doit rester ouverte est bientôt connue par l’habitude. On a pour guide encore la qualité de l’eau qui est tirée et l’indication du manomètre ; on travaille ordinairement sous une pression intérieure de 7 atmosphères. Si la pression intérieure devient trop forte , la soupape de sûreté se soulève et donne passage au gaz excédant . On pourrait la faire communiquer avec le gazomètre , de manière à ne pas perdre le gaz qui sort alors de l’appareil.

L’appareil de Bramah a sur l’appareil de Genève des avantages marqués. On peut à volonté y fabriquer une grande ou une petite quantiié d’eau minérale ; on peut sans inconvénient suspendre à volonté la fabrication sans craindre de changer la nature des produits; la fabrication s’y fait aussi

EAUX MINERALES.

d’une manière plus expéditive , circonstance qui explique la préférence qui lui est accordée dans toutes les fabriques montées sur une échelle un peu forte. Un autre avantage est de donner de l’eau également chargée à toutes les époques de l’opération. On peut lui reprocher avec raison de fournir des eaux gazeuses dans lesquelles le gaz carbonique est moins adhérent ; elles sont , si l’on peut s’exprimer ainsi , plus gazeuses pour la forme, moins pour le fond ; ce qui est dû à ce que le tonneau étant d’une petite capacité, l’eau et le gaz ne restent pas assez longtemps en contact. Sous ce rapport, les appareils de Barruelet de Savaresse ont certainement l’avantage. 11 ne faut jamais perdre de vue que l’eau et le gaz n’adhèrent facilement l’un à l’autre que lorsqu’ils sont restés longtemps en contact sous une forte pression. On peut reprocher encore à l’appareil continu d’être moins propre à la fabrication des eaux très chargées de carbonates calcaire ou magnésien , qui exigent un séjour prolongé de ces sels peu solubles avec l’eau chargée d’acide carbonique. Force est alors de ne faire à la fois que la petite quantité d’eau qui peut être contenue dans la capacité du récipient.

Les avantages des deux systèmes se trouvent réunis dans l’appareil que j’ai fait établira la Pharmacie centrale, et qui a été construit par i\I. Stévenaux.

A est un tonneau en cuivre étamé, d'une capacité de 120 litres ; il porte une large ouverture 0 fermée par un couvercle à vis et que l’on n’ouvre que lors-

qu’on veut nettoyer l’appareil. Une tubulure plus petite sert à l’introduction ordinaire de l'eau. S est une soupape de sûreté; m un manomètre de Sava-

resse. En arrière est le tube de verre qui fait connaître à chaque instant la hauteur du liquide ; T est un tube qui conduit l’eau gazeuse dans le robinet.

M est une manivelle qui met en mouvement l’axe a a, armé d’un volant V. La roue à dents d transmet le mouvement à la roue à dents d’ montée sur le même axe que l’agitateur. E est un excentrique qui abaisse et élève successivement la tige courbe CC qui fait mouvoir le piston p. L’excentrique est lié à la tige par une pièce à vis v ; elle donne le moyen de détacher la tige de l’excentrique; alors on peut faire tourner l’agitateur sans faire agir la pompe.

P est le corps de pompe ; il communique avec la pièce Q dont les détails ont été donnés p. 1 15 et 1 16 ; r est un robinetde garde. Quand le tonneau est rempli d’eau gazeuse , on le ferme , et toute communication avec la pompe est interrompue ; par là on ménage les soupapes et l’on s’oppose absolument à toute déperdition de gaz.

Ce qui distingue essentiellement cet appareil, c’est :

1° Que le récipient A a une très grande capacité , l’expérience m’ayant prouvé que l’eau est d’autant meilleure que le gaz reste plus longtemps en contact avec elle ;

2° Que le tube T qui amène l’eau du récipient à la bouteille est très long et prolonge le contact du gaz carbonique et de l’eau;

3° Qu’en dévissant la pièce v, on détache le piston et l’on peut mettre alors l’agitateur en mouvement

sans introduire ni eau ni gaz dans le récipient À;

4° Que la pompe P est plus grande et permet d’introduire à la fois une grande quantité d’eau et de gaz ;

5° Que le robinet de garde r sert à détruire à volonté toute communication entre le vase A et la pompe et le robinet à soupapes, et par conséquent à fermer complètement le récipient A.

Cet appareil fonctionne comme l’appareil de Bramah ; mais si l’on met le robinet d’introduction de la pièce Q tout entier sur le gaz , il devient un véritable appareil de Genève , dans lequel on peut laisser séjourner longtemps l'eau gazeuse pour lui donner le temps de dissoudre des sels peu solubles, et dans lequel on peut agiter à plusieurs reprises au moyen de l’agitateur pour faciliter la dissolution. L’appareil est en outre susceptible de recevoir le robinet à double courant , si favorable dans la fabrication par le système de Genève.

BOUTEILLES SIPHOIDES

On sait assez que lorsque l’on vient à déboucher une boutei-lle d’eau gazeuse , au moment où le bouchon vient d’être ôté , il se fait une vive effervescence qui souvent entraîne une partie du liquide; en outre, le buveur est partagé entre le double inconvénient, de perdre une partie du gaz contenu dans l’eau de son verre , s’il s’occupe à reboucher aussitôt la bouteille, ou de laisser affaiblir l’eau qui reste dans la bouteille s’il commence par boire la liqueur ver-

sée. Chacun a appris encore par sa propre expérience que , pour peu que l’on tarde à boire la totalité d’une bouteille d’eau gazeuse , les dernières parties que l'on se verse sont à peine chargées de gaz. C’est ce double inconvénient que M. Savaresse a voulu éviter par l’emploi des bouteilles siphoïdes. Voyons d’abord quelle est la construction de ces bouteilles.

