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fermé par une plaque de verre soigneusement lulée. Cette plaque porte quatre ajutages. Il faut noter que tous les raccords de l'appareil sont noyés dans Teau, pour éviter toute rentrée d'air possible.

Le barbotage de Tair dans Teau est produit par une poire de caoutchouc à parois épaisses A communiquant par l'intermédiaire d'un système de soupapes à boules B, au moyen de tubes de caoutchouc, avec les ajutages t elt* àe la plaque. L'ajutage / est terminé en pomme d'arrosoir et plongé dans l'eau, l'ajutage /' aboutit dans l'air qui est au-dessus de l'eau. La poire est maintenue entre les branches articulées de l'appareil SP mis en mouvement par un moteur hydraulique de Bourdon, et destiné à comprimer la poire 30 à 40 fois par minute. Supposons l'appareil en place et la poire comprimée : l'air est chassé dans l'appareil B ; la boule b se soulève, tandis que la boule b' s*applique sur l'orifice qu'elle obture ; l'air est donc poussé dans le tube t et vient s'échapper en gerbe au milieu de l'eau et éclater en bulles à sa surface. Il exercerait dans l'appareil une augmentation de pression si un petit sac t; à parois accolées l'une à l'autre ne venait recevoir cet excès d'air. La poire revient sur elle-même, un jeu inverse des soupapes a lieu, et l'air aspiré revient du récipient à la poire par le tube d après avoir barboté dans une dissolution de potasse caustique et s'être dé* pouillé de son acide carbonique. Le mouvement recommence, et ainsi se produit une véritable circulation de l'air qui sature l'eau d'oxygène et la dépouille de son acide carbonique. Mais, l'expérience se prolongeant, il y a consommation graduelle de l'oxygène de l'eau par les animaux, dissolution de l'oxygène de l'air, et par suite tendance à une diminution de pression dans l'appareil. Or, de l'oxygène pur contenu dans une carafe jaugée 0 en communication par son orifice r' avec l'ajutage t du récipient vient combler à mesure le vide, tandis que l'oxygène lui-môme est remplacé dans la carafe par une quantité égale d'une dissolution de chlorure de calcium contenue dans l'appareil à niveau N. Ainsi se trouvent maintenues pendant toute la

durée de l'expérience la tension et les compositions gazeuses de Tappareil.

Veut-on faire une expérience, on place, dans le condensateur D de l'acide carbonique, îîOO centimètres cubes d'une dissolution de potasse titrée; dans le réservoir 0, 500 centimètres cubes d'oxygène pur à zéro ; dans le récipient, 7 litres d'eau de Seine aérée, dont on a déterminé la composition gazeuse. Alors, on introduit dans Teau du récipient les animaux de poids et de volume connus ; on ferme hermétiquement, et Ton établit les communications respectives des ajutages de la plaque-couvercle. On note la pression barométrique et la température de l'appareil qui forme alors une cavité close, de capacité déterminée, et le moteur est mis en mouvement.

L'expérience dure un ou plusieurs jours, et, en général, on l'arrête lorsque les animaux ont consommé les 500 centimètres cubes d'oxygène du réservoir. L'opération terminée, on note de nouveau la pression et la température, et on analyse l'air et l'eau de l'appareil. On connaît, en outre, la quantité d'oxygène pur qui a passé du réservoir dans l'appareil. L'analyse du liquide potassique contenu dans le flacon C fait connaître la quantité d'acide carbonique absorbé. On connaît dpnc ainsi très exactement les quantités d'oxygène, d'azote et d'acide carbonique que contenait l'appareil au début et à la fin de l'expérience, et par suite on possède tous les éléments nécessaires pour déterminer rigoureusement : 1** la quantité d'oxygène consommée par l'animal ; 2* la quantité d'acide carbonique exhalée.

L'appareil que nous venons de décrire, et qui se trouve figuré, a, depuis lors, subi quelques modifications de détail, mais qui ne touchent pas au principe général qui a guidé sa construction. C'est ainsi que son installation au vivier de Concarneau a nécessité la modification suivante au dispositif décrit.

