CHAPITRE VII

Dans le chapitre précédent nous avons donné une table contenant le poids du litre d’un certain.

nombre de liquides, et nous avons fait l’observation que cette table était en même temps celle des pesanteurs spécifiques de ces liquides, ou de leur densité comparée à celle de l’eau : mais les résultats qui s’y trouvent énoncés ne peuvent réellement servir que pour les liquides qui ne sont pas miscibles à l’eau; car pour les autres, et c’est le plus grand nombre , comme leur densité varie avec la quantité d’eau qu'ils contiennent, on né peut connaitre a priori le poids qu’en renferme un litre , et il devient nécessaire

d’en déterminer d’abord la pesanteur spécifique: On se sert, à cet effet, de trois moyens principaux qui sont :la balance ordinaire , l’aréomètre à poids et l’aréomètre à tige graduée.

Nous allons les exposer successivement.

\ 1°. Par la Balance.

On prend un flacon de verre fermé avec un bouchon de même matière, bien propre et bien %éc en dedans comme au dehors ; on le pèse dans une balance très-sensible; on le remplit entièrement d’eau distillée ; on le ferme en ayant soin de ne laisser aucune portion d’air entre le liquide et le bouchon ; on le sèche à l'extérieur, et on le pèse de nouveau : la différence des deux poids donne celui de l’eau qu’il contient. Alors on vide le flacon, on le fait sécher , et, après lavoir rempli exaètement du liquide dont on veut

connaître la pesanteur spécifique, on le pèse une troisième fois. La différence de ce dernier poids avec la tare du flacon donne le poids du nouveau liquide pesé sous le même volume que l’eau. Supposons que le flacon contienne 356,8 grammes d’eau, et 302 grammes d’alcool rectifié , la pesanteur spécique de cet alcool sera à celle de l’eau comme 302 : 356.8, ou comme 846,4 : 1000, c’est-à-dire que 1 litre en contiendra 846 grammes 4 dixièmes.

On trouverait de même que le flacon, qui contient 356,8 gr. d’eau, contient 659,8 gr.

d’acide sulfurique concentré ; d’où on conclurait que la pesanteur spécifique de l'acide est à celle de l’eau comme 659,8 : 356,8, ou comme 1849,2 : 1000 (1).

2°. Par l'Aréomitre de Fahrenheïit.

L'aréomètre à poids, dit de Fahrenheit, consiste dans un tube de verre AB (fig. 44), d’un assez fort diamètre , soudé à sa partie inférieure avec une boule creuse C, contenant du mercure, et surmonté d’une tige mince AD , terminée supérieurement par un plateau D, lequel est destiné à contenir des poids.

Le mercure renfermé dans la boule sert à lester l'instrument, de mauière qu’étant plongé dans un liquide quelconque , il conserve la position verticale. Le poids total de l’aréomètre doit être tel, que, plongé dans le liquide le plus léger, qui est l’éther rectifié, il s’y enfonce jusque vers

(1) Ges résultats suffisent dans la pratique ordinaire, mais ils ne sont qu’approximatifs; car nous avons considéré comme tare de flacon la pesée faite avec le flacon plein d'air, et, Vair étant pesant, il est évident que nous avons supposé la {are trop forte, on le poids des liquides trop faible. Si l’on désire des résultats plus exacts , 1l faut donc trouver le poids de cet air, et l’ajouter à celui des liquides. Or, le poids de l'air se trouve au moyen de la densité comparée.de l’air et de Veau ; et si l’on représente la densité de l’eau par 1, on trouve que celle de l’air est, à très-peu près, de 0,00125 pour le 10° degré du thermomètre centigrade, le 75° de l’hygromètre de Saussure , et sous une pression barométrique de 0", 76. En snpposant donc qu’on opère, autant que possible, dans les mêmes circonstances, on connaîtra le poids de l’air contenn dans le flacon, en multipliant le poids de l’eau , qui est ici de 356,8 par 0,00125. Alors, ajoutant ce poids; qui est de 0,446 gr., aux poids précédemment donnés de l’eau, de Palcool et de l'acide sulfurique, on trouve que le flacon contenait plus exactement 357,246 gr. d’eau, 302,446 d'alcool, et 660,246 d’acide sulfurique ; d’où Von tire pour te rapport des pesanteurs spécifiques , 1000, 846,6 et 1448,16. ( Cette expérience a été faite à la température de 5 degrés centigrades.)

le milieu de satige, â un point a quis’y trouve marqué par un trait. Il convient aussi que le poids de l’instrument soit exactement déterminé et gravé dessus.

Ces conditions étant remplies , si l’on plonge l'instrument dans un liquide plus lourd que l’éther, dans l’eau, par exemple, il arrivera qu'il s’y enfoncera moins, et que, pour l’amener et le fixer à la marque &, il faudra ajouter sur be bassin un certain nombre de poids; car c’est une des conditions nécessaires de l'équilibre des corps flottans, que , pour qu’un pareil corps reste en repos, il faut que son poids total égale le poids du volume de liquide déplacé ; et il devient évident que , plus le liquide sera dense, plus il faudra augmenter le poids de l'instrument, afin qu’il s’enfonce au même point de la tige. Mais à ce point, les volumes des deux liquides déplacés sont devenus les mêmes ; et puisque l’aréomètre donne le poids dé chacun, on peut en conclure leur pesanteur spécifique.

