DESSICCATION

La plupart des matières que l’on peut avoir à analyser renferment une certaine quantité d'humidité ou d’eau hygrométrique, les unes parce qu'elles ont été mouillées, les autres simplement parce qu'elles ont pris de l'humidité à l'air atmosphérique. La proportion d’eau est variable avec la nature de la matière, avec la finesse de la poudre, avec l’état hygrométrique de l'atmosphère. On trouverait done des résultats variables et difficiles à comparer entre eux, si l’on ne prenait pas la precaution de se débarrasser de l'humidité contenue dans l'échanüllon, de maniere à le ramener à un état bien caractérise.

On y parvient très aisément lorsque la substance n’est pas altérable à température élevée et ne contient pas d'autre eau que l’eau hygrométrique. 1 suffit alors de la chauffer au rouge sombre dans un creuset de platine ou de porcelaine, qu'on place dans un moufle ou sur une lampe à alcool ou à gaz, jusqu'à ce qu'on soit sûr d’avoir expulsé l’eau. On retire du feu et, quand le creuset n’est plus trop chaud, on le place dans un dessiccateur, où on le laisse refroidir complètement avant de procéder à la pesée.

Dessiccateurs.

Le dessiccateur se compose d’un vase en verre (fig. 69), sur les bords duquel s'applique un disque en verre dépoli et dressé ; les bords sont rodés et enduits de suif, de manière à intercepter complètement le passage de l'air. Le creuset se place sur un petit triangle de platine dont les extrémités sont appuvées sur les bords d'un vase cylindrique contenant soit de l'acide sulfurique concentré, soit de la chaux vive, de la potasse fondue ou du chlorure de calcium, destiné à maintenir bien sec l'air confiné dans l'appareil.

On peut donner au dessiccateur une autre forme, qui le rend facile à transporter avec le creuset ou la capsule, depuis l'endroit où l’on a fait la calcination jusqu'à la balance où doit s'effectuer la pesée. Gette forme est représentée par la figure 70.

Le corps desséchant est placé dans le vase inférieur à parois épaisses ; sur ses bords se pose le triangle de platine qui porte le creuset; il est recouvert d'un second vase retourné, dont le bord libre repose sur la face horizontale du premier; la jonction est garnie de suif. La hauteur est suffisante pour le creuset (6 à 7 centimètres pour chaque boite), le diamètre assez petit pour qu'on puisse tenir aisément dans la main la boîte inférieure (10 à 12 centimètres).

Pour d’autres usages, notamment pour Fig. 1.

sécher lentement à la température ordinaire certaines substances, comme nous le dirons tout à l'heure, on fait des dessiccateurs de plus grandes dimensions, Capables de recevoir un certain nombre d'échantillons à la fois. Le triangle est alors remplacé par un disque en tôle percé de trous, de plus grand diamètre que le vase plat à acide

sulfurique et reposant sur les bords de ce vase, ou par deux disques étagés, portés par trois pieds vissés au-dessus du vase desséchant. Le tout est recouvert d'une cloche dont les bords dressés et rodés s'appliquent exactement sur une glace également rodée ; l'étanchéité du joint estobtenue par un peu de suif ou de vaseline. Sur les trous de la tôle, on posera soit les creusets ou les capsules, soit les verres de montre contenant les substances à dessécher.

On peut aussi recommander comme un instrument commode pour les recherches de chimie agricole ou industrielle le disque dessiccateur, imaginé par R. Frésénius.

Il consiste en un disque en fonte deN0E 210 de diametre et/07037 d'épaisseur, pesant 8 kilogrammes, posé sur trois pieds en fer etchauffé

en dessous par un brüleur de Bunsen (fig. 71). Dans le disque sont creusées six cavités cylindriques portant chacune un numéro et dans lesquelles se placent de petits poélons en laiton, sur les manches desquels sont inscrits les numéros correspondants. L'une des cavités est remplie de limaille de cuivre ou de laiton entourant un thermomètre, dont la boule plonge jusqu’au fond et qui est maintenu par une tige rigide ; les cinq autres recoivent les essais à dessécher. Le disque s'échauffe assez régulièérement, grâce à sa masse considérable, et peut ètre assez bien maintenu à la température que l’on juge convenable.

