Extraction

L'hydrogène s'extrait de l'eau ; les procédés d'extraction usités reposent sur la décomposition de l'eau en présence d'un métal facilement oxydable. On peut obtenir, dans les laboratoires, le gaz hydrogène pur en faisant passer lentement de la vapeur d'eau, produite dans une cornue, au travers d'un tube en fer, tel qu'un canon de fusil, rempli de tournure de fer ; le canon est fixé dans un fourneau à réverbère qui le maintient à la température du rouge vif; un tube en verre adapté à l'autre extrémité du canon dirige les gaz sous une cloche ou un flacon renversé rempli d'eau privée d'air et d'autres gaz par l'ébullition, ou rempli de mercure. Ce qui se passe est facile à comprendre : la vapeur d'eau cède son oxygène au fer qui le fixe en s'oxydant, et l'hydrogène mis en liberté passe dans la cloche ou dans le flacon. Le premier litre ainsi obtenu contient l'air des cavités libres de la cornue et du canon. Si on laisse perdre deux ou trois litres de gaz, celui qu'on recueillera ensuite sera pur, sauf un peu de vapeur d'eau, dont on le débarrassera sans peine en le faisant passer dans un tube-éprouvette rempli de fragments de chlorure de calcium.

En général, on se sert dans les laboratoires d'un procédé d'une exécution plus facile : on introduit 60 grammes de zinc en grenaille dans un

HYDROGÈNE. f,

flacon A (fig. 12), d'un litre de capacité, à deux ou trois tubulurca, et contenaat un demi-litre d'eau; sur la première tubulure, on adapte un tobe droit b, plongeant dans le liquide et terminé en pointe, ou rétréci à la partie inrérieure; un autre tube à quatre courbures c est fixé par un bouchon à la ' deuxième tubulure; son extrémité opposée s'engage dans une cuTe à eau E, sous une planchette percée; on recou- TTc l'orifice du tube avec un flacon D plein d'eau.

Les choses ainsi disposées, on terse avec précaution dans Rg. „. Pr^p^uoQ de rhydrogèDe.

le tube b, k l'aide d'un entonnoir, de l'acide sulfurique, qui bientôt occasionne une vive effervescence; peu à peu l'eau est décomposée : l'oxygène s'unit à une quantité proportionnelle de zinc et forme de l'oxyde de zinc ; cet oxyde se combine avec un équivalent d'acide sulfuririuc pour former du sulfate de zinc; l'hydrogène, devenu libre, se dégage et passe dans le flacon renversé D. Suivant que les bulles se succèdent plus ou moins rapidement, on modère ou l'on augmente la quantité d'acide versée dans l'entonnoir. Les deux ou trois premiers litres de gaz obtenus contenant en proportions décroissantes l'air du flacon et du tube, on jette ces produits, et, en continuant l'opération, l'hydrogène arrive pur dans le*Racon reoTersé, sauf une minime quantité de substances à odeur forte ; ces substances résultent de la combinaison de l'hydrogène naissant avec des traces de carbone, de soufre et d'arsenic, unis au zinc qu'on trouve dans le commerce : le 1" composé est une sorte d'huile fétide ; le 2* est formé d'hydrogène et de soufre; le 3' d'hydrogène et d'arsenic (hydrogène, arsénié). On peut éliminer ces matières étrangères en faisant passer le gaz d'abord dans un tube en verre ou siphon renversé, rempli de fragments de ponce imbibés d'une solution de potasse concentrée qui retient l'huile fétide et le composé sulfuré; le gaz passe ensuite dans un tube semblable garni de ponce imprégnée d'une solution de bîchlorure de mercure qui retient l'hydrogène arsénié. Enfin si on veut obtenir l'hydrogène sec, il faut lui faire traverser un tube contenant des fragments dechlonire de calcium ou rempli de fragments de ponce, préalablement épurée des chlorures par l'acide sulfurique et la calcination, imprégnée d'acide culfurique. concentré qui retient au passage toute la vapeur d'eau ; on peut alors le recueillir dans des cloches sèches sous le mercure, ou le diriger en un courant continu vers les appareils dans les-

