V. o"’',oo

étant la tension de la vapeur d’eau abandonnée au gaz par la dissolution de chlorure de calcium. Nous avons reconnu , par une série d’expériences directes, qu’entre les limites de température où noifs avons opéré, la tension y* était égale à 0,47 de la force élastique de la vapeur donnée par l’eau pure à la même température.

On verse également dans les pipettes C, la potasse causti(|ue , et Fou en détermim' rigoureusement le poids, en

pesant les pipettes elles-mernes, après les avoir dèmastiqnées et séparées de l’appareil. Coin me on connaît exactement, par des analyses préliminaires, la composition de cette potasse, il est facile de calculer la quantité d’acide carbonique que la dissolution alcaline renferme au commencement de l’expérience.

Le tube de plomb [j. est mastiqué en ^ sur le tube du petit flacon laveur M. ^ ce flacon a été préalablement rempli d’oxygène pur, mais son tube vv' ne communique pas encore avec la tubulure r de la cloche.

On introduit alors dans la cloche dont les parois ont été préalablement mouillées, Faninial et, s’il y a lieu, l’eau et les aliments qui doivent servir à sa nourriture. On met en place le couvercle inférieur, mais sans le fermer hermétiquement^ puis, à l’aide d’une forte machine pneumatique qui communique avec la tubulure /’, on détermine dans la docile un fort courant d’air pour empêcher l’air intérieur d’être vicié par la respiration avant le commencement de l’expérience. Pendant ce temps, on donne à l’eau qui remplit le manchon une température supérieure de (juelques degrés à la température ambiante, afin qu’il soit plus facile de la rendre à peu près stationnaire pendant l’expérience, la chaleur dégagée par l’animal compensant la déperdition extérieure. On peut d’ailleurs rendre cette température absolument stationnaire , si on lej uge convenable.

Toutes ces dispositions prises, on serre les écrous du couvercle inférieur pour fermer hermétiquement la cloche^ on laisse encore ouvert, pendant cpielques minutes, le robinet/*, après que la machine pneumatique en a été détachée, puis on le ferme après avoir noté la hauteur du baromètre et la température de l’eau du manchon c|ui a*été continuellement agitée pendant ces préparatifs ^ enfin on met en mouvement l’appareil à potasse , on masticpie le tube r^' de l’une des pipettes sur le tube pp/ du flacon laveur, et l’on ouvre ch* nouveau le robinet v de la cloche.

Supposons, pour plus de simplicité, que la lespiratioii de r animal consiste uniquement dans une absorption d’oxygène et en un dégagement d’acide carbonique. Il est clair qu’à mesure que l’oxygène de la cloche sera absorbé par l’animal, et que l’acide carbonique formé dans la perspiration se dissoudra dans la potasse des pipettes C, C', la force élastique du gaz intérieur diminuera 5 et, si la cloche communique librement avec la pipette N remplie d’oxygène, le gaz absorbé sera immédiatement remplacé par une quantité équivalente de gaz oxygène, pourvu que l’on verse constamment dans cette pipette , par le tube la quantité de dissolution de chlorure de calcium qui maintient la force élastique du gaz intérieur égale à celle de l’atmosphère.

, Cette addition successive de chlorure de calcium se fait immédiatement, et sans que l’on ait besoin de s’en occuper, à l’aide de la disposition suivante : On mastique, sur le tube de la pipette à oxygène , un tube de plomb yj qui communique avec le réservoir supérieur PQP^Q', rempli d’une dissolution concentrée de chlorure de calcium, le niveau xx^ de cette dissolution étant maintenu à très-peu près constant au nioyen des ballons O, O', remplis de la même dissolution , et dont on comprend facilement le jeu à l’inspection de la figure.