Supposons, par exemple, que l'instrument pèse 50 grammes, et qu'il n’ait besoin d’aucun poids pourêtre affleuré dans l’éther le plus pur au point & (caril pourrait se faire qu’il en eût besoin, sans que l’opération en fût moins exaete); supposons de plus qu’il faille ajouter 20,2 grammes pour Vaffleurer au même point dans l’eau distillée , on en conclura que le poïds de l’éther déplacé était de 50 grammes, et celui du même volume d’eau distillée de 50 + 20,2 — 70,2, ou autrement , que la pesanteur spécifique de l’êther est à celle de l’eau comme 50 : 70,2: ou-comme 712 : 1000.

Supposons que le même aréomètre exige seulement 14,575 grammes pour être affleuré dans Pammoniaque liquide ou dans de bonne eau-devie, nous en conclurons que la pesanteur spécifique de l’eau et à celle de cette aminoniaque ou de cette eau-de-vie, comme 70,2 : 50 64,585 — 64,585, ou comme 1000 : 920.

Cet instrument peut être fort utile , comme on le voit; mais pour que les résultats soient exacts, il faut que le volume en soit assez considérable , et qu’on ne lui fasse parcourir qu’une certaine partie de l'échelle des pesanteurs spécifiques. Celui que nous venons de supposer en parcourt déjà une trop grande étendue; car son point de départ étant l’éther sulfurique , et son poids n’étant que de 50 gr., les 20,2 gr. qu’on est obligé d'ajouter à sa partie supérieure pour le faire affleurer dans l’eau distillée, tendent à l’éloigner de la position verticale, et à le faire trébucher. Cet effet arriverait indubitablement , si l’on es-

sayait de peser avec des liquides plus denses que l’eau. Pour ceux-ci, il faut nécessairement en avoir un autre d’un poids plus considérable, qui s’affleure sans poids additionnels dans l’eau distillée, et qu’on puisse charger assez sur le plateau supérieur pour le faire affleurer dans l'acide sulfurique concentré, dont la pesanteur spécifique est de 1848, l’eau étant 1000. On peut également, pour ne pas multiplier le nombre de ces instrumens, n’en avoir qu’un dont on fait varier le poids au moyen de différens lests qu’on ajoute à la partie inférieure : tel est le gravimètre de Guyton-Morveau, décrit dans le XXI° tome des Annales de Chimie.

3°. Par l’Aréomètre à tige-graduée.

L’aréomètre à tige graduée, représenté fig. 45, est toujours fondé sur le même principe, qu'un corps flottant sur un liquide en déplace un volume dont le poids est égal au sien propre : mais il diffère de l’aréomètre à poids en ce que, dans celui-ci, c'est le poids de l'instrument qui varie , le volume du liquide déplacé restant le même; tandis que, dans l’autre, le poidsde l’instrument reste le même; mais il s'enfonce davantage dans les liquides moins denses, ou surnage plus dans ceux qui sont plus pesans. Ainsi, nous plongeons lParéomètre à poids dans un liquide deux fois plus dense que l’eau, il faudra en doubler le poids pourle faire affleurerau même point : sinous y plongeons une aréomètre à tige graduée, il s’élevera au dessus de sa surface, jusqu’à ce que le volume de la partie plongée soit diminué de moitié; car alors il y aura encore équilibre entre le poids de l'instrument et celui du liquide déplacé; et si on marque à ce point le nombre 2 ou 2000, on saura, sans qu’on ait besoin d’aucun poids ni calcul, que tous les liquides qui affleureront le même point, auront nne pesanfeur spécifique double de celle de l’eau.

On verra de même qu’en plongeant l’instrument dans des liquides dont la pesanteur spéci+ fique soit intermédiaire entre 1000 et 2000 , et devienne successivement 1100, 1200, 1300 , 1400, 1500 , 1600, 1700,

je ° linstrument s’y enfoncera de manière que le vo-

lume de la partie plongée formera avec le volume

primitif la proportion décroissante que voici : 1000 FQ90 36 Le 2:600 1009 1000 1000 1001 9? 1100? 1200? 1300 1400 ? 15009 600? 1700? 1800? 1000 1000 A

ou bien, 1000, 909, 833. 769, 714, 667, 625, 588

Étendue de chaque degré :

Ces résultats nous montrent que les divisions d’un aréomètre à tige graduée , qui indiquent les pesanteurs spécifiques , sont inégales, et vont en diminuant de haut en bas.

Cet aréomètre offrirait un grand avantage dans la pratique; mais sa graduation, assez difficile à exécuter, en rend le prix trop élevé pour le commerce, et on lui préfère généralement l’aréomètre de Baumé, quenous allons faire connaître.