48 PAËCIS DE CUDUE INDCSTRIELLE.

quels il doit réagir. Le gaz hydrogène brut ou épuré peut encore être recueilli dans un récipient semblable à celui que nous avons décrit précédemment, et qui permet d'emmagasiner ce gaz ou tout autre et d'en remplir à volonté des cloches ou des flacons, ou d'en obtenir un courant continu facile à régulariser.

On peut représenter ainsi les quantités équivalentes, en poids, de» matières employées et des produits obtenus dans cette opération :

1 fquiv. eaudfcoiTiposû. 112,S 1 £'(. lijdrogùne ^2>^

1 , iinc. . . 400,e 1 . pr<>toïïdedeii-H:506,BI ,^^f,j^jg^,,(,05 6 1 » ac. aulfunquo. SM 1 a ici!e îulCurique. SOO j ^

Nous n'avons pas compris dans les quantités employées l'eicès d'eau indispensable pour dissoudre le sulfate et éviter sa cristallisation, ni l'eicès d'acide qui reste toujours dans le liquide lorsque le dégagement devient insensible.

On obtient plus facilement encore, mais en petite quantité, le gaz hydrogène brut dans un appareil où la production se règle d'elle-même suivant la dépense de ce gaz. Deux vases coipposcnt cet appareil : le premier k (fig. 15) est une sorte de carafe portant une tubulure latérale &, à laquelle est adapté un robinet B; la carafe étant aux trois quarts remplie d'eau acidulée parO.'i de son poids d'acide sulfurique, on y introduit la douille d'un ballon C, qui ferme hermétiquement le goulot; au bas de cette douille, on a lue d'a- Fig.13. vance, par un bouchon et une ligaturée, un man-

Appireii i hjitrogèn*. ^1^^^^ ^^ ,^^^^ ^^ ^p^j^ j^ ^ centimètre environ.

Dès que le zinc plonge dans l'acide, la réaction commence, le gai se dégage, s'accumule au haut de la carafe, presse le liquide, qui monte par la douille dans le ballon C, l'air s'échappe de celui-ci par le goulot, le bouchon H entaillé laissant une issue libre.

Le niveau du liquide s'abaisse graduellement ainsi dans la carafe, et lorsqu'il arrive en e, tout mouvement s'arrête, car alors le manchon de zinc d ne se trouve plus en contact avec le liquide acide ; mais aussitôt qu'on ouvre le robinet B pour employer le gaz (soit en le dirigeant par un tube recourbé sous une cloche, soit en le faisant passer dans tout autre appareil), la pression diminuant dans la carafe, le liquide redescend du ballon C, bientôt il baigne le cylindre de zinc, les réactions recommencent et fournissent de nouveau du gaz jusqu'au moment oit, fer-

UÏDROGÈNE. 19 ^

mant le robinet, la dépense s'arrête ; la production est de noureau presque aussitôt limitée par la cessation du contact eatre le zinc et l'acide qui remonte dans le ballon.

On préfère généralement dans les laboratoires employer un appareil continu ptussimpie que le précédent. Cet appareil (lig. 14) se compose de deux grands flacons d'égal Tolome, tu* bulés à la partie inférieure et dont les tubulures sont reliées entre elles par un tube de caoutchouc. Le flacon ou< Tert reçoit de l'acide sulfurique étendu d'eau, l'autre flacon contient du zinc dis- „. , ^ ,.

rig. il. — App>r«ii il hydrogène des Ijboraloirei.

