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Description du Four électrique

Nous avons fait nos expériences au début avec des fours électriques de laboratoire. Mais ils sont peu maniables par suite de leur poids et consomment beaucoup d'énergie électrique.

Aussi avons-nous cherché à construire un petit four répondant à nos besoins particuliers, facilement réalisable dans un laboratoire et d’un prix de consommation électrique raisonnable.

Voici la description de ce four.

Il se compose de :

4° Un tube en amiante a ;

2° Une spirale de fil de l’alliage R. N. C. 1 ou R. N. C. 2 des Acieries d’Imphy b ;

3° Un tube en terre réfractaire c ;

4° Un tube d’amiante d ;

5° Un tube en terre réfractaire e ;

6° Deux pavillons en amiante percés d’un trou central f et f’.

Le tube d'amiante a est constitué par une feuille d'amiante d'environ 1 millimètre 1/2 d'épaisseur, de 21 centimètres de longueur, de 8 centimètres de largeur environ. On mouille cette feuille dans une cuvette avec de l’eau et on l’enroule sur un tube de verre d’un diamètre légèrement supérieur à celui du tube où devra’ se condenser l’arsenic. Par une ficelle ou par pression on maintient la partie libre adhérente de façon à former un tube. On fait sécher à l’air libre ou à l’étuve. Ce tube devra glisser librement dans la spirale,

La spirale est faite avec des fils spéciaux de l’alliage R.N.C. 1 ou R. N. C. 2 des Acieries d’Imphy.

Cette Spirale est faite de la façon suivante : une des extrémités du fil est fixée par une ficelle sur un tube de verre d’un diamètre légèrement inférieur à celui du tube réfractaire c. On enroule le fil solidement et très régulièrement en maintenant la spirale à la main, sur une longueur de 18 centimètres environ, et on fixe l’extrémité libre par une ficelle.

Le tube en terre réfractaire c peut être un tube de bougie Chamberlant ôu de four à moufle. IL possède un diamètre de 10 millimètres, une longueur de 20 centimètres, une épaisseur de 2 millimètres environ.

On glisse alors le tube de verre sur lequel est enroulée la spirale, et on fait détendre celle-ci à l'intérieur du tube en terre € ; elle doit être répartie d’une façon uniforme sur toute la longueur. À chaque extrémité du tube c on pratique dans la terre cuite une petite fente dans laquelle on maintient le fil que l’on fixe à la paroi du tube par un fil de fer, en ayant eu au préalable la précaution de l’isoler par une couche d’amiante pour éviter des courants dérivés.

Le tube ainsi préparé est enroulé plusieurs fois dans une plaque d’amiante mouillée, de façon à faire un rouleau d’un diamètre de 3 centimètres environ et d’une longueur de 20 centimètres. Comme dans le cas précédent, on fait sécher. Puis on glisse le tout à l’intérieur du tube en terre réfractaire e dont la longueur est de 21 centimètres.

Le tube en amiante «a est introduit à l’intérieur de la spirale en pratiquant un mouvement tournant dans le sens des spires.

Ce tube a est de même longueur que le tube en terre e, il dépasse légèrement le tube en terre € et le rouleau d’amiante 4. Dans le tubè a se fixe par un trou central deux pavillons f et f” en amiante dont les bords libres reposent par pression sur le tube de terre e. Ils évitent une perte de chaleur par rayonnement tout en ménageant l'esthétique du four. Ils sont libres et peuvent se déplacer et se replacer au gré de l’opérateur quand il voudra regarder dans l’axe intérieur du four.

L'appareil est portatif. Il est monté entièrement sur un plateau en bois comprenant :

Une partie cylindrique dans laquelle s’enchasse le critallisoir ;

Deux montants M et N de 23 cm. de haut et présentant un écartement de 40 em. ; ils sont percés de 2 trous qui supportent le tube où doit se Fe l’arsenic, lequel peut être fixé par 2 petits pitons à et 2’.

Entre M et N se meut par glissement à frottement doux un

Eu: re

petit chariot O de 21 em. de long; il porte 2 montants R et S de 19 cm. de baut et présentant un écartement de 12 cm.; ces montants se terminent par une plaquette de cuivre taillée en demi-cercle, et supportent le four électrique qui, de ce fait, - peut se déplacer suivant l’axe du tube.

Les montants R et S sont traversés par 2 bornes électriques en cuivre. Extérieurement sont fixées les 2 extrémités du fil du four électrique et intérieurement les 2 extrémités du fil du circuit électrique.