A mesure que le gaz se raréfie dans la pipette à oxygène, la colonne liquide s’abaisse dans le tube ^ l’air contenu dans ce tube diminue de force élastique, par suite, la dissolution de chlorure de calcium descend du réservoir PQP'Q' dans la pipette jN. Cependant la force élastique du gaz de la cloche ne reste pas absolument constante pendant tout le temps que la pipette fournit de l’oxygène*, elle diminue à mesure que la pipette se remplit, si la dissolution de chlorure de calcium était de niveau dans la pipette et dans le tube latéral au moment où on a mastiqué le tube de plomb y'E dans la tubulure J. La constance absolue de la

pression n’était pas nécessaire dans nos expériences, parce que nous ne pouvions pas empêcher la variation barométrique ; d’ailleurs, en ne mastiquant le tube de plomb dans la tubulure qu'après avoir amené dans la pipette une différence de niveau déterminée, une fois pour toutes, par quelques tâtonnements préliminaires, nous parvenions facilement â restreindre entre d’étroites limites les variations de pression dans la cloche. Nous maintenions d’ailleurs à dessein un excès de pression d’environ i centimètre, pour compenser la petite quantité d’acide carbonique qui restait constamment dans la cloche, malgré le jeu de l’appareil absorbant.

Lorsque la pipette N s’est remplie de chlorure de calcium jusqu’au repère o), on ferme le robinet r" et le robinet r de la cloche \ on démastique le tube de plomb en U, et on ajuste à sa place le tube correspondant d’une des autres pipettes. On amène le niveau de la dissolution de chlorure à la hauteur convenable dans le tube latéral JÇ, pour ne pas avoir de variation notable de pression dans la cloche pendant que la nouvelle pipette fournira l’oxygène; on mastique le tube de plomb J dans la tubulure f de cette pipette; enfin , on ouvre les robinets r" et r.

On ne termine jamais une expérience que lorsque la dernière pipette a fourni tout son oxygène ; mais on commence les préparatifs une heure à l’avance. A cet effet, on ramène d’abord la température de l’eau du mancbon à être rigoureusement la même qu’au commencement, on la maintient stationnaire à ce point, et on l’agite fréquemment. Lorsqu’il ne reste plus que 3oo à 4oo centimètres cubes d’oxygène dans la pipette, on démastique le tube en on fait couler librement la dissolution jusqu’à ce que celle-ci affleure au repère o) ; puis on ferme le robinet r" .

Il existe alors dans la cloche un excès de pression de 2 â 3 centimètres, et pendant que l’oxygène correspondant à cet excès se consomme , on a le temps nécessaire pour se mettre

en mesure de lermiiier convenablement l’expérience. On attend , pour cela , le moment où la pression dans Fintérieur de la cloche est devenue rigoureusement égale à la force élastique de Fair extérieur, telle qu’elle était au commencement de l’expérience. Comme, généralement, le baromètre a changé, il faut conserver au gaz intérieur une diiférence de pression égale à cette variation du baromètre. Cependant, celte condition n’est pas toujours facile à remplir rigoureusement, surtout lorsque la respiration de l’animal est énergique-, on notait alors la force élastique intérieure, et Fon faisait entrer, dans le calcul de l’expérience, la diiférence entre la pression (inale et la pression initiale.

D’un autre côté, on a ajusté l’appareil manomélrique a' b' c' d' au tube r' lig de la cloche; et, lorsqu’il reste encore un petit excès de pression dans celle-ci, on fait couler le mercure du manomètre pour remplir le tube a' b' de gaz; on renvoie de nouveau ce gaz dans la cloche, et on répète ces opérations un certain nombre de fois jusqu’à ce que le gaz intérieur ait acquis la force élastique normale: on fait alors la prise de gaz définitive; on ferme le robinet d' , et on arrête le mouvement des pipettes.

Les prises de gaz ne doivent pas être faites à un moment (juelconque, à cause de la position particulière du tube d’embranchement- il faut les faire pendant le mouvement ascendant de la pipette C , qui aspire alors le gaz de la cloche. Si Fon recueillait le gaz pendant le mouvement descendant de cette pipette, il arriverait dans le manomètre du gaz dépouillé d’acide carbonique, qui n’aurait pas la composition de celui qui remplit la cloche.

On détachait alors les pipettes et on les reportait sur la balance; l’augmentation de poids qu’elles avaient subie représentait, à la fois, Facide carbonique absorbé et l’eau hygrométrique fixée par la dissolution concentrée de potasse. On déterminait rigoureusement, par une analvse

directe, la quantité d’acide carbonique contenue dans cette potasse; et, retranclianl l’acide carbonique contenu dans la potasse primitive, on avait le poids de l’acide carbonique absorbé. Ce poids, ajouté à celui de la petite quantité de ce gaz qui restait encore dans la cloche au moment où l’on a arrêté l’expérience , et qui était donné par l’analyse du gaz recueilli dans l’appareil manométrique a'b'c'cl\ donnait le poids total de l’acide carbonique produit par la perspiration.

