VAPORISATION ET ÉVAPORATION

Vaporiser et évaporer, c’est réduire un corps en vapeurs; mais dans la pratique ces deux opérations diffèrent essentiellement en ce que, dans la vaporisation, on considère la vapeur et ses effets ; dans l’évaporation, c’est, au contraire, le résidu. Ainsi, on vaporise pour faire certaines fumigations; on évapore pour concentrer Sous un plus petit volume les sucs, les solutions, etc. La manière de produire la vaporisation est variable suivant la nature de la vapeur que l’on veut produire, et suivant l'emploi auquel on la destine. Nous y reviendrons en traitant des fumigations.

L’évaporation est fondée sur la propriété que les liquides possèdent de se réduire en vapeurs. Ces corps forment dans toutes les circonstances une certaine quantité de vapeurs qui est proportionnelle à l’espace dans lequel ils sont placés, et à leur température. Cette quantité est constamment la même pour un espace donné, qu’il soit vide ou plein d'air ; elle varie avec la température ; elle est d'autant plus grande que la température est plus élevée. On observe que la vaporisation se fait plus vite dans le

. vide que dans l’air, sans doute à cause de l’'empêchement méca-

nique que trouvent les particules de vapeur à se loger entre les particules de gaz : mais avec le temps, la proportion de vapeur formée dans un même espace vide ou plein d’air est absolument la même.

En faisant l'application de ces principes à l’'évaporation, on trouve :

1° Que dans une atmosphère saturée d’une vapeur, l’évaporation du liquide qui l’a fournie ne se fait pas.

9° Que dans un espace limité, qui n’est pas saturé de vapeurs, l’évaporation se fait jusqu’à ce que cet espace se soif saturé.

3° Que dans un espace illimité, comme est l'air atmosphérique qui est renouvelé sans cesse par son mouvement à la surface du liquide, l’évaporation n’a de limite que la quantité du liquide, à moins que l'air n’ait été saturé de ses vapeurs, ainsi qu'il arrive quelquefois pour l’eau après plusieurs jours de pluie; que l’évaporation est plus rapide à mesure que l'air est plus éloigné de l'état de saturation.

4 Que l'évaporation est plus prompte à mesure que la tempé-

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faturé ést plus élevée. Suivant Dalton, elle est proportionnelle à la force élastique dela vapeur qui se forme.

5° Qu’en augmentant le mouvement de l'air, l’évaporation est plus prompte.

Suivant la manière dont on évapore un liquide, on peut distinguer : 1° l’évaporation dans le vide ; > l’évaporation spontanée ; 3° l’évaporation par la chaleur.

L’évaporation dans le vide est rarement employée pour la préparation des médicaments ; on en fait un usage assez fréquent dans les laboratoires pour concentrer des liqueurs facilement altérables par la chaleur et l'air; on place ces liquides en couches minces dans un vase très aplati placé au-dessus d’un autre vase qui contient un corps capable d’absorber la vapeur à mesure qu’elle se forme. Au moyen de cette précaution, la formation des vapeurs est continue ; sans elle l'évaporation s’arrêterait aussitôt que l’intérieur de la cloche serait saturé de vapeurs. On se sert ordinairement, pour soutirer la vapeur d’eau, d’acide sulfurique concentré, de chlorure de calcium sec ou de chaux vive, {ous composés dont l’affinité pour l’eau est très prononcée. L’évaporation dans le vide est cependant employée en grand dans les arts pour la concentration des sirops, mais alors on fait le vide au moyen de la vapeur. Parry a décrit un appareil de ce genre pour la préparation des extraits (7’oyez EXTRAITS).

On appelle évaporation spontanée celle qui se fait à Pair libre. On place le liquide dans des vases très larges que l’on recouvre seulement d'un papier, pour éviter qu'il ne soit sali par les corps qui voltigent dans l'air. Il se fait de la vapeur, qui est entraînée à mesure par le courant d'air. La surface du liquide se trouve continuellement en contact avec un espace nouveau propre à se charger de vapeurs, de telle sorte qu’au bout d’un temps plus ou moins long l’évaporation est complète.

La température de l'air, son état hygrométrique et la vitesse de son mouvement influent puissamment sur l’évaporation spontanée. Les effets que l’on obtient participent à la fois de ces trois causes. Soit une solution abandonnée à l’évaporation spontanée, elle s’'évaporera d’autant plus vite que l’air sera plus chaud et plus sec, et que sa marche sera plus rapide. Il pourra arriver cependant que lévaporation se fasse mieux dans un air froid que dans un air chaud, si le premier est sec, et le second chargé d’humidité.

Nous avons vu, en effet, que, dans un espace donné, il ne peut se former qu’une quantité déterminée de vapeurs : la conséquence de ce principe est qu'un air saturé d'humidité, en arrivant à la surface d’une dissolution, ne pourra plus se charger de vapeurs, bien qu’il réunisse ces deux conditions d’être à une température élevée et de former un courant rapide. Il pourra même arriver que la dissolution lui enlève une partie de son humidité, si cette dissolution est concentrée, et que le corps dissous ait beaucoup d’affinité pour l’eau.

L'évaporation, à l’aide de la chaleur, se fait à des températures assez variables. On porte le liquide à l’ébullition, si la vaporisation peut être accélérée sans inconvénients. On opère au bain-marie ou à la chaleur de l’étuve, si l’on craint qu’une élévation plus forte de température ne détermine quelque changement dans la nature des matières dissoutes. Dans tous les cas, il est convenable de multiplier les surfaces autant que possible, et l’on y parvient en se servant de vaisseaux évaporatoires très évasés, et en agitant les liqueurs d'un mouvement continu.