La dessiccation exige des précautions particulières, lorsque la substance renferme, en outre de l’eau hygrométrique ou

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humidité empruntée à l'air, soit de l’eau de constilution, Soit de l’eau de cristallisation, où bien lorsqu'elle peut éprouver sous l’action de la chaleur quelque autre changement de composition, tel qu'une perte d'éléments volatils, une oxydation, ete. Il faut, dans chaque cas, tenir compte de ces phénomènes possibles, d'après la nature du corps que l’on examine.

Nous verrons plus tard comment on détermine, au besoin, la proportion de l’eau contenue sous ces différents états; nous n'avons à nous occuper en ce moment que des procédés emplovés pour l'éliminer d'une facon plus ou moins complète et amener l'échantillon à un état bien défini, que l’on puisse reproduire à volonté.

Étuves.

On se sert le plus souvent des étuves que l’on amène à une température constante par différents procédés de chauffage et de régularisation.

L'étuve à eau où étuve de Gay-Lussac est une boite rectangu-

Fig. 72.

laire (fig. 72) en tôle de cuivre, dont cinq parois sont à double enveloppe; la sixième est fermée par une porte où par deux portes superposées et percées d'ouvertures assez petites, mais permettant à l'air de se renouveler. Une tablette percée

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de trous est disposée vers le milieu de la hauteur, devant le joint des deux portes.

L'intervalle entre les doubles parois est rempli d'eau jusqu'aux 2/3 environ de la hauteur de la boîte, et cette eau est chauffée sur un foyer ou sur une lampe à huile ou à gaz. Les vapeurs s'échappent par un ou deux petits tubes traversant le couvercle de la boîte. Si l’on maintient l’eau à l’ébullition, l'air intérieur est lui-même porté à près de 100°, ainsi que les substances placées dans l'étuve. La température de l'air est donnée par un thermomètre pénétrant dans la chambre intérieure de l’étuve.

On peut fixer la température à une limite déterminée au-dessous de 100 degrés, au moven d'un régulateur agissant sur la flamme qui chauffe l’étuve. Nous y reviendrons dans un instant.

Par le même moyen, on peut également obtenir une température constante, égale ou supérieure à 100°, en remplaçant l’eau par l'huile ou par la glycérine, et l'on à même ainsi l’avantage de n'avoir pas à remplacer l’eau évaporée par l’ébullition. Mais il faut que les pièces de l’étuve soient assemblées et la soudure forte, si l'on veut pouvoir chaultfer jusqu'à une temperature es |

élevée.

Si l'on se sert de l'étuve à eau proprement dite, il faut y renouveler l’eau fréquemment ou lentretenir à un niveau constant. On arrive aisément à ce résultat par un dispositif tel que ceux qui sont ordinairement employés pour le bainmarie, ou, de préférence, celui qui a été recommandé par Jungfleisch (1). L'eau d'alimentation fournie par un tuvau à robinet arrive dans un tube large, divisé par une cloison en deux compartiments, qui communiquent, l’un par un tube étroit avec la partie inférieure de l’étuve, l’autre avec un tuvau d'écoulement.

(1) Manipulations de chimie, p. 87.

On emploie très fréquemment aujourd'hui les étuves à gaz ou étuves à air chaud.

Ce sont quelquefois de simples boîtes (fig. 73) en tôle de cuivre, soudée au laiton, que l’on chauffe par la face inférieure au moyen d’un bec de gaz et que l’on enveloppe sur les

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faces lalérales de feuilles de carton ou d'amiante, pour diminuer le refroidissement; on y place un casier en fils métalliques pour porter les vases de platine ou de verre, où l'on a déposé les échantillons à dessécher; une porte s'ouvre sur l’une des grandes faces; un thermomètre est suspendu au

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arrive souvent, même dansles villes

milieu de la caisse par un bouchon fixé dans une ouverture pratiquée sur la face supérieure.