Si, dans l’acte de la perspiration , il ne s’absorbe que de l’oxygène, et s’il ne se dégage que de l’acide carbonicjue , il est clair que l’air de la cloche doit présenter encore, à la fin de l’expérience, la composition de l’air normal. Si , au contraire, il y a dégagement d’azote, nous devons trouver dans cet air une quantité d’oxygène moins considérable. Il est donc facile de décider la question, en faisant l’analyse du gaz recueilli à la fin de l’expérience; on peut, de même, reconnaître s’il s’est dégagé d’autres gaz cpie l’acide carbonique et l’azote.

L’animal séjournait dans la cloche jusqu’à ce qu’il eût consommé de 65 à i5o litres d’oxygène. Les chiens consommaient cette quantité en douze ou vingt heures; les lapins, poules, canards et autres animaux restaient deux, trois et quatre jours. Lorsque l’animal ne devait pas rester plus de quinze heures, on ne lui mettait pas de nourriture dans la cloche; on lui faisait faire un repas copieux peu de temps avant de le soumettre à l’expérience. Mais, s’il devait rester plus longtemps, on mettait dans la cloche sa ration de nourriture ordinaire. On s’est d’ailleurs assuré, par des expériences directes, que l’air n’était pas altéré par le séjour des aliments, ni même par les excréments rendus par les animaux.

Les animaux sur lesquels nous avons expérimenté , n’ont paru éprouver aucun malaise, même après un séjour de trois et quatre jours ; ils ont consommé leur ration de

nourri tur(î coinine ils rauraieiit fait dans lours condi lions normales. Ce seul fait démontre qu'il ne peut pas y avoir dans la perspiration un dégagement d'azote aussi considérable que quelques physiciens rout annoncé 5 car, dans ce cas, l’atmosphère de la cloche ne renfermerait que de l’azote au bout d’un temps très-court, et les animaux seraient bientôt asphyxiés.

Les urines de ranimai se rendaient dans l’espace compris entre le petit plancher nin^Jig. 2 ^ et le couvercle ej .

L’animal était pesé, de nouveau, au sortir de la cloche ; on pesait de même ce qui restait de nourriture et d’eau, afin de connaître la quantité qui en avait été consommée.

Voyons maintenant comment, avec ces éléments, on peut calculer les effets produits dans la perspiration.

Le volume d’air primitif est égal à celui qui est contenu dans la cloche, dans les pipettes à potasse et dans les tubes de communication , diminué du volume déplacé par l’animal et par les aliments qu’on a introduits dans la cloche. L’appréciation de ce dernier volume présente nécessairement quelque incertitude. Nous avons admis que le volume déplacé par l’animal était égal au volume de l’eau qui pèse le meme poids. Cette hypothèse ne doit pas s’éloigner beaucoup de la vérilé : elle nous paraît s’en rapprocher davantage que celle qui consisterait à prendre le volume de l’eau déplacée par l’animal après la mort, et qui est toujours notablement plus faible parce que les cavités aériennes se sont alors affaissées. Il nous paraît d’ailleurs nécessaire de regarder, comme appartenant au volume de l’animal, l’air qui se trouve dans .son intérieur et qui doit avoir sensiblement le même volume et la même composition au commencement et à la fin de l’expérience 5 car y dans nos expériences, ainsi que nous le verrons bientôt, la perspiration a lieu dans une atmosphère qui change très-peu de composition.

Nous avons fait la même hypothèse pour les aliments, R. 3

loi‘S(jue leur deiisîié ne pouvait pas être déterminée avec

précision .

