Dispositif expérimental

Le montage employé (fig. 1) est le montage électro-

métrique, aujourd'hui classique dans ce genre de

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Fig. 1. — Barbotage : Schéma du montage.

A, air comprimé; F, détendeur Fournier; D, tube filtrant et desséchant; V, barboteur Villiers; T, tube à saturation; E, électromèêtre,; C, compteur à gaz; B, B, boites d’accumulateurs.

recherches, et qu'il nous semble inutile de décrire en détail. Nous indiquerons seulement les particularités suivantes :

L’électromètre est un électromètre Curie, isolé à l’ébonite, muni d’un miroir dont la distance focale est voisine de 4°. La sensibilité atteint 1550 divisions par volt.

Pour réduire la sensibilité, on se sert d'un shunt, constitué par une capacité réglable. Celle-ci consiste en deux séries de 10 lames métalliques chacune, séparées par des lames d’ébonite de 1"" d'épaisseur : l’une des séries de lames est fixe, l’autre peut se mouvoir par le jeu d’une manivelle à vis.

Les condensateurs cylindriques destinés aux mesures (tubes à saturation, tubes à mobilités) sont isolés à l’ébonite et munis d’anneaux de garde. Pour la bonne protection des isolants contre l'humidité et les poussières, la disposition des bouchons d’ébonite qui supportent les

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Fig. 2. — Schéma d’un condensateur cylindrique à deux électrodes.

L,, électrode centrale; L,, électrode centrale; C, coupure isolante; A, À, anneaux de garde; T, T, toiles métalliques.

électrodes centrales est celle qui est indiquée sur la figure (fig. 2).

Les mêmes condensateurs peuvent servir de cylindres de Faraday, lorsqu'il s’agit de mesurer la charge totale transportée par un courant gazeux. Il suffit de relier entre elles et à l’électromètre les deux armatures, après avoir introduit à l'extrémité du tube un tampon de coton suffisant pour arrêter toutes les charges. Naturellement, l'appareil dans son ensemble doit alors, pour être protégé électrostatiquement, se trouver dans une enveloppe mise au sol.

Le courant gazeux qui sert au barbotage peut être produit de bien des manières. Avec une trompe à eau, même de fort débit, on obtient des eflets relativement faibles. Beaucoup des expériences décrites plus loin ont

été faites avec une soufflerie à pied, quelques-unes avec un soulflet à main ou encore avec l’air d’un gazomètre de 60! chargé de masses de plomb. Mais les résultats les plus réguliers ont été obtenus lorsque nous avons pu disposer d’une canalisation d’air comprimé sous 5* de pression.

L'air sortant de la canalisation traverse un détendeurrégulateur Fournier. Cet appareil se compose de deux chambres successives, ne différant que par les dimensions, el qui au point de vue de la régulation se complètent l’une l’autre. Chacune d’elles contient une membrane élastique (caoutchouc, métal très mince) dont le déplacement entraine une bille de bronze, laquelle s'applique sur l’orifice de sorte du gaz. Le mouvement de la membrane est entravé par un ressort antagoniste réglable de l'extérieur au moyen d’un fort bouchon à vis. Sitôt que la pression à la sortie de l’appareil dépasse la valeur pour laquelle on a réglé le ressort, la bille vient obturer l’orifice de dégagement et le débit cesse; la pression sur la membrane diminue alors instantanément, l’orifice redevient libre et le gaz s'échappe. Le fonctionnement de l'appareil est donc intermittent. En pratique, il donne une régulation parfaite entre des limites de débit extrémement étendues.

À la sortie du détendeur, le gaz est filtré sur un tampon de coton de verre où de coton ordinaire, Ce tampon de coton est absolument indispensable surtout lorsqu'on opère à fort débit, car, ainsi qu’on sait, l'air qui sort de la canalisation d’air comprimé, ou l’oxygène, l'hydrogène, le Gaz carbonique qui sortent d’une bouteille sous pression sont généralement conducteurs (!). Cette ionisation spontanée, due à la détente des gaz, semble liée à la présence de l’humidité. Il convient de la supprimer si

(*) Voir L. BLocn, Comptes rendus, t. CXLIIT, 1906, p. 1226.

lon veut étudier l’effet du barbotage sans action parasite (1). ;

Lorsqu'on a besoin d'opérer sur des gaz secs, on place avant le flacon barboteur une longue colonne d’anhydride phosphorique contenue dans un tube de verre de 1",30.

Les flacons où se fait le barbotage ont été de différents types (flacons de verre, récipients métalliques). La forme de l’orifice d’amenée du gaz a varié également (tubes capillaires, tubes larges, faisceaux de tubes associés). Le flacon barboteur qui a servi aux expériences définitives est le barboteur Villiers ( fig. 2). Dans cet appareil, l’arrivée du gaz se fait par dix trous extrêmement fins percés dans la paroi épaissie d’une boule de verre ayant 1° ou 2° de diamètre. Les trous eux-mêmes ont quelques centièmes de millimètre de large; ils sont obtenus par soudure de fils minces de platine dans le verre et destruction ultérieure du fil soudé. L'avantage de cet appareil est d’être entièrement en verre, fermé par un rodage, et de donner un barbotage suffisamment régulier. Grâce à la petitesse des orifices d’amenée de Pair, les bulles produites sont un peu moins grosses que dans un barboteur ordinaire. D'ailleurs, l'expérience a montré rapidement qu’il n'y a aucune différence de nature entre les effets observés sur les diverses sortes d'appareils.

Les gaz du barbotage, au sortir du flacon, sont envoyés directement dans le condensateur de mesure (ou dans le cylindre de Faraday). Il y a intérêt, pour éviter les pertes par diffusion et recombinaison, à employer des raccords aussi courts et aussi larges que possible. L’ajutage de sortie lui-même doit être large, et disposé de façon que les gouttelettes entraînées ne l’obstruent pas, ce qui donnerait lieu à un phénomène parasite. Dans un flacon

(*) Lorsqu'on se sert de la soufflerie, le tampon de coton sert à retenir en grande partie les poussières présentes dans l’air de la salle.

barboteur ordinaire un ajutage en forme d’'U convient assez bien. Avec le barboteur Villiers, l’obstruction du tube de dégagement ne se produit pas.

A la sortie du condensateur de mesure, qu’il convient de rendre aussi étanche que possible, les gaz traversent un compteur à gaz permettant de connaître le débit. Nous nous sommes servi de deux compteurs à gaz, un compteur Brundt et Brillié du type ordinaire et un compteur Junkers à large cadran. L'avantage de ce dernier est qu'il permet une précision de lecture plus grande, et, de plus, il est facile de l’observer à distance en même temps qu’on procède aux mesures électrométriques. Les deux compteurs ont été élalonnés au moyen d’un très grand vase de Mariotte jaugé préalablement à l’aide d’un flacon de 5!. Leur graduation a été reconnue correcte. Le compteur Brundt donne directement le débit en litres à l'heure par observation d’une minute. Le compteur Junkers fait un tour pour un débit de 3! : le cadran est divisé en dixièmes de litre, et l’on estime aisément le dixième de division. Très souvent, on a employé les deux compteurs à la fois, lorsque, outre le débit de barbotage, on avait à connaître un débit gazeux auxiliaire (courant d’air servant à entrainer les ions, courant gazeux destiné à protéger les isolants, voir ci-dessous p. 30, etc.).