L'étuve à double enveloppe de Wiesnegg (fig. 74) présente une bien meilleure disposition; son emploi s'est généralisé depuis quelques années dans les laboratoires. Elle est construite extérieurement en tôle et fonte; l'enveloppe intérieure est en fonte ou tôle émaillée ou en faïence, pour éviter la rouille, qui pourrait atteindre et souiller les matières à dessécher. Deux plateaux en fonte émaillée percés de trous sont étagés dans l'étuve. La face antérieure est fermée par une glace avec ouverture, que l'on peut obturer à volonté, pour le renouvellement de l'air. Le chautfage est effectué par une série de petites flammes de gaz, dont les produits de la combustion circulent entre les deux enveloppes et se rendent à la cheminée. Un thermomètre installé dans un angle de la chambre intérieure fait connaitre la température de cette chambre.

Régulaleurs.

La température obtenue dans les étuves est assez uniforme, lorsque le débit du gaz qui sert au chauffage est lui-même assez régulier; mais il

muniesd'une distribution de gaz,que la pression varie dans les conduites, et par conséquent qu'il se produise aussi des variations dans la chaleur fournie par les mêmes becs. Pour différentesopérations, ilimporte que la température se maintienne trés uniforme ou que ses écarts extrêmes soient exactement limités. On a recours, pour cela, aux régulateurs de température, dont plusieurs modeles rendent de bons services.

Le premier en date est celui qui a été inventé par Bunsen et

Le Pa See PR

qui, fondé sur la dilatation d’un petit volume d'air enfermé sous du mercure (fig. 75), possède une grande sensibilité, mais aussi une grande fragilité; en outre la surface du mercure s’altère rapidement au contact du gaz d'éclairage, qui est presque toujours un peu sulfuré et qui v laisse des poussières.

Le régulateur de Raulin est construit solidement en fer; il a un second avantage, c'est qu'on peut facilement le régler à différentes températures fort écartées les unes des autres. Il est fondé sur la dilatation du mercure seul; mais il est encore un peu sujet aux altérations par le gaz.

Tout contact du mercure avec le gaz a été évité dans le régulateur de Th. Schlæsing : il est formé (fig. 76) d'un réservoir en verre assez grand R, surmonté d'un tube à deux branches; l’une verticale V. servant à l'introduction ou à la sortie du mercure, l’autre horizontale avec extrémité légèrement évasée et bordée à la lampe, de manière à recevoir une membrane de caoutchouc, tendue au moyen d'un cordonnet de soie.

La branche verticale porte une douille avec robinet de verre et se.

termine par un petit entonnoir E, par où le mercure a été introduit.

Si l’on chauffe progressivement le réservoir thermométrique, une partie du mercure se rend dans l’entonnoir à travers le robinet ouvert; mais si, à une température déterminée, on vient à fermer le robinet, la dilatation du mercure ne peut plus se faire qu'en repoussant la membrane de caoutchouc, qui prend une convexité de plus en plus grande. C'est précisément cette déformation qu'on utilise pour régler le débit du gaz, en placant devant la membrane de caoutchoue une

lame métallique flexible, suspendue devant l’orifice du tube d'arrivée du gaz.

Les deux tubes et la lame métallique sont fixés par des bouchons dans les deux branches latérales et la branche supérieure d'un petit ballon de verre H à quatre tubulures. La quatrième T sert à la sortie du gaz, qui se rend à l'appareil de chauffage.

Le gaz passe librement lorsque la membrane de caoutchouc n’est pas déformée; à mesure qu'elle devient plus convexe sous la pression du mercure, elle repousse la lame flexible et celle-ci ferme de plus en plus l’orifice du tube à gaz. Le passage du gaz serait même complétement intercepté, si l’on n'avait eu soin de ménager au bout du tube une petite encoche, afin de laisser toujours passer assez de gaz pour éviter l'extinction du bruleur. Le débit de gaz diminuant, la température s'abaisse dans l'enceinte chauffée, où est plongé le réservoir thermométrique ; dés lors le mercure se contracte et la lame revient à Sa position premiere, en livrant passage à une plus grande quantité de gaz.

L'équilibre s'établit assez rapidement et la température se trouve fixée très près du point où elle était lorsqu'on a fermé le robinet de verre.

Quand on laisse l'étuve se refroidir, il ne faut pas négliger de rouvrir ce robinet; car, à défaut de cette précaution, l'appareil étant fermé de toutes parts, la contraction du mercure amenerait la distension et probablement la rupture de la membrane de caoutchouc.

Get appareil donne de très bons résultats pour les températures modérées; lorsqu'on veut pouvoir dépasser le point d’ébullition du mercure, il faut avoir recours au régulateur de d’Arsonval, auquel Wiesnegg a donné différentes formes.

