DEUXIÈME PARTIE

Description des appareils. — Expériences.

Pour effectuer les mesures qui répondent aux spéculations théoriques précédentes, j'ai eu recours aux diverses méthodes employées par Regnault dans la détermination des forces élastiques de la vapeur d'eau entre les limites de température o° et bu°.

Mais l’usage de ces méthodes se trouvait subordonné à deux conditions

dont Regnault n'avait pas eu à se préoccuper. La première exigeait que l’on connût exactement pour chaque essai le titrede la solution employée. La seconde était d’une si grande importance, que, sans les précautions qu’elle réclame, toute détermination eût été frappée d’une inexactitude flagrante : il fallait éviter que la vapeur émise par la dissolution, en se condensant sur les parois des appareils, n’exerçât sur la colonne mercurielle une pression perturbatrice, celle de la vapeur saturée d’eau pure.

Procédons à la description détaillée des dispositions et précautions indispensables dans une bonne détermination.

Une caisse en fer-blanc d’une capacité d’environ 5olit, semblable à celle qu'avait employée Regnault dans ses expériences classiques, est établie sur un support solide. La face antérieure est formée par une glace transparente à faces planes et bien parallèles, pour éviter autant que possible les erreurs de réfraction. Le fond de cette caisse est percé de trois tubulures éloignées entre elles de 0", 02 environ et destinées à recevoir des tubes barométriques verticaux. La tubulure centrale À est dans le plan médian vertical de la cuve; les deux autres A’ et A” sont symétriquement placées de part et d'autre. En outre, comme précaution tout à fait spéciale, ces tubulures étaient disposées sur une circonférence dont le centre était occupé par l’axe de notre cathétomètre. De cette façon, il était possible d'observer tour à tour les niveaux du mercure dans les trois tubes sans déplacer l'eculaire de la lunette, dont le champ était trop faible.

La tubulure centrale A livre passage au sommet d’un baromètre normal: la tubulure A’ recoit un baromètre humide contenant la solution, la tubulure A” est occupée par un baromètre à vapeur d’eau pure, vérifié suivant les indications de Regnault. Ces trois tubes plongent leurs extrémités inférieures dans la même cuvette à mercure installée au-dessous de la caisse.

Entre les tubes barométriques, on a placé deux thermomètres sensibles, à échelle arbitraire, donnant -{ de degré centigrade.

Un agitateur annulaire, dont l'observateur règle lui-même les mouvements au moyen d’une pédale, imprime aux couches liquides un mouvement continuel.

Enfin, sous là cuve, un support mobile porte soit une lampe à alcool,

(14) soit un brûleur de Bunsen, qui contribue à maintenir la température constante, en compensant pendant chaque expérience les pertes dues au refroidissement et à l’évaporation.

Le cathétomètre de Gambey, qui servait à relever les niveaux, donnait le centième de millimètre et reposait sur une borne invariable de

marbre. | Telle est la description générale de notre appareil.

Les mesures peuvent être altérées par trois causes différentes :

1° Par la présence d’une petite quantité d’air dans les baromètres ;

2° Par les actions capillaires inévitables;

3° Par la déviation due à l’interposition de la glace transparente, dont les faces ne sont jamais douées d’un parallélisme absolu.

I faut chercher à corriger ces erreurs ou à les supprimer.

Or la première est certainement la plus grave, et la pratique nous a appris qu'il est difficile de préparer des baromètres irréprochables à ce point de vue.

Regnault recommande, pour obtenir un baromètre humide absolument privé d’air, le procédé suivant :

On prépare et on remplit le tube barométrique à la manière ordinaire. On fait bouillir le mercure pour chasser l’air; puis, pendant que l'instrument est encore chaud, on détache l’ampoule ou réservoir dont il est toujours muni. On fait sortir rapidement quelques gouttes de mercure, et on les remplace aussitôt par de l’eau bouillante, préalablement soumise à une ébullition assez prolongée pour expulser du liquide lair et les gaz retenus en dissolution; puis on applique sur l'ouverture Le doigt mouillé et l’on retourne vivement sur le mercure.