4°, Aréomètre de Baumé.

L’aréomètre de Baumé consiste, comme Je précédent , en un tube de verre bien cylindrique, terminé à sa partie inférieure par un renflement, et par une boule dans laquelle on introduit la quantité de mercure nécessaire pour le lester. Cet aréomètre est toujours divisé en deux parties : l’une , pour les liquides plus denses que l’eau, porte le nom de pèse-sel, pèse-acide, pèse-sirop, suivant l’usage auquel on le déstine et l'étendue de l'échelle qu’on lui donne; l’autre, pour les liqueurs plus légères , porte les noms de pèseesprit, pèse-alcool , ou-pèse-éther.

Le pèse-acide de Baumé se construit de la manière suivante : on prend le tube de verre qui doit le former, et on le leste de manière qu'il s'enfonce presque entièrement dans l’eau distillée et jusqu’à un point À (fig. 46), que l’on marque sur la tige : c’est le zéro de l'échelle. On prépare alors une liqueur composée de 15 parties de sel marin bien pur et de 85 parties d’eau; on \ plonge l'instrument, qui s’y enfonce moins, et qui surnage jusqu’à un point B qui forme le 15° degré. On divise cet intervalle en 15 parties, et on reporte la même graduation sur le reste du tube. Dans cet instrument, les degrés sont tous égaux ,et se comptent de haut en bas.

L’aréomètre pour les esprits se construit de même; mais il faut qu’il soit lesté de manière à s’enfoncer seulement jusqu’au bas de la tige dans une liqueur composée de 10 parties de sel marin et de 90 parties d’eau : on marque à ce point le zéro de l'échelle. On plonge ensuite (fig. 47) l'instrument dans l’eau distillée , qui, étant moins dense , lui permet de s’enfoncer davantage, et jusqu’à un point 2, qui forme le 10° degré. On divise l’espace compris entre ces deux points en 10 parties, et on les reporte sur la tige et de bas en haut, afin d'indiquer des degrés de plus en plus considérables de légèreté spécifique.

L’aréomètre de Baumé est loin d’être satisfaisant : il n'indique ni la pesanteur spécifique des liquides, ni la proportion d’eau contenue dans chacun ; il n'indique même pas exactement la proportion de sel marin contenue dans l’eau, car les degrés de salure formés directement, en ajoutant successivement un centième de sel marin à l'eau, suivent une marche un peu décrois-

. Sante ; et les degrés de l’aréomètre de Baumé sont tous égaux, Il a de plus le défaut que la graduation pour les esprits né part pas du même point que la graduation pour les sels, et que l’eau distillée, qui marque zéro à l'échelle pour les sels, marque 10 degrés sur l’échelle pour les esprits. Enfin, Baumé a formé ses degrés de densilé avec une eau salée à 0,15, et ses degrés de légèreté spécifique avec de l’eau salée à 0,10, ce qui n’est pas rigoureusement la même chose. En conservant la méthode de graduation de Baume, qui sera toujours probablement suivie en raison de sa facile exécution , il conviendrait de suivre l’exemple des auteurs de la Pharmacopée batave, qui ont proposé de construire ces deux échelles avec une eau salée à 0,10, et de rendre le zéro commun aux deux.

L’aréomètre de Cartier, qui a été adopté par l'administration pour déterminer la valeur des

liquides spiritueux, n’est qu’une contrefaçon ou une altération assez peu déguisée de celui de Baumé, et n’a jamais eu d’ailleurs de base certaine. Dans la première édition de cet ouvrage, j'ai indiqué, d’après un ingénieur en instrumens de physique, que le 22° degré de l’aréomètre de Cartier, tel que ce fabricant le construisait , correspondait au 22° de Baumé, et que , au-dessous comme au-dessus de ce terme, 15 degrés de Cartier en formaient 16 de Baumé. Mais j'ai vu depuis, dans la 5° édition des Élémens de Pharmacie de Baumé, que l’eau distillée devait marquer également 10 degrés aux deux aréomètres, et que le 30° de Cartier répondait au 32° de Baumé. Enfin , il y a quelques années, une loia été rendue pour établir la perception du droit sur les esprits, d’après le nouvel alcoomètre centésimal de M. Gay-Lussac ; et cette loi, par la comparaison qu’elle eu a faite avec cet alcoomètre, a rendu légal un autre aréomètre de Cartier, dont je laisse à M. le docteur Pector, qui a bien voulu s’en charger , le soin de faire connaître les bases, Tout ce que je ferai, sera de substituer , dans le second des deux tableaux suivans, la valeur légale de l’aréomètre de Cartier à celle que l’on trouve dans ma première édition, celle-ci ne pouvant plus êire d'aucune utilité,

RAPPORT DES DEGRÉS DU PÉSE-ACIDE ET DU PÉSE-ALCOOL DE BAUME AVEC LES PESANTEURS SPÉCIFIQUES.