La dilatation s'exerce sur l'air contenu dans un réservoir thermométrique T (fig. 77), qu'on place dans l’enceinte chauffée et dont le tube fin est relié à un tube très fin et flexible en cuivre, aboutissant à une boîte métallique de faible capacitée. Les parois en sont rigides, sauf une double membrane de . caoutchouc, tendue à la partie supérieure, avec interposition. d'une mince couche de glycérine qui rend cette membrane imperméable.

L'air du réservoir, dilaté par la chaleur, vient presser sur la membrane flexible, qui,en soulevantune soupape, découvre l’orifice d'arrivée du oaz. Cette soupape porte une tige et un plateau, sur lequel on met des poids. En le chargeant davantage, on augmente la

Pie. 78. pression nécessaire

pour le soulever et,

par conséquent, la température que doit atteindre l’air du réservoir.

Il faudrait des tâtonnements un peu longs pour régler la charge en vue d'une température déterminée; on atténue cet inconvénient en se servant d’un manomètre à mercure mis en communication avec le réservoir de l'appareil thermométrique. On dresse une table des températures et des pressions corres-

pondantes du manomètre; puis, admettant que cette correspondance subsiste toujours, on règle la charge à placer sur le plateau en vue de la pression convenable. Mais on n’a ainsi qu’une approximation.

Pour éviter l'arrêt complet du gaz et par conséquent l’extinction du brüleur, on fait arriver constamment une petite quantité de gaz par un robinet spécial du régulateur, dont la soupape ne peut pas fermer l’orifice.

Le régulateur Moitessier (fig. 78) se manœuvre d’une facon analogue.

Dessiccation dans une atmosphère appropriée.

Les étuves avec renouvellement naturel de l’air, à des températures plus ou moins élevées suffisent pour la dessiccation de la plupart des corps; mais, dans un petit nombre de cas, il est nécessaire d'employer soit un courant d'air bien sec, soit un courant de gaz inerte, lorsqu'on redoute une altération par l'air. On place alors la matière à dessécher dans l’ampoule d'un tube traversant de part en part une étuve à liquide ou à air chaud, on fait passer dans ce tube un courant du gaz que l’on veut employer et on s'assure au moyen d'un thermomètre, dont la boule est placée à côté du tube à expérience, que celui-ci est bien à la température voulue. Le courant de gaz ou d'air sec doit être assez lent; on le règle en général au moyen d’un aspirateur séparé de l'appareil par une éprouvette à dessécher.

Au lieu d’une étuve, on peut faire usage d’un bain d'eau, d'huile ou de paraffine, dans lequel on fait plonger le vase contenant la matière en expérience, convenablement lesté pour rester dans le bain. Ce vase peut avoir une large ouverture, avec bouchon traversé par les deux tubes d'amenée

et de sortie du gaz (fig. 79), ou bien consister en un tube

recourbé avec tubulure assez large (fig. 80). Le gaz est desséché par de la ponce sulfurique. Un second tube desséchant empêche le retour accidentel de la vapeur d’eau provenant de l'aspirateur.

L'action de la chaleur doit parfois être combinée avec celle du vide ou du moins d'une suffisante raréfaction de l'air, qui. facilite beaucoup le dégagement de la vapeur et permet, en conséquence, d'opérer plus vite et à plus basse température. On remplace alors, dans l'appareil précédent, l'aspirateur par une pompe, que l’on fait manœuvrer de temps en temps, ou par une trompe à mercure, et les tuyaux ordinaires en caoutchouc par des tuyaux épais. Le tube d'entrée de Pair see peut être hermétiquement bouché ou bien présenter une partie très

effilée, qui ne laisse rentrer qu'une quantité d'air sec extrémement faible.

Dans un certain nombre de cas, il convient de ne pas chauffer la matière, mais de recourir uniquement à la raréfaction de l'air en présence de corps desséchants ou à l'emploi d’un courant d'air sec ou de gaz carbonique, parce que toute élévation notable de la température pourrait donner heu à des pertes de substances volatiles où à une oxydation partielle ; cest ce qui à lieu pour un grand nombre de produits organiques, pour les houilles et même pour certains composés minéraux.

Le courant d'air ou de gaz est obtenu par un aspirateur ou par un gazoméètre; des vases desséchants sont disposés en avant du tube, où la substance a été placée; nous reviendrons plus loin sur l'emploi des vases à dessécher (page 504).

La raréfaction de l'air est produite, soit par une pompe ou une machine pneumatique, soit par une trompe à mercure, que l'on fait communiquer par un tube de caoutchouc tres résistant (tube à vide) avec une cloche à robinet, sous laquelle on a disposé la substance. La cloche repose sur une glace très épaisse, qui ne risque pas de se rompre sous la pression atmosphérique, et bien rodée à la surface, afin que les bords de la cloche, également rodés et enduits de suif, y adhérent parfaïtement.

L’air raréfié est, en même temps, desséché sous la cloche par de l'acide sulfurique concentré. Lorsqu'on laisse rentrer l'air sous la cloche, il est bon de le dessécher pour ne pas avoir de condensation de vapeur sur les parois et la substance ellemême, par suite du refroidissement que subit le mélange gazeux en se dilatant brusquement dans le vide ; d'autre part, il faut craindre un entrainement de matière par le courant rapide de l’air; pour éviter cet accident, on peut efliler et recourber le tube de rentrée ou bien le terminer par une ampoule, qu'on remplit de coton soutenu par une toile serrée. C'est ce qui à été réalisé, par exemple, dans l'appareil de Chancel pour la dessiccation dans le vide, au-dessus de l'acide sulfurique concentré, d'un assez grand nombre d'échantillons à la fois. Ils sont placés dans de petites capsules ou des creusets, qu on dépose sur les trous d’une feuille de tôle vernie, portée par un rétrécissement du vase. Il est bien entendu que les parois de ce vase doivent pouvoir résister, sans aucun danger de rupture, à la pression atmosphérique.

Dessiccation à lu température ordinaire.

Enfin, dans un grand nombre de circonstances, la dessiecaüon s'opère à la température et à la pression ordinaires, mais dans l'air sec, où la vapeur d’eau se diffuse et va $'absorber dans des matières desséchantes. On se sert à cet effet des dessiccateurs, dont nous avons déjà parlé au commencement de ce chapitre, pour laisser refroidir à l'abri de l'humidité les corps

qui ont été ‘soumis à la calcination. Comme matières desséchantes, on emploie le plus ordinairement l'acide sulfurique concentré, placé dans un vase plat, d'autres fois la potasse en morceaux ou la chaux vive, d’autres fois encore le chlorure de calcium desséché, sur lesquels nous reviendrons plus loin, au sujet de la dessiccation des gaz.

Dans tous les cas, on considère la dessiccation comme achevée, lorsque la substance n'éprouve plus aucun changement de poids appréciable à la balance, quand elle est replacée pendant un temps assez long dans les mêmes conditions de température, de pression, d’atmosphère. Pour vérifier la constance de poids du corps, il faut le peser toujours dans le même vase, en ayant soin de boucher celui-ci hermétiquement et de déterminer la tare du vase seul dans des conditions identiques.

Dessiccation des gaz.—Tl est souvent nécessaire de dessécher l'air ou les gaz inertes ou actifs, que l’on veut employer dans une opération de voie sèche. On se sert, dans ce but, de différentes matières avides d’eau, placées dans des vases ou des tubes, que le courant gazeux doit traverser et au contact desquelles il se dépouille de son humidité. Les matières les plus employées sont : l'acide sulfurique concentré, la potasse ou la soude fondue, le chlorure de calcium fondu ou desséché. On se sert peu de la chaux vive, qui n’est pas très active et qui a l'inconvénient d'augmenter beaucoup de volume en s’hydratant, ce qui peut donner lieu à une obstruction des tubes. L'anhydride phosphorique est rarement utilisé à cause de son prix; mais, au point de vue de l'effet obtenu, c’est le meilleur des corps desséchants. Il doit être préféré pour les expériences délicates, où il est nécessaire d’avoir un gaz absolument sec.

L'acide sulfurique concentré est très souvent employé, soit à l’état de liquide, soit à l’état de ponce sulfurique.

S'il est liquide, il est placé dans un flacon laveur, où le gaz est dirigé par un tube plongeant de quelques centimètres audessous de la surface ; il s'empare de l'humidité d'autant mieux que le contact est de plus longue durée et l'épaisseur traversée

par les bulles gazeuses plus considérable ; mais la densité et la consistance du liquide opposent une résistance assez grande au courant gazeux, en sorte quon ne peut, en général, n1 augmenter beaucoup la hauteur utile de la colonne liquide, ni multiplier les flacons laveurs. Aussi la dessiccation n'est-elle pas complète et doit-elle être achevée d’une autre facon ; mais c'est un procédé tres commode pour débarrasser un courant gazeux de la plus grande partie de l’eau entrainée, soit à l’état de gouttelettes, soit à l'état de vapeur.

La ponce sulfurique se prépare en prenant de la ponce granulée, c’est-à-dire concassée et criblée pour enlever la poussière, l’arrosant d'acide sulfurique dans une capsule de porcelaine, où on la remue avec une baguette de verre jusqu'à ce qu'elle soit complètement imprégnée de liquide, puis chauffant dans une cheminée ou une cage à évaporation à bon tirage, de manière à volatiliser l'excès d'acide. On à soin de continuer à remuer pendant l’évaporation et l’on s'arrête, quand la matière redevient sableuse et presque sèche d'apparence. On la laisse refroidir sous une cloche, à l'abri de l'humidité, et on la conserve dans un flacon bien fermé à l’'émeri.

Elle est assez sèche pour être placée dans un tube en U sans laisser écouler de liquide dans la partie recourbée du tube, quil pourrait obstruer. D'autre part, grâce à sa porosité, elle présente au gaz une surface active très considérable, ce qui permet de pousser assez loin la dessiccation commencée, s'il y à lieu, par le liquide du flacon laveur.

La potasse ou la soude fondue et concassée est un desséchant énergique, mais dont la surface de contact avec le gaz n'est pas très étendue, surtout si les morceaux sont gros et peu serrés. On J’emploie sous cette forme, si le courant est très chargé d'humidité et peut donner lieu à une déliquescence de l’alcali.

Lorsqu'on à affaire à un gaz déjà en partie desséché, on prend des fragments plus petits, assez réguliers de grosseur, pour augmenter la surface et la puissance de dessiccation; on on à alors un bon desséchant.

On se sert quelquefois de la même facon de chaux sodée ou

potassée, préparée en éteignant ? parties de chaux vive avec de l’eau dans laquelle on à fait dissoudre 1 partie de soude ou 1 partie et demie de potasse fondue ; on évapore rapidement dans une bassine d'argent ou de fer, en remuant avec une spatule du même métal, jusqu'à ce qu'on ait une masse solide, qu'on calcine alors au rouge sombre pendant quelques minutes dans un creuset et que l’on casse et granule sur un erible.

Parfois aussi, on emploie la ponce granulée imbibée d'une solution concentrée de soude ou de potasse après l'avoir desséchée et calcinée, comme la ponce sulfurique, mais en se servant d'une capsule d'argent, afin d'éviter l'attaque de la porcelaine par l'alcali caustique.

Ajoutons enfin que la potasse ou la soude peut être quelquefois employée en dissolution, à titre de desséchant très peu énergique, mais permettant de voir aisément, par le passage des bulles gazeuses, si le dégagement est plus ou moins rapide.

Le chlorure de calcium est très fréquemment utilisé à cause de son avidité pour l’eau: après une simple dessiccation, il possède une assez grande porosité, qui le rend beaucoup plus actif sur les gaz que le chlorure fondu.

On prépare ce réactif en traitant du marbre par l'acide chlorhydrique ou ordinairement en utilisant les résidus des appareils à acide carbonique. La dissolution étant presque neutre, on y peroxyde le fer contenu par une petite quantité de chlorure de chaux, on chauffe et on ajoute un peu de chaux jusqu’à ce que la réaction soit légèrement alcaline. On sépare sur un filtre le précipité formé à l’'ébullition, puis on évapore le liquide jusqu à siccité, en agitant à la fin avec une baguette de verre; on laisse la température s'élever au delà de 200 degrés, pour expulser toute l’eau ; mais on s'arrête dés que l’on aperçoit un commencement de fusion ; on couvre la capsule et on laisse refroidir. La matière est alors rapidement concassée et enfermée dans un flacon bien bouché. — Le chlorure de calcium fondu s'obtient en chauffant jusqu'à fusion, au delà de 300 deorés, puis Coulant le liquide sur une plaque de tôle et concassant la matière après solidification.

Le chlorure de calcium est d’un emploi très commode ; mais il ne réalise pas une dessiccation parfaite, ses hydrates ayant une tension de vapeur sensible à la température ordinaire.

Ce réactif présente presque toujours une réaction alcaline, due à une décomposition partielle du chlorure de calcium par la vapeur d’eau en chaux et acide chlorhydrique, qui se dégage pendant la caleination. Cette alcalinité peut avoir des inconvénients dans certains cas, par exemple lorsqu'on desséche un gaz où l'on veut doser exactement l’anhydride carbonique, parce que la chaux peut retenir un peu de ce gaz. On peut éviter cet inconvénient en laissant le réactif dans une atmosphère de gaz carbonique sec, assez longtemps pour que la chaux libre soit entièrement convertie en carbonate, ou en le soumettant à l’action d'un courant d'anhydride carbonique et chassant ensuite le gaz par un courant d'air sec ou un courant d'hydrogène ou d'azote sec, si l’on doit éviter l'oxygène.

Il faut, d'ailleurs, toujours examiner sile corps desséchant, que l’on se propose d'employer, ne peut pas avoir d'action chimique sur le gaz à dessécher. Il est bien évident que les bases ne pourront pas être employées à la dessiccation des gaz ou des vapeurs acides, comme l’anhydride carbonique, l'hydrogène sulfuré, l'acide chlorhydrique ou le chlore…., l'acide sulfurique monohydraté décomposerait aussi l'hydrogène sulfuré. Pour ce gaz, c'est le chlorure de calcium qu'il conviendra d'employer ; on y mêlera avantageusement un peu de sulfure de calcium, afin que, si le courant gazeux entraine quelques vapeurs d'acide chlorhydrique, elles soient arrêtées en réagissant sur le sulfure et mettant en liberté une quantité correspondante d'acide sulfhydrique. Le chlore et l'acide chlorhydrique peuvent être desséchés par l'acide sulfurique ou par le chlorure de calcium. Dans le cas de l’ammoniaque, on ne pourrait se servir, ni d'acide sulfurique, ni de chlorure de calcium, qui l’absorberaient ; 1l convient d'employer la chaux vive, la potasse ou la soude fondue.

Vases. — Les vases destinés à contenir les corps desséchants

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ont des formes et des dimensions variables, suivant l’état physique de ceux-ci et la quantité à employer.

L'acide sulfurique liquide est ordinairement contenu dans un flacon laveur à trois tubulures (fig. 81) ou dans un flacon de petite dimension à deux tubulures (Hg. 82.)

La ponce sulfurique s'emploie, en gé-

néral, dans des tubes en U de grand modele, si le courant gazeux doit être abondant et prolongé, de petit modèle et légers (fig. 83), s’il s’agit, au contraire, d’une quantité de gaz assez petite et surtout si l’on veut peser l’eau retenue sur la ponce.

Les deux branches du tube en U sont reliées aux tubes à gaz au moyen de bouchons percés, de liège ou de caoutchouc fermant parfaitement (fig. 84, O). |

On se sert quelquefois aussi de tubes

Fig. 84.

en U, dont les branches sont fermées par des bouchons de verre rodés à l’émeri et sur lesquelles on a soudé latéralement deux bouts de tubes horizontaux pour le passage du gaz (fig. 84, D). On n'a pas à craindre ainsi l'attaque des bouchons par le corps desséchant ou par le gaz à dessécher.

Le chlorure de calcium et la potasse fondue sont souvent placés dans des tubes en U, comme la ponce sulfurique ; mais lorsqu'il faut en employer des quantités un peu erandes en morceaux assez grossiers, on préfère les éprouvettes à deux tubu-

lures ou éprouvettes à dessécher (fig. 85); on fait arriver le gaz humide par la partie inférieure, au-dessous d’un étranolement qui sert à retenir le corps solide, afin que, s’il y a déliquescence, le liquide tende à s’écouler au fond du vase, sans toucher à la masse du corps] desséchant, dont les parties supérieures restent toujours intactes.

La détermination du poids des corps