pose sur une couche

de verre concassé, ou de gros gravier siliceux; à la tubulure supérieure de ce flacon est adapté un robinet auquel on fixe le tube de dégagement. Pour Enire fonctionner l'appareil, le flacon ouvert étant légèrement surélevé, on ouvre le robinet de l'autre ; le liquide du premier flacon arrive dans le second au contact du zinc, qui est attaqué ; l'hydrogène dégagé chasse l'air de l'appareil, et au bout de quelques instants, si on ferme le robinet, le gaz continuant à se dégager force le liquide à refluer dans le flacon ouvert, et le zinc n'est plus attaqué dès que le liquide est descendu au-dessous de la couche de zinc. Pour avoir un courant d'hydrogène avec cet appareil ainsi monté, il suffit d'ouvrir lo robinet du second flacon : le zinc n'est attaqué que quand on a besoin d'hydrogène.

Au lieu de recueillir le gaz ainsi dégagé, on peut le diriger sur une éponge de platine / maintenue entre des fila du même métal, à l'extrémité d'une tige courbe tournant sur une articulation g qui permet de présenter à volonté l'éponge de platine (*) devant le jet de gaz. Dans cette position l'éponge métallique, condensaiit avec énergie les gaz, détermine une élévation de température qui porte au rouge le métal et

(*) CeUe aorte de luoiiue mélalliqae trii-poreuse l'obtient en ddcompounl par une temfftâlur* éierie le eompoté oa sel double (ehlorhjdnte de plitina et d'arooiDniiiquc} {I^CP + AiH>), qui UÎHe dégager «mu riaOueiiM de la cludeur le comiwsé immooitKMl.

suffit pour enflamQier le gaz hydrogène. De là le nom de briquet phyr sique donné à cet ustensile.

Chalumeau aérhydrique. — Un appareil analogue a été construit en métal (cuivre doublé de plomb intérieurement), avec quelques dispositions spéciales qui facilitent le chargement du zinc en rognures et la tîdange du liquide lorsqu'il est presque saturé de sulfate d'oxyde de zinc ; cet appareil manufacturier donne un jet continu d'hydrogène, applique avec succès à souder le plomb avec lui-même.

Cet ingénieux procédé, appelé soudure autogène, inventé par M. Desbassyns de Richemond, rend plus économiques, plus solides et plus résistants les immenses vases en plomb dans lesquels on fabrique Taeide sulfurique (cette fabrication est indiquée plus loin, ainsi que la description du chalumeau aérhydrique : ustensile en usage aujourd'hui pour braser et souder le plomb, le cuivre, Tor, le platine, et pour façonner des objets de toutes dimensions).

Chalumeau à gaz oxy hydrogène. — En faisant arriver, de deux gazomètres, un volume d'oxygène et deux volumes d'hydrogène vers un tube commun terminé par un bec de platine, à l'aide d'une disposition des tubes et robinets semblable à celle des tubes du chalumeau aérhydrique (voyez à la fin de V article Acide sulfurique), et enflammant le courant des deux gaz réunis, on produit une température excessive. Si Ton expose dans cette flamme un fragment de chaux, de magnésie, et mieux de zircone, il s'échauffe au rouge blanc et rayonne au point de produire une lumière presque aussi vive que la lumièi^e électrique. On se sert de ces moyens pour éclairer des objets microscopiques, dans les expériences publiques au microscope; on a récemment utilisé cette lumière pour éclairer des appareils de chimie fonctionnant dans les cours faits le soir, afin de rendre visibles à distance tous les détails des opérations.