Il est d’ailleurs facile de se convaincre que la petite erreur que l’on ‘peut commettre sur l’évaluatioii du volume de l’animal et des aliments n’exerce son influence ■que sur la quantité d’oxygène consommé et sur celle de l’acide carbonique produit*, et cette influence n’est pas sensible sur le poids considérable de ces gaz qu’on obtient dans une expérience longtemps prolongée. La seule erreur qui porte sur l’azote tient à ce que nous supposons que le volume de l’animal et celui des aliments sont encore les mêmes à la lin qu’au commencement de l’expérience. Or, cette erreur ne peut être que très-minime, car la plus grande partie des aliments consommés se retrouve sensiblement avec le même volume , dans les excrétions et dans les organes de l’animal , et ce n’est que la partie disparue dans l’acide carbonique exbaîé qui en diminue le volume. Dans tous les cas, cette dernière partie occupe un volume moindre que l’eau qui aurait le même poids que l’acide carbonique , et il est fac'rle de reconnaître qu’avec le grand volume d’air sur lequel nous opérons. Terreur sur l’évaluation de l’azote peut être regardée comme très-petite.

Soient donc V le volume, en litres, de Tair qui se trouve dans la cloche au commencement de l’expérience, H sa force élastique, ï sa température , la tension de la vapeur d’eau à saturation pour cette température; le poids de Toxygène qu’il renferme est

= 0, 2og5 . 1 8^, 4^9^ • ^

le poids de Tazote

A4a fin de l’expérience , Y, H, / et / restent les mêmes; supposons que l’analyse du gaz recueilli dans le tube t/ b' ait montré que ce gaz renferme, en volume:

- d’acide rarl)oniqne ;

d’oxygène ;

— d’azote.

Nous négligeons, pour le moment, la petite quantité de gaz étrangers qui peut s’y trouver-, nous aurons, pour le poids de l’acide carbonique contenu dans la cloche,

pour le poids de l'oxygène = ie%4298. V ■

|)Our le poids de l’azole

{p\ — Po) représente donc le poids d’oxygène que la cloche renferme, à la fin de l’expérience, en plus ou en moins qu’au commencement; si on l’ajoute au poids P de l’oxygène fourni par les pipettes N, N', N'', on aura le poids total d’oxygène consommé par la perspiration.

En ajoutant le poids p'^ au poids Q de l’acide carbonique condensé dans les pipettes à potasse, 011 aura la quantité totale d’acide carbonique produit.

Enfin [p ^ — p\) représentera le poids d’azote exhalé ou absoi'bé .

Pour étudier la respiration des petits animaux tels que les batraciens et les insectes, nous avons employé un petit appareil fondé sur les mêmes principes que le grand, et représenté PL IF y Jig. 2 .

L’espace dans lequel l’animal est placé se compose d’un tube de verre A plus ou moins large, suivant la grosseur

(le ranimai et Tactivîté de sa perspiration. Aux deux extrémités de ce tube sont mastiquées deux montures en laiton A, munies de tubulures /en et// w'. Sur des embranchements latéraux de ces tubulures sont soudés des tubes de plomb npq^ «^//(^',qul communiquent avec l’appareil destiné à absorber l’acide carbonique. Sur les branches verticales des tubulures kn^ k' n' sont soudés d’autres tubes de plomb, dont l’un, //72, communique avec l’appareil manornétrique B qui fournit l’oxygène nécessaire à la respiration, et dont l’autre, l^?n\ communique avec un second manomètre C , à l’aide duquel on mesure la force élastique du gaz intériein'. Ce dernier manomètre sert aussi, à la fin de l’expérience, à recueillir la quantité d’aii; vicié nécessaire pour l’analyse. Les manomètres B et G peuvent être adaptés facilement à l’appareil ou en être séparés, au moyen des ajutages à robinets /n, m' .

L’appareil xjz , destiné à l’absorption de l’acide carbonique, se compose de deux boules z communiquant par un tube inférieur-, elles se terminent, à leur partie supérieure, par des tubes recourbés jj::, zæ que l’on attache aux

tubes de plomb pq^ p' q' à l’aide de tubulures eu caoutchouc Irès-flexibles. Ori a inîroduit dans cet appareil de la potasse caustique en quantité telle, qu’elle remplit entièrement l’une des boules. La proportion d’acide carbonique contenue dans cette potasse a été déterminée rigoureusement par des analyses préliminaires. La flexibilité des tubulures de caoulcbouc permet de faire basculer l’appareil autour des petites branches xq ^ x' q' qui sont en ligne droite, et forment l’axe d’oscillation. Lorsque la boule y est au point le pins bas de sa course, elle est remplie entièrement de potasse, tandis que la boule z ne contient que de l’air qui s’y débarrasse de sou acide carbonique. Si l’on amène, au contraire, la boule y au point le plus liant de son excursion, la* potasse qu’elle renfermait dans sa prexnière position descendra dans la boule ^,dont elle chassera