En P, où se formera l’anneau arsenical, est placé le papier bumidifié qui servira de réfrigérant. Il est constitué par une petite bande de papier filtre de 5 à 6 "/" de largeur, enroulée sur le tube, l'extrémité effilée.

Le refroidissement est obtenu par un flacon de Mariotte disposé sur un tabouret à distance convenable. L’eau tombe goutte à goutte sur le petit papier réfrigérant et est recueiliie par un entonnoir placé sur un support fixé au montant S; par un tube en caoutchouc relié à l’entonnoir, l’eau est déversée à l’extérieur. |

Enfin le tube à arsenic est relié en K par un caoutchouc à un tube coudé à double dégagement. Ce tube traverse un bouchon en caoutchouc, une partie plonge dans une éprouvette graduée renfermant une solution de NO Ag, pendant que l’autre qui est soudée à sa paroi sert à l’échappement de l'hydrogène qui aura barboté dans la solution.

Pour avoir des pressions uniformes, dans toutes les expériences, le niveau de la solution de NO Ag dans l’éprouvette sera toujours le même, et le bouchon s’adaptera de telle facon sur l’éprouvette, que celle-ci bouchée, le tube plongera tou- Jours d’une égale profondeur au sein du liquide

L'appareil monté se présente selon la figure.

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Fonetionnement de l’'Appareil Marche de l’Electrolyse

Le courant est fourni par la canalisation électrique de la ville (110 volts) par un fil branché en prise directe. Dans le circuit ainsi établi est disposée une planchette de distribution pouvant recevoir 5 lampes de 16 et de 32 bougies, placées en série de façon à augmenter ou diminuer l'intensité du courant, et un ampèremètre que l’on pourra intercaler ou non dans le circuit par un interrupteur.

Au début, l’électrolyse aura pour but en produisant de l’H naissant de chasser l’air contenu dans l'appareil.

Ce résultat obtenu, nous devrons envisager la formation de l’H arsénié au contact de l’H naissant et de la solution arsenicale.

Quelle devra être l’intensité du courant pour obtenir le dégagement gazeux le plus favorable à la production de l’H arsénié destiné à être dissocié dans le four avec dépôt d’arsenic ?

Nous l’avons déterminée dans une série d'expériences en nous basant sur la relation qui existe entre l’intensité du courant en ampères et le nombre de bulles dégagées dans une minute, correspondant à un certain volume d'hydrogène.

Ces opérations ont été faites dans des conditions expérimentales simples : les lectures ont été faites directement, le nombre de bulles dégagées comptées au chronomètre dans des conditions de pression à peu près semblables par l’emploi de l’éprouvette que nous avons décrite, enfin le nombre de cm d’H correspondant au dégagement gazeux pendant une minute a été déterminé avec une éprouvette graduée placée sur une cuve à eau en négligeant les phénomènes de tension superficielle et de capillarité.

1° Etudions le dégagement gazeux en fonction de l’intensité du courant.

Pour cela, nous ferons varier progressivement l'intensité du

Me

courant en plaçant en série dans le circuit 2, puis 3, 4, 5 lampes de 16 ou 32 bougies. En diminuant la résistance du circuit on augmente l'intensité du courant : chaque lampe allumée correspondant à un robinet ouvert dans une conduite d’eau, et pour chaque variation nous compterons le nombre de bulles dégagées dans l’éprouvette dans une minute et le volume d’hydrogène en em correspondant.

Voici dans ces conditions le tableau de marche que nous avons établi :

LAMPES EN SÉRIE INTENSITÉ: | , NOMBRE NORBRE DE BULLES de Cm3 d'H 2 lampes de 16 bougies.... {amp. 27 4.9 2 lampes de 32 bougies... 4. 75 43 8 2 lampes 32? + 1 lampe 16] 2 54 8.25 3 lampes 32 bougies....... 2.5 63 10.75 3 lampes 32?. +2 lampes 16b| 3 78 16.25 4 lampes 32 bougies ...... 3. 25 » »

2° Etudions la formation des anneaux arsenicaux en fonction de la vitesse du dégagement gazeux.

Nous avons pris pour exemple trois expériences portant sur des doses connues d’arsenic (0 "/"er.{) choix que nous avons fait pour la commodité des observations ; ce que nous dirons d’ailleurs à ce sujet pouvant être admis pour d’autres doses.

Première expérience

Essai d’une solution arsenicale titrant 0"/"s#r.1 avec 2 lampes de 16 bougies déterminant une intensité de 1 amp. à laquelle correspond un dégagement gazeux de 27 bulles par minute. ;

L’anneau arsenical apparaît au bout de 8° à 10’, il se forme très lentement.

Au bout d'une heure il y a encore formation d’'H arsénié