Cuivre révivifié, — L'hydrogène obtenu dans l'un des appareils (fig.l2, 13 et 14), desséché en passant sur du chlorure de calcium, sert â révivifier, c'est-à-dire à ramener à l'état métallique, des raclures de cuivre que l'on a préalablement oxydées en les calciniint au rouge à l'air, afin de brûler les matières organiques qui en salissaient la superficie. Pour opérer ensuite la révivification du métal, il suffit d'enfeimer les raclures dans un gros tube en porcelaine ou mieux en cuivre, chauffé au rouge par un fourneau à réverbère ; on fait passer le courant d'hydrogène sec, qui enlève l'oxygène à Toxyde et forme de l'eaû en vapeur; celle-ci va se condenser dans un ou deux flacons à l'autre bout de l'ap* pareil. liOrsqu'il ne se forme plus d'eau, tout l'oxyde est réduit; on enlève alors le feu, et l'on continue de faire passer le courant d'hydrogène sec. Dès que le tube est refroidi, on le démonte et Ton extrait le cuivre

brillant, que l'on enferme dans des flacons bien secs, bouchés à l'émeri.

Ballons. — Les premiers aérostats imaginés par Mantgolfier étaient formés d'une enveloppe légère, hémisphérique à la partie supérieure, et terminée au-dessous en forme ellipsoïdale; une large ouverture circulaire à la partie inférieure recevait librement les produits gazeux d'étoupes imbibées d'alcool et d'essence de térébenthine allumées et maintenues à environ 4 ou 2 mètres de distance par des fils métalliques. Bientôt le ballon, gonflé par un mélange d'air et de gaz échauffés et de vapeur, devenait, en somme, plus léger que l'air ambiant; dès lors il avait acquis une force ascensionnelle notable et s'élevait dans les airs.

On comprend tout ce que de pareils aérostats avaient d'irrégulier dans leur marche (malgré de notables perfectionnements dans la construction d'un fourneau de tôle mince permettant de brûler de la paille et d'autres combustibles légers) par suite des variations d'intensité et de direction de la flamme, de la condensation des vapeurs, de la faible résistance d'une enveloppe très-mince, des chances d'incendie durant les oscillations occasionnées par les mouvements de l'air.

L'emploi d'un gaz beaucoup plus léger que l'air dilaté permet d'éviter la plupart de ces inconvénients : l'hydrogène appliqué aux ballons par des procédés simples, que nous allons brièvement décrire, eut aussi d'autres inconvénients qui l'ont fait abandonner et remplacer par le gaz hydrogène carboné, tel qu'on peut l'obtenir en décomposant la houille dans des cylindres chauffes à 11 ou 1200'c*; ce dernier gaz étant environ six fois plus pesant que l'hydrogène, exige l'emploi de ballons d'une dimension plus grande; mais il est obtenu plus économiquement, moins sujet aux déperditions et laisse plus de sécurité aux aéronautes (voyez Gaz (T éclairage j à la fin du IP volume).

On prépare ordinairement le gaz hydrogène impur applicable aux aérostats en substituant au zinc des rognures de tôle et d'autres débris de fer mince et le moins possible oxydé; on obtient, dans ce cas, du sulfate de fer au lieu de sulfate de zinc : la réaction est d'ailleurs la même. L'appareil simple et économique dont on se sert se compose de tonneaux bien cerclés, contenant la ferraille et l'eau ; un tube droit en plomb, plongeant dans le liquide, permet de verser l'acide lorsque tout est disposé pour recevoir le gaz.

Un second tube, quatre fois courbé à angle di'oit, conduit l'hydrogène sous la cloche en tôle peinte immergée dans l'eau d'un cuvier et maintenue par un poids assez fort, ou par des traverses boulonnées. Un tuyau en cuir épais, ou mieux en caoutchouc, adapté au haut de la cloche, conduit le gaz dans le ballon.

Quelque soin que Uon prenne, il se perd toujours un peu de gaz, et les dernières portions d'acide réagissent très-lentement; on doit donc

employer un excès, de 10 pour 100 environ, de matières premières : ainsi, pour introduire dans Tenveloppe d'un ballon 500 mètres Cubes d'hydrogène, on distribuera dans les tonneaux 1500 kilogrammes de ferraille le moins possible oxydée, 15 000 kilogrammes d'eau et 2500 kilogrammes d'acide sulfurique. Après l'opération, les solutions extraites des tonneaux, en contact avec un excès de fer, décantées et refroidies, donneront 7500 kilogrammes de sulfate de fer cristallisé.