La chaleur augmente la vitesse de l’évaporation, en donnant au liquide la faculté de produire une plus grande quantité de vapeurs à la fois, et de contrebalancer de plus en plus la résistance de l’air. Au terme de l’ébullition, la vaporisation n’est plus limitée que par le refroidissement que détermine la formation des vapeurs. L'air ne peut plus opposer d’obstacle à leur dégagement ; Car la force avec laquelle la vapeur tend à s'échapper est égale à la résistance de l'air ; ou, en d’autres termes, la tension élastique de la vapeur est égale à celle de l'atmosphère. Aussi, à cette époque, on voit de grosses bulles de vapeurs se succéder rapidement, et venir crever à la surface du liquide : c’est le phénomène nommé ébullition.

L'ébullition ne se fait pas pour tous les liquides à la même température, et un même liquide, dans des circonstances différentes, exige, pour entrer en ébullition, des degrés de chaleur différents. En général, on peut dire que l’eau bout à 100 degrés, l'alcool pur à 78 degrés, l’éther sulfurique à 35 degrés. Mais ces degrés peuvent changer avec la pression de l'atmosphère, la nature des vases, et celle des matières qui sont tenues en dissolution.

Nous ayons dit que l’ébullition se manifeste quand la vapeur qui se fait dans un liquide a acquis une tension élastique égale à

. VAPORISATION ET ÉVAPORATION. 31 celle de l’air. Il est, par conséquent, facile de prévoir l'influence que les variations dans la pesanteur de Pair exerceront sur le terme. d’ébullition d’un liquide. Si cette pression est moindre; si, par exemple, on se transporte sur des hauteurs, là où la colonne d’air a moins d’élévation, les liquides entrent plus tôt en ébullition, parce que , la pesanteur de la colonne d’air étant diminuée, il n'est pas nécessaire, pour vaincre la résistance qu’elle oppose à la vaporisation , que la vapeur atteigne une tension aussi considérable. Le contraire arrive dans les digesteurs fermés : l'air et la vapeur qui composent l'atmosphère exercent , à la faveur de la température, une pression très forte qui s'oppose à l’ébullition du liquide qui y est soumis; lequel acquiert, par le fait même de son degré de chaleur considérable, une faculté dissolvante plus prononcée, dont on tire souvent avantage dans la pratique. Mais cette pression venant à cesser brusquement, ce qui arrive si on ouvre instantanément la machine, il se forme aussitôt une quantité de vapeur proportionnelle à l'excès de température du liquide, et celui-ci se trouve ramené à son degré ordinaire d’ébullition,

Quand un liquide a dissous quelque substance, on observe qu’en général le terme de son ébullition est retardé, et l’on en trouve la cause dans l’affinité du liquide pour le corps dissous, de sorte que l’ébullition est plus tardive à mesure que le corps tenu en dissolution exerce sur le liquide unesaction chimique plus énergique, et que sa proportion est plus considérable. On peut même se servir avec avantage de cette observation pour constater le degré d’affinité d’un solide pour un liquide. Ainsi, en voyant le sel de Saturne et le sublimé corrosif changer à peine le point d’ébullition de l’eau, le sel marin la retarder de quelques degrés, et uue solution saturée de muriate de chaux ne bouillir qu'à 120 degrés, on en conclut que l’affinité du muriate de chaux pour l’eau est très grande, que celle du muriate de soude est moyenne, et que le sublimé corrosif et l’acétate de plomb n'exercent sur l'eau qu’une action très faible.

La nature des vases dont on fait usage influe aussi sur le degré d'ébullition des liquides. Ceux-ci bouillent plus tôt dans des vases métalliques que dans des vases de terre ou de verre, et plus facilement dans des vases qui présentent des aspérités que dans des vases polis. On facilite même beaucoup l’ébullition, en ajoutant au liquide quelque corps étranger, comme des grains de sable ou

de verre, et surtout de la limaille métallique. On voit les bulles de vapeur se former à toutes les aspérités, et l’ébullition est hâtée de plusieurs degrés. M. Bostock a observé une différence de 97,7 degrés centigrades entre de l’éther qui bouillait dans-un tube de verre bien uni, et celui auquel, dans le même tube, il ajoutait quelques petits copeaux de hêtre. Le terme d’ébullition de l’alcool, dans les mêmes circonstances, a varié de 7,7°, et celui de l’eau de 2° à 2,7°.

L'eau bout dans un vase de verre par intervalles et avec bruit. Beaucoup d’autres liquides présentent le même phénomène. II en résulte une secousse qui occasionne souvent la fracture des vases. Cette ébullition brusque est connue en chimie sous le nom de soubresaut. Elle paraît provenir de ce que l’adhérence que le liquide a contractée avec la surface polie du verre, oppose un Obstacle à la formation de la vapeur. Alors, le liquide s'élève de quelques degrés au-dessus de son terme ordinaire d’ébullition , jusqu’à ce que cet état soit dérangé par son propre excès. À ce moment, il se produit une houffée de vapeur, le liquide est projeté, et le vase lui-même est soulevé. On parvient toujours à se mettre à l'abri de cet inconvénient en mettant dans la cornue ou la capsule quelques parcelles métalliques. On préfère le platine, qui n’est attaquable que par un très petit nombre d’agents chimiques.