i'air purifié dans l’espace AA' , cl la hioule y se remplira d’air vicié. Pour donner commodément, ce mouvement d’oscillation à l’appareil , on attache au tube inférieur qui relie les deux boules deux petits cordons fixes immédiatement au-dessous des boules’, Fun de ces cordons passe sur une poulie et soutient un contre-poids R qui, à lui seul, amène la boule z au point le plus élevé de sa course. L’autre cordon, après avoii* passé sur les poulies .v , vient s’atta- <'ber à Fextrémité d’une petite bielle montée sur un -des axes de rotation de la petite macbine qui fait marcher les [lipettes à potasse de notre grand appareil, PL III, L’appareil xyz est maintenu plongé dans un bain V, dont on peut rendre la température invariable.

L’appareil manométrique B se compose d’uue pipette fg de i5o centimètres cubes environ de capacité, et d’un tube droit ouvert ih. On a déterminé exactement la capacité de la pipette jusqu’au repère cf,. On remplit cette pipette d’oxygène par la tubulure Jv/i, et Fon amène le niveau du mercure en a , en versant du mercure dans le tube ih ; on mesure exactement la force élastique du gaz, et Fon note sa température. On calcule, d’après ces éléments, le poids de l’oxygène. On a déterminé exactement le poids de Feau qui remplit le tube KK et tous ses appendices; on connaît donc sa capacité, de laquelle il faut retrancher le volume de l’animal pour avoir le volume primitif de Faîr atmosphérique au milieu duquel se fait l’expérience.

L’une des montures A étant démastiquée, on introduit l’animal dans le tube AA'; on adapte de nouveau la monture A, dans laquelle le tube de verre AA' entre jusqu’à refus, afin que la capacité de l’appareil soit toujours la même. On assujettit le tube AA' dans une caisse Y remplie d’eau que Fon maintient stationnaire pendant toute l’expérience, et, avant d’adapter les aunes parties de Fappareil, on y fait passer un courant rapide d’air atmosphérique au inoven d’une machine pneumatique que Fon met

en communication avec un des tubes de plomb pq ^ p’ ^ tandis que l’autre reste ouvert. Le tube AA' étant rempli d’air pur, on adapte le manomètre C dont le mercure, de niveau dans les deux branches, affleure au repère ê; on attache, au moyen des tubulures en caoutchouc, l’appareil XJ Z aux tubes pq^ p' l’ou met cet appareil en

mouvement,

A mesure que l ’acide carbonique produit par la perspiration s’absorbe dans la dissolution de potasse, la force élastique de l’air diminue dans l’appareil. On lui donne sa valeur primitive en y faisant entrer une petite quantité d’oxygène de la pipette B, Dans les expériences faites avec ce petit appareil, l’oxygène n’arrivait pas naturellement et d’une manière continue, par le jeu de l’appareil 5 l’opérateur le fournissait à mesure que la force élastique diminuait, et il arrivait ainsi facilement à maintenir la pression constante à quelques millimètres près.

Lorsque la première pipette d’oxygène était consommée, on en fournissait souvent une deuxième et quelquefois une troisième, et l’on terminait toujours l’expérience lorsque la dernière pipette avait fourni tout son gaz. Une heure avant la lîn de l’expérience, ou ramenait rigoureusement la température de l’eau des deux vases V et U au degré où elle se trouvait au commencement 5 on faisait passer dans le tube AA' la petite portion d’oxygène qui restait encore dans la pipette 5|afin d’obtenir un excès de pression qui donnât le temps] de préparer les dernières observations. On faisait couler plusieurs fois le mercure du manomètre C , afin de remplir le tube ah d’air que l’on renvoyait de nouveau dans l’espace AA', en reversant dans le tube cd le mercure écoulé. Enfin, lorsque la force élastique de l’air intérieur était devenue sensiblement égale à celle qui avait lieu au commencement, on faisait la prise d’air définitive en ayant soin de choisir le moment où la boule z de l’appareil absorbant était dans sa période ascendante ; on arrêtait le

mouvement de l’appareil xj'z en décrochant le cordon ss‘'u qui l’attachait à la machine*, enlin, on sortait l’animal.