La pression de l'eau, qui constituait notre force motrice, nous faisait absolument défaut. Nous avons donc fait construire un moteur d'horlogerie à la fois assez puissant, assez régulier et à marche assez longue pour remplacer le moteur de Bourdon.

Notre moteur est constitué par deux ressorts puissants, entraînant un barillet qui engrène sur cinq axes successifs. Le cinquième de ces axes porte une roue à dents obliques engrenant sur une vis sans fin munie d'un régulateur à ailettes. Sur le troisième axe se trouve annexée une roue pleine, munie de six saillies portant des molettes. En face de ces saillies se trouve une tige de fer montée sur un axe, et oscillant comme le fléau d'une balance. La roue, en tournant, accroche successivement par ces saillies la tige de fer et en soulève l'extrémité. L'autre extrémité s'abaisse forcément. Or, au-dessous d'elle, se trouve là poire de caoutchouc qu'elle comprime.

Dès que la saillie de la roue a dépassé l'extrémité de la tige de fer, celle-ci revient brusquement à l'horizontale, la poire est abandonnée et se dilate. L'effet produit par le moteur hydraulique se trouve par conséquent réalisé, et l'air est alternativement chassé et appelé dans la poire.

Notre moteur produisait seize alternatives par minute, et marchait cinq heures environ sans être remonté.

Pour achever la description de nos procédés d'expérimentation, il nous reste à faire connaître comment ont été recueillis et analysés tous les gaz exhalés pendant rt)bservation, et aussi comment a été préparé et mesuré l'oxygène fourni aux animaux.

Extraction des gaz de l'eau. — Elle est faite par le procédé de la pompe, sur lequel nous ne reviendrons pas. Le dosage se fait avant et après le séjour des animaux dans l'appareil.

Air de r appareil. — L'air de l'appareil à la fin de l'expérience, air dont la composition est absolument identique partout, comme nous nous en sommes assurés, est pris dans la poire P. 100 à 150 centimètres cubes de cet air sont introduits dans l'eudiomètre, et l'analyse en est faite avec toutes les précautions désirables.

Dosage de l'acide carbonique. — Après des recherches nombreuses^ pour déterminer un procédé précis et commode de dosage de l'acide carbonique produit par les animaux pendant

robservalion, et retenu par la dissolution de potasse dans laquelle Tair a barboté, nous nous sommes arrêtés au procédé volumétrique suivant, qui nous a donné d'excellents résultats. Ce procédé consiste à extraire l'acide carbonique fixé sur la potasse, de la même manière que nous avons extrait les gaz de l'eau, c'est-à-dire au moyen de la pompe pneumatique à mercure. Le récipient vide de la pompe pneumatique à mercure étant donc préparé comme pour l'extraction des gaz de Teau, on y introduit la solution de potasse à analyser, en ayant soin de bien laver le barboteur à l'eau distillée, et de faire pénétrer également les eaux de lavage. Ceci fait, on donne quelques coups de pompe, et Ton débarrasse le liquide potassique de l'air dissous. Alors, par le robinet R, on introduit dans le récipient un excès d'acide chlorhydrique ou sulfurique ; un abondant dégagement de gaz se produit dans le ballon. Il n'y a plus qu'à l'extraire et à le mesurer.

Mais ici deux procédés interviennent, suivant que l'expérience a duré quelques heures seulement ou plusieurs jours.

Dans le premier cas, la quantité d'acide

carbonique est relativement faible, et peut

être recueillie dans des tubes gradués, sur

la cuvette à mercure de la pompe. Pour

n'avoir pas à remplir ainsi un trop grand

nombre de tubes, et par suite à faire autant

de lectures dont chacune est forcément entachée d'une légère

erreur, nous nous servons de tubes de forme spéciale (fig. 199).

Ces tubes, qui contiennent 60, 120 et 150 centimètres cubes,

offrent, dans leur continuité, une boule comprise dans la gradua-

Fig. 199.— Tube à boule pour le dosage de l'acide carbonique.

tien, et calculée de façon à permettre de lire en haut du tube le gaz restant aprè$^ absorption du gaz acide par la potasse. On extrait l'acide carbonique dégagé, et on en remplit un ou plusieurs tubes à boule ; on achève l'extraction dans un tube gradué ordinaire. Le gaz est mesuré et Tacide carbonique absorbé par la potasse ; s'il reste un peu d'air, le volume restant est lu et défalqué.