Il est facile de calculer la force ascensionnelle d'un ballon : en admettant qu'un mètre cube d'hydrogène impur pèse 100 grammes (au lieu de 89^,6), tandis que l'air pèse 1300 grammes environ (1293) (à la température de 0^ et sous la pression de O'^Jô)^ on voit qu'un poids de 1200 grammes équilibrerait 1 mètre cube d'hydrogène dans l'air, sauf le poids de l'enveloppe. Le taffetas enduit d'huile de lin siccative pour les grands ballons pesant 250 grammes le mètre carré, il suffira de multiplier le nombre exprimant les surfaces en grammes ; on divisera par 1000 pour convertir en kilogrammes le chiffre obtenu (*). 60 mètres cubes d'hydrogène pesant 5^,38 et un égal volume d'air 77^,59, la différence 72^,21 représente le poids qui ferait équilibre à ce volume de gaz dans l'air. Si donc l'enveloppe, la nacelle, le lest et les agrès pèsent moins de 72 kilogrammes, le ballon pourra s'élever.

Le poids de l'enveloppe étant retranché du poids qui ferait équilibre au gaz, la différence indique la charge en cordages, agrès, nacelle, homme et lest, qui tiendrait le ballon en équilibre, et qu'on diminuera de 3 kilogrammes, pour avoir une force ascensionnelle imprimant une vitesse modérée et suffisante.

On doit d'ailleurs vérifier cette force à l'aide d'une balance romaine. Afin de pouvoir redescendre à terre avec régularité, il faut munir l'aéronaute de moyens, sûrs et faciles, d'ouvrir des soupapes qui laissent échapper du gaz à volonté ; on doit, en outre, mettre à sa dispositioD assez de lest pour qu'il puisse le jeter en descendant et éviter ainsi l'accélération de vitesse due à la chute.

Quelques autres précautions sont indispensables : le ballon ne doit pas être entièrement rempli, car une dilatation accidentelle du gaz par les rayons du soleil pourrait faire rompre l'enveloppe et précipiter tout l'appareil sur le sol.

A l'aide de toutes les précautions qu'ils savaient si bien calculer, Charles, Gay-Lussac etBiot ont effectué sans accident des ascensions durant lesquelles ils ont pu se livrera d'importantes observations scientifiques;

(') De très-simples fonnules facilitent le calcul : appelant D le diamètre, n le rapport do diamètre à la circonférence, 3,1415926, la surface de la sphère se mesurera par nD*, son

folome par -^*

la plus célèbre de toutes porta 6ay-Lussac à une hauteur de 7000 mètres et fournit à la science des résultats précieux. Plus récemment, MM. Bixio et Barrai ont fait une ascension à une hauteur presque aussi grande et constaté de nouveaux faits importants pour la météorologie.

Ballons en baudruche. — On prépare sous les diverses formes de sphéroïdes, de cylindres, d'ellipsoïdes, de poissons, d'éléphants, etc., des petits ballons en baudruche, qui est la pellicule d'intestins amincis à l'aide de faibles solutions alcalines (de potasse).

Ces enveloppes, très^légères, laissent aux petits aérostats une force ascensionnelle que les autres enveloppes ne pourraient permettre : Tenveloppe d'un de ces ballons sphériques d'un mètre cube pèse environ 85 grammes, ce qui donne moins de 185 grammes pour le ballon rempli d'hydrogène. Ce ballon pourrait donc enlever un poids à peu près égala 1500 grammes moins 185 ou 1115 grammes. Ces aérostats sont employés pour des expériences et surtout comme objets d'amusement ; dans ce but encore on peut, à l'aide d'un petit tube évasé communiquant avec une vessie à robinet, insuffler du gaz hydrogène dans l'eau de savon, formant ainsi des bulles qui s*élèvent dans Tair et qui s'allument au contact d'un corps enflammé.