Dans mes premiers essais, j’employais ce procédé pour faire parvenir mes solutions dans la chambre barométrique; mais il a fallu bientôt y renoncer,

L'évaporation qui a lieu sur les quelques gouttes de liqueur ainsi introduites concentre la dissolution, et celle-ci doit produire des dépressions plus faibles que celles qui correspondraient à la solution pri-

CA) mitive. En outre, en opérant ainsi, je n’ai jamais réussi à obtenir un baromètre humide absolument privé d’air.

Quant au procédé primitif employé par Gay-Lussac, et qui consiste à introduire directement les liqueurs à l’aide d’une pipette, il ne donne que des résultats inexacts.

Voici le procédé qui m'a réussi pour introduire les solutions.

Je prends un tube en verre AB que j’étrangle en C à 0",25 ou o",30 de son extrémité ouverte. Je le remplis de mercure avec les précautions ordinaires jusque un peu au-dessus du point d’étranglement; puis, l'instrument étant très chaud, j'enlève l’excès de mercure contenu dans le réservoir CB.

Pour cela, il suffit d’incliner le tube avec précaution (‘). Au bout de quelquesinstants, le mercure, en se contractant, a laissé derrière lui une place suffisante.

On y verse la solution bouillante, qui occupe environles trois quarts du réservoir. Enfin, au moyen d’une lampe à alcool, on chauffe la solution dans le tube lui-même. Bien que le liquide introduit ait été absolument privé d’air, des bulles gazeuses très petites apparaissent encore sur les parois de verre, et l’ébullition s'établit régulièrement; mais au bout de peu d’instants elle cesse brusquement.

Il faut aussitôt éloigner la lampe, car, si l’on continuait à chauffer, le liquide serait en masse projeté hors du tube, comme dans l'expérience de Donny.

À ce moment, on donne le trait de lime. On verse dans un flacon, aussitôt bouché, quelques grammes de Ja solution contenue dans Île baromètre. On détache le réservoir et l’on retourne vivement sur le mercure.

Cette dernière partie de la manipulation doit être effectuée avec la plus grande célérité.

Le baromètre humide une fois installé, il est indispensable de le vé-

(") Avec un orifice très étroit, le mercure, retenu par capillarité, ne coule pas. Si l’on se servait d'une pipette sèche et chauffée, même en évitant le contact des parois, on laisserait presque toujours une bulle d’air fortement adhérente au voisinage de l'orifice. Au contraire, en faisant écouler lentement l'excès de mercure, on détermine la production d'un ménisque convexe, dont la base s'appuie sur les bords de l’orifice et empêche toute bulle gazeuse de se loger dans l’étranglement.

(16) | rifier avant de s’en servir, car, malgré toutes les précautions, ce n’est souvent qu'après plusieurs essais infructueux qu’on obtient un résultat satisfaisant. Le baromètre est abandonné à lui-même pendant quelques heures ; puis on le dégage des coussinets qui le maintiennent et on l’incline brusquement, en ayant soin que la partie inférieure ne vienne pas toucher les paroïs ou le fond de la cuvette (*). Si quelque trace d'air est restée dans la chambre barométrique au moment où lon incline le tube, elle ne se redissout pas immédiatement, et lon voit apparaitre comme un très petit bouton.

L'échantillon de la solution prélevé dans le baromètre est dosé avec soin; mais le titre de cette solution n’aurait-il pas varié par suite d’une évaporation inévitable ou par un mélange imparfait des diverses couches inégalement concentrées?

Pour fixer nos idées sur ce point, nous avons à dessein introduit dans quelques-uns de nos appareils un volume de solution plus considérable qu’il n’était nécessaire.

Quand le baromètre a été démonté après avoir servi aux mesures, nous avons, avec beaucoup de soin, recueilli et dosé la solution. Nous n'avons jamais trouvé de différence sensible entre les résultats de ces dosages effectués sur la solution de réserve et sur la solution d’épreuve.