La potasse de l’appareil était soumise à une analyse qui donnait la quantité d’acide carbonique qu’elle avait absorbée j on faisait de même l’analyse du gaz recueilli dans le manomètre C, et Ton avait ainsi tous les éléments nécessaires pour calculer les effets de la perspiration.

Nous avons aussi étudié, dans le même appareil, la perspiration de quelques petits oiseaux ; nous remplacions alors la pipette B par une autre, de i litre de capacité, et dont nous déplacions le gaz par une dissolution concentrée de chlorure de calcium.

Dosage de V acide carbonique absorbé par la dissolution

de potasse.

Pour faire ce dosage, on se servait de l’appareil représenté PL IV,Jig. 1. La potasse renfermée dans les pipettes C.C.PLIII, était pesée exactement à la fin de l’expérience*, on en remplissait , jusqu’au repère a , une pipette B, PL IV , jig, I, portant un robinet r. On déterminait rigoureusement le poids de cette potasse, et l’on engageait le tube inférieur de la pipette dans le bouchon du ballon A renfermant de l’acide sulfurique étendu, en quantité suffisante pour saturer la potasse. Le ballon A communiquait avec un large tube D len fermant une petite quantité d’acide sulfurique concentré; puis, successivement:

Avec un tube E rempli de ponce sulfurique;

'i'\ Avec un appareil à boules F renfermant une dissolution concentrée de potasse ;

3°. Avec un tube G contenant de la pierre ponce imbibée d'une dissolution concentrée de potasse;

4”. Avec un tube H rempli* de pierre portée imbibée d’acide sulfurique concentré;

5*^. Avec un second tube I à ponce suifuricpie;

Avec un flacon aspirateur ^ , muni* d’un j’obiiiel ,v par

Icquei le flacon peut communiquer avec l’air extérieur. Lè tube I reste constamment attaché au flacon ^ il a pour but d’empêcher l’air humide de ce flacon de déposer de l’eau .dans le tube H.

Enfin, on adapte à la pipette B, au moyen d’un caoutchouc n, un tube C rempli de pierre ponce imbibée de potasse destinée à absorber l’acide carbonique de l’air que l’on fait passer à travers l’appareil à la fin de l’opération.

L’appareil étant disposé , on ouvre le robinet s du flacon aspirateur, et l’on tourne avec précaution le robinet r de la pipette pour faire tomber lentement la dissolution de potasse dans la liqueur acide du ballon A. Pour opérer rapidement le mélange de ces liqueurs , on chauffe le ballon A avec une lampe à alcool 5 ce mélange se fait d’ailleurs facilement, parce qu’on a eu soin de mettre dans le ballon une dissolution acide d’une densité un peu plus faible que celle de la liqueur alcaline. On règle le dégagement de l’acide carbonique , soit en ouvrant plus ou moins le robinet r de la pipette, soit à l’aide du flacon aspirateur dont on fait couler l’eau plus ou moins rapidement, après avoir fermé le robinet r et ouvert convenablement le robinet x.

Lorsque la pipette B est entièrement vidée, on détache le caoutchouc et l’on fait descendre dans cette pipette de l’eau pure pour laver ses parois. On adapte ensuite de nouveau le tube, et l’on porte l’eau du ballon à l’ébullitiou pour dégager le reste de l'acide carbonique. Enfin , à l’aide du flacon aspirateur, on détermine un courant d’air à travers l’appareil pour amener les dernières traces d’acide carbonique dans les tubes destinés à le condenser. L’augmentation de poids subie par les tubes C, D et E donne l’acide carbonique. On pèse ces trois tubes ensemble, en ayant soin de prendre pour contre-poids trois tubes semblables, disposés de la même manière, et déplaçant sensiblement le

meme

volume d’air.

En faisant une expérience, dans des conditions identi(pie.s.

sur un poids déterminé de carbonate de soude pur, on s’est assuré de l’exactitude parfaite de ce procédé d’analyse.

La potasse primitive que l’on mettait dans les pipettesC, C/ était analysée de la même manière.

Un appareil de plus petites dimensions servait à l’analyse de la potasse dans les expériences faites sur les petits animaux; mais on introduisait alors la dissolution entière de ])ütasse contenue dans l’appareil de Isi /ig^. 2.