Une invention récente, complétée par plusieurs procédés ingénieux, a permis de fabriquer économiquement un très-grand nombre de petits aérostats dont nous indiquerons la préparation en traitant du caoutchouc.

i. Composition. — 2. État naturel. ^- 3. Propriétés. ^- 4. Fabrication de la glace. — 5. Épuration des eaux. — 6. Distillation de Teau de mer. — 7. Applications. -— 8. Trùtement des eaux d'i'gouts.

1* Composition*

On croyait autrefois que Teau était un corps simple, l'un des quatre éléments constitutifs de tous les corps. Macquer en 1776, et Priestley en 1781, reconnurent que Thydrogène en brûlant dans Tair ou dans Toxygène forme de Teàu, mais ils n'en tirèrent pas la conclusion que l'eau fût composée d'hydrogène et d'oxygène. Cavendish le premier tira cette conséquence des mêmes faits ; Mongè y était conduit presque en même temps. Les résultats numériques obtenus par Lavoisicr en France etpar Watt en Angleterre firent réellement connaître la composition de l'eau; enfin les recherches exactes de Gay-Lussac mirent hors de doute que c'est dans le rapport de 2 à 1 en volumes que l'hydrogène s'unit à l'oxygène durant la combustion par laquelle l'eau s'engendre. Nous avons déjà dit que les quantités pondérales sont représentées par 12,5 d'hydrogène et 100 d'oxygène : l'équivalent de l'eau est donc 112,5 (ou de 1 4-8 == 9, si l'on prenait pour; unité l'hydrogène).

t. État natnrel.

L'eau, sous les trois états qu'elle affecte dans les différentes conditions atmosphériques, solide à la température de 0^ et au-dessous, liquide à 0** (*) et au-dessus, douée à 100* d'une tension égale à la pression de 76 centimètres de mercure, l'eau est universellement répandue dans la nature.

A toutes les températures de notre atmosphère, on rencontre la vapeur d'eau dans l'air, jamais jusqu'à saturation complète et d'ailleurs en proportion d'autant moindre que la température est plus basse ; il faut bien qu'il en soit ainsi, car aucun des êtres connus ne pourrait vivre dans

(') C'est la température de la glace qui fond et de la glace qui se forme dans l'eau agitée.

un milieu totalement pri^é d'eau ; tous les corps yiyants, animaux ou végétaux, renferment eux-mêmes une quantité d'eau indispensable à la flexibilité, aux fonctions de leurs organes, comme à l'assimilation de leurs aliments.

L'eau contenue dans les organismes souples des animaux forme gêné-. ralement plus des 3/4 de leur poids ; les jeunes organes des plantes en renferment souTont 80 à 90 centièmes ; on a trouvé jusqu'à 95 d'eau sur 100 en poids dans une très-jeune tige de cactus; les volumineux troncs des grands arbres (chênes, hêtres, ormes, charmes, peupliers, etc.) en renferment, au moment de l'abatage, de 45 à 55 p. 100.

Tantôt retenue par la porosité des sols, l'eau fournit aux radicelles des plantes les matériaux solubles de la sève ascendante ; tantôt en excès, elle s'infiltre dans les terres, dissout diverses substances minérales et organiques, alimente les sources des rivières et des fleuves, déverse dans la mer tous les matériaux qu'elle charrie, en suspension ou en dissolution. Vaporisée par la chaleur terrestre et solaire, elle va se condenser dans les régions élevées et froides de l'atmosphère, pour retomber en brouillards, en pluie, en grêle ou en neige, entraînant les corps légers en suspension dans l'air qu'elle épure : elle revient ainsi humecter de nouveau les feuilles des plantes, la surface de la terre, les racines, et reproduire la série des mêmes phénomènes. Ainsi la chaleur répand en vapeurs et l'abaissement de température ramène sans cesse sur le sol et met à notre disposition l'eau aérée, agent indispensable à l'existence de tous les êtres des deux règnes. L'eau est appliquée chaque jour aux nombreux usages agricoles, économiques et manufacturiers; nous en indiquerons plus loin de remarquables exemples.