Une 'bouteille siphoïde est un cruchon en grès verni, dont la capacité est un peu plus grande que celle d une bouteille à eau de Seltz ordinaire. La tubulure de la bouteille porte un ajutage en étain fin solidement fixé dans le col du cruchon.

Voici quelle est la disposition intérieure de cet ajutage. Il porte à une certaine hauteur un rétré- V cissementsur lequel vient poser

de coton pour qu’il glisse à frottement dans la cavité de l’ajutage. La vis traverse un bouton b qui

un petit cylindre en alliage C, terminé par un disque de liège très fin , attaché avec de la cire à cacheter : quand le liège est appuyé exactement sur le rétrécissement, il intercepte toute communication entre l’intérieur de la bouteille et l’extérieur. Ce petit cylindre tient à une vis terminée par un bouton ou par une pièce V ; vers sa partie supérieure le cylindre C est garni avec un peu

EAUX MINERALES.

ferme la partie supérieure de l’ajutage et s’oppose à ce que le petit piston p puisse sortir. En faisant mouvoir la vis on ouvre ou l’on ferme à volonté la communication entre l’intérieur du cruchon et l’ajutage^ le gaz et l’eau sortent par le bec b\ un tube t va plonger presque jusqu’au fond du cruchon.

Supposons le cruchon plein d’eau gazeuse, un petit espace vide de liquide se trouve à la partie supérieure, qui contient du gaz acide carbonique, comprimé à plusieurs atmosphères , comme nous le verrons tout-à-l’heure. En cet état , rien ne peut sortir de la bouteille, car le liège est appliqué exactement sur l’ouverture : la pression du gaz ne peut vaincre la résistance de la vis; mais que l’on vienne à tourner la vis , le gaz qui presse sur la surface de l’eau la fait monter dans le tube T comme dans un siphon. Elle s’élève dans l’ajutage et est déversée par le conduit latéral ; mais du moment qu’on fait marcher la vis en sens contraire et que le liège est redescendu , rien ne peut plus sortir de la bouteille.

Quand on a tiré une certaine quantité d’eau gazeuse d’une bouteille siplioïde, elle cesse d’en fournir ; c’est que le gaz , qui presse à la surface de 1 eau, perd de sa force élastique à mesure qu’il s’étend dans le vide laissé par l’eau qui est sortie. On ne peut donc vider d’un seul coup une semblable bouteille ; mais, quand le liquide cesse de couler, qu’on tienne la bouteille fermée pendant quelques instants , 1 eau gazeuse abandonnera une portion de gaz qui rendra

bientôt à l’atmosphère supérieure l’élasticité nécessaire.

J’ai démontré par des expériences directes qu’en vidant successivement les bouteilles siphoïdes , l’eau gazeuse dans chaque verre a la même quantité de gaz. Il est bien vrai que l’eau dans la bouteille s’affaiblit à mesure que l’on en a tiré ; mais connue la pression supérieure diminue aussi , il en résulte que la force du jet, et par suite la perte de gaz diminue à mesure que la bouteille se vide. Les premiers verres reçoivent donc une eau très gazeuse qui perd plus de gaz, et les derniers une eau moins gazeuse qui perd moins. L’expérience m’a prouvé que le consommateur boit toutes les verrées à peu près au même état de saturation.

Pour remplir une bouteille siphoïde on remplace le robinet ordinaire de Bramah par un tube à robinet , auquel s’adapte une pièce coudée percée d’un canal dans son intérieur.

Cette pièce est en bois de buis, et le canal central est assez large pour que l’extrémité du bec en étain puisse 11»

EAUX MINERALES.

y être introduite. Alors on soulève la vis « , et en un instant très court l’eau gazeuse est refoulée dans le cruchon, et le remplit en grande partie. Au moment où l’on tourne le robinet, l’eau gazeuse, pressée plus fortement dans le tonneau K par l’atmosphère de gaz qui la recouvre , est refoulée et pénètre dans le cruchon par l’ajutage et le tube de verre t. L’air que le cruchon contenait est refoulé jusqu’à ce que son volume soit assez diminué et sa force élastique assez augmentée pour qu’il fasse équilibre à la pression exercée à la surface de l’eau dans le récipient R. On voit de suite pourquoi le cruchon ne se remplit pas complètement d’eau. A ce moment on descend la vis pour fermer le cruchon , on le retourne sans le secouer. L’air occupe alors le fond du cruchon où plonge l’extrémité du tube t ; on soulève la vis , et l’air sort, laissant dans la bouteille une atmosphère formée par un mélange d’acide carbonique et d’air. On reporte alors la bouteille sous le robinet , et quand le liquide cesse d 'être refoulé, on répète la même manœuvre; on reporte encore une fois la bouteille sous le robinet, et cette fois elle se remplit presque entièrement. L’emplissage des cruchons par ce moyen va beaucoup plus vite que celui des bouteilles par les moyens ordinaires; on n’a plus ni bouchon à mettre, ni ficelle à attacher.

Quand une bouteille siplloïde a été vidée, elle reste pleine d’acide carbonique qui ne peut s'échap-

per ; elle n’en est que mieux disposée à recevoir une nouvelle charge d’eau gazeuse. Rien d’étranger ne peut s’introduire dans les bouteilles; c’est de loin en loin seulement que l’on a besoin de les rincer.

M. Savaresse remplit les cruchons sous une pression de 10 atmosphères, c’est-à-dire que le manomètre indique cette pression dans le récipient. Mais il faut se garder de croire que le volume du gaz dans l’eau soit en rapport avec cette pression ; il ne dépasse guère 4 volumes. Oji ne donne pas à l’eau le temps d’arriver à saturation.