Dans le second cas, c'est-à-dire lorsque l'expérience a duré longtemps, et que par conséquent la quantité de gaz acide produit et fixé par la potasse a été relativement considérable, nous employons l'appareil suivant que représente en entier la figure 200.

Un grand ballon B, d'une capacité exactement connue, est muni d'une armature qui porte deux tubulures à robinet. Par l'une des deux tubulures, il est en rapport avec une des branches du manomètre à mercure M ; par l'autre avec un tube de caoutchouc à vide C. Le ballon, dans l'intérieur duquel se trouve un thermomètre, plonge complètement dans une conserve remplie d'eau et de glace. On fait un vide partiel dans le ballon, et on note la température et la pression du gaz restant. La solution de potasse à analyser est introduite dans le récipient A , et les gaz dissous sont chassés. Alors, on adapte l'extrémité du tube C à l'ajutage supérieur de la pompe à mercure, et la clef du robinet à trois voies est tournée de façon à établir toutes les communications. L'acide sulfurique est introduit dans le ballon A, le gaz acide carbonique se dégage, la pression remonte dans l'appareil. Quand l'équilibre est établi, la clef du robinet est ramenée dans sa position normale. Par une série de manœuvres de la pompe, le gaz dégagé dans le récipient A est chassé dans le ballon B, jusqu'aux dernières traces que Ton recueille dans un tube gradué. On note de nouveau la température et la pression dans le ballon ; on possède alors tous les éléments pour déterminer la quantité de gaz acide contenu dans la solution de potasse et chassé dans le ballon. Soit x le volume de CO* cherché, V celui du ballon, t et h la température et la pression de l'air dans le

h'ig. 200. — Appareil de Jolyet et P. Reguard pour le dosage des très grandes quantités d'acide carbonique.

ballon au début, i et h! celles après, et H la pression barométrique normale, on aura :

Dans toutes nos expériences, nous nous sommes servis de potasse pure. Mais, malgré cette précaution, nos solutions de potasse contenaient toujours une certaine quantité de carbonate alcalin. C'est pourquoi chaque analyse de solution potassique après l'expérience doit être précédée d'une analyse d'un échantillon de la solution avant l'expérience, afin de déterminer la quantité d'acide carbonique qui est contenue dans la solution normale de potasse et qui doit être défalquée.

Préparation de Voxygène fourni. — Nous avons voulu, dans nos expériences, introduire un nouvel élément de précision, qui avait été négligé par la plupart des auteurs qui se sont occupés jusqu'à présent de la chimie de la respiration.

Uoxygène que l'on obtient par les procédés ordinaires, et même celui fourni parla décomposition du chlorate de potasse contient presque toujours quelques centièmes d'azote dont il est très difficile de le débarrasser. Sans doute, on peut, par une analyse préalable, tenir compte de cette cause d'erreur, mais c'est encore une inconnue que Ton introduit dans le problème, et, dans l'analyse même qui a pour but de la faire disparaître, il peut survenir des imperfections de lecture qui produisent un résultat d'autant plus fâcheux que l'on multiplie l'erreur donnée par l'eudiomètre.

Une idée fort simple par elle-même, mais qui nous a offert quelques difficultés dans la pratique, a été de préparer l'oxygène pur au moyen de la décomposition de l'eau par l'électricité.

Nous avons dû chercher tout d'abord une pile qui donnât un courant constant et durable. Les piles de Bunsen ne pouvaient nous servir, car notre appareil devait fournir de grandes quantités d'oxygène et fonctionner d'une manière continue pendant des mois. Les piles de Daniell et dcLeclanché ne nous ont pas

LA YlË DANS LES EAUX.

donné un courant assez intense. Nous avons alors employé la pile thermo-électrique de (llamon, utilisée depuis quelque temps dans les usines de galvanoplastie. Cette pile peut fonctionner indéfiniment sans qu'on s'en occupe, et de fait la nôtre, composée de cent couples, a pu, pendant près d'une année, nous donner chaque jour 4 litres d'oxygène pur pour nos expériences. Les deux pôles de la pile sont en rapport (fig. 201) avec un

Fig. 201. — Appareil ctb Jolyet et P. Regoard poarla production de l'oxygène et de l'hydrogène purs.

distributeur C, grâce auquel nous pouvons envoyer le courant aux divers travaux du laboratoire. De ce distributeur partent, en effet, des fils qui passant au-dessous de la table, se rendent au grand voltamètre V. Le vase est rempli d'eau distillée bouillie mélangée d'un quart de son Volume d'acide sulfurique pur. L'hydrogène se dégage dans la cloche H, et de là il est conduit dans une cuve à eau où on peut le recueillir pour effectuer les analyses eudiométriques. Quant à l'oxygène il se dégage en 0, traverse le tube A rempli de peroxyde de plomb, au contact duquel il se dépouille de son ozone, se rend dans le grand gazomètre G rempli d'une solution saturée de chlorure de calcium

LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE. 4tl

et s'y emmagasine. On Ten extrait par un tube abducteur qui se rend dans la cuve à eau dont nous avons déjà parlé.

Le courant de la pile nous sert encore à d'autres usages. C'est ainsi que, par un simple tour du distributeur, nous renvoyons dans le fil d'une bobine d'induction qui nous permet de produire l'explosion dans nos eudiomètres. Enfin l'on sait combien est souvent nécessaire l'emploi des deux gaz de la pile pour provoquer ou compléter une explosion de mélanges pauvres en gaz détonants. Aussi avons-nous joint à notre appareil un voltamètre B donnant les deux gaz de la pile réunis, voltamètre que nous pouvons également mettre en action par un simple mouvement du distributeur G.

Il y a là, on le voit, toute une installation permettant les analyses eudiométriques les plus précises. Nous avons cru devoir la décrire en détail pour vous éclairer sur la rigueur des procédés que nous avons employés dans nos expériences sur la respiration des animaux aquatiques.

Ces expériences que nous allons maintenant relater ont porté sur un certain nombre d'espèces appartenant aux principaux groupes des êtres qui vivent tant dans l'eau douce que dans la mer.

Dans le choix des animaux mis à l'étude, nous nous sommes attachés à prendre ceux qui sont les plus communs et les plus vivaces, nous nous sommes attachés également à ce qu'ils fussent maintenus, pendant toute la durée de l'observation, dans des conditions aussi normales que possible. Nos expériences sont donc des expériences de respiration à l'état phy- ^siologique. Celles dans lesquelles un commencement d'asphyxie aurait pu se montrer pour des causes accidentelles, indépendantes du procédé expérimental lui-même, ont été rejetées.

Nous avons fait un certain nombre d'expériences sur des in-

* dividus de la même espèce animale et dans dés conditions aussi

semblables que possible*, afin de juger tout d'abord des limites

des variations qui doivent exister chez les divers individus, dans

Tintensité ou la puissance respiratoire.

Ce n'est qu'ensuite que nous avons abordé Tétude de la respiration chez les individus appartenant aux principaux groupes de Tanimalité.

Toutes ces expériences ont été faites par des procédés identiques. Aussi nous suffira-t-il d'en rapporter une en détail pour mettre le lecteur à même de comprendre la marche par nous suivie. Dans les suivantes, nous donnerons seulement les résultats de nos observations.

Dans l'évaluation du travail respiratoire, il faut tenir compte, ainsi que l'a fait remarquer, le premier, Tréviranus, du poids des animaux. Nous avons donc toujours ramené par un calcul de proportion, la quantité d'oxygène absorbé à ce qu'aurait fourni, dans l'unité de temps, l'unité de poids de matière vivante des animaux en expérience, afin de rendre ainsi les résultats comparables entre eux.

Enfin, comme chez les animaux à sang froid, les variations de la température ambiante ont une influence considérable sur l'intensité des phénomènes chimiques de la respiration, nous avons toujours noté exatement la température et cherché à éviter ses variations pendant le cours de chacune de nos expériences.