s. Propriétés*

A l'état de pureté, l'eau est incolore en petites'masses ; sous une épaisseur considérable, elle offre une nuance verdâtre. Dépourvue d'odeur et de saveur, elle peut faire éprouver à nos organes une énergique sensation de chaleur ou de froid : c'est qu'en efl^ct, par sa puissante capacité pour le calorique, elle l'enlève rapidement lorsqu'elle est froide et en mouvement, de même qu'elle fournit tout aussi vite, lorsqu'elle est trèschaude, une grande quantité de chaleur.

Formation de la glace et de la vapeur d'eau. — Au moment où par le froid l'eau commence à cristalliser, si l'on mélange les petits glaçons dans toute la masse, le liquide ne se refroidit pas davantage, tant que tonte l'eau n'est pas solidifiée ; de même, si l'on met sur le feu un mélange d'eau et de glace, ce mélange ne peut s'échauffer tant qu'il reste une quantité notable des glagons à fondre : c'est que toute la chaleur

56 PRËCIS DE CUIMIE INDUSTRIELLE.

fournie au vase contenant le mélange est employée à faire fondre la glace. Réciproquement, lorsque Ton enlève (par le contact ou la proximité de corps très-froids) de la chaleur à l'eau en voie de cristallisation, chaque particule cristalline qui se forme rend ou laisse dégager la quantité de chaleur qu'elle avait absorbée en changeant d'état, c'est-à-dire en prenant la forme solide.

Cette température fixe de l'eau, dans laquelle on agite la glace pendant qu'elle se forme ou qu'elle fond, correspond au 0*" du thermomètre centésimal, de même que le centième degré est le point où arrive le mercure, après avoir augmenté de volume par suite de l'élévation de la température, lorsque l'eau entre en ébuUition, sous une pression atmosphérique égalé à une colonne verticale de 76 centimètres de mercure. L'eau bout à une température d'autant moins élevée que la pression est moins forte : ainsi, en opérant le vide sous une cloche, on parvient k faire bouillir l'eau pure à 0** (*).

Lorsque l'eau reste parfaitement tranquille dans un vase oii on la fait refroidir lentement jusqu'à 0^, sa température peut s'abaisser jusqu'à 11 et même 12 degrés au-dessous de ce terme sans se congeler; mais alors une secousse ou une forte vibration, ou bien le contact d'un corps étranger solide, suffisent pour déterminer la formation très-rapide de la glace et la solidification de toute la masse liquide.

La cristallisation de l'eau parait ordinairement confuse, parce que les formes qu'elle affecte disparaissent dans la congélation en masse ; cependant on la distingue souvent lorsqu^on laisse dégeler lentement les premiers glaçons que les rivières charrient: on voit alors la masse de ces glaçons se désagréger en prismes à six faces, perpendiculaires à la surface de l'eau : c'est que, suivant Texplication donnée par M. Duhamel, les glaces charriées se forment d'abord au fond des rivières, où des corps étrangers solides déterminent la solidification des particules cristallines ; lorsque les prismes, successivement formés, ont acquis un certain volume, ils montent verticalement, en entraînant par un de leurs bouts quelques grains de sable formant lest ; ils se- rencontrent et se soudent dans cette position verticale en arrivant à la superficie.

(*) La hauteur de l*atmosphère et par conséquent la pression de Fair diminuant à mesure q::e l'on gravit une pente ou une montagne, on comprend que l'ébullition de l'eau ait lieu au-dessous del 00* et à <ies températures graduellement moins élevées; qu'ainsi, en observant la température à laquelle l'eau peut bouillir en vase ouvert, on puisse en déduire la hauteur à laquelle on se trouve.

La vapeur d'eau est plus légère que l'air atmosphérique : formée à 100* sous la pression de 0|76, sa densité ne devient fixe qu'à la température de 130* et au -dessus. Elle est égale i 0,624 (l'air pesant 1000, supposé sous la même «pression 0,76 et i la même température 0*); ainsi 1 mètre c«be d'air pèse 1293 grammes, tandis qu'un mètre cube de vapeur d'eau pèse 806,85 grammes, et 1 mètre cube de vapeur d'alcool pèse 2051,57 grammes (ramenés |<ar le etiloil à h pression de 0,76 et à la température 0*).

On peut reconnatlre dans la neige, àTaided'une loupe, une foule de cristaux prismatiques réguliers à 6 faces, diversement groupés en étoiles à 6 rayons formant des angles de 60 et de 120'' ; à chaque rayon se rattachent d'autres prismes disposés en barbe de plume. Les cristaux de la glace appartiennent, par leurs formes, au système rhomboédrique ; le givre présente parfois des paillettes hexaédriques régulières.

La glace est plus légère que Teau dont elle provient et qu'elle surnage ; donc les particules cristallines, en se formant et en s'agrégeant entre elles, augmentent de volume. La résultante de toutes ces petites forces de cristallisation peut produire d'énormes effets : les vases sphériques ou cylindriques, les tuyaux de conduite, les canons épais en bronze, dans lesquels on laisse l'eau se congeler, sont parfois brisés par cette force expansive; les réservoirs rectangulaires ou polyédriques à parois flexibles peuvent être déformés ou déchirés. On doit donc soigneusement éviter de laisser ces capacités remplies d'eau durant les fortes gelées.

On observe souvent dans la congélation des fruits et^'des tubercules , une dislocation des tissus, résultant du gonflement des sucs aqueux, qui change les formes polyédriques des cellules en sphéroïdes, détruisant . ainsi les adhérences, amoindrissant les points de contact, amenant la perméabilité des membranes, l'exsudation des liquides, enfin les altérations profondes occasionnées par des fermentations successives.

ÉvaporeUion dans Vair. — L'eau fournit toujours une certaine quantité de vapeur à l'air, même lorsqu'elle est gelée : aussi voit-on les linges étendus humides à l'air se couvrir de glace, puis sécher peu à peu durant les gelées qui se prolongent.

Les proportions d'eau vaporisées dans l'air sont d'autant plus grandes que les surfaces sont plus considérables et la température plus élevée.

Ainsi, l'air froid que l'on échauffe peut dissoudre une nouvelle quan» 4ité d'eau; réciproquement, l'air atmosphérique échauffé cède de l'eau aux corps froids : de là les couches d'humidité ou' de glace dont se recouvrent, à l'intérieur des appartements habités, les vitres extérieurement exposées à l'air froid.

Certains composés, tels que les chlorures de calcium et de magnésium, la potasse caustique, l'acide sulfurique anhydre, enlèvent à l'air l'eau qu'il contient; les premiers, de solides quHls étaient, deviennent liquides ou tombent en deliquium : on dit que ces corps sont très-hygroscopiques ou même déliquescents; d'autres composés, tels que le sulfate et le carbonate de soude cristallisés contenant 10 équivalents d'eau, cèdent rapidement à l'air une partie de l'eau qui les constitue à l'état de cristaux ; ils se désagrègent alors et tombent en poussière : ce sont des sels efflarescents.

58 PRÉCIS DE CHIIflE INDUSTRIELLE.

Ces effets ont généralement lieu dans Tair atmosphérique ordinaire, car cet air n'est jamais absolument sec ni complètement saturé d'humidité, à moins qu'on ne le mette dans ces conditions et dans des espaces limités pour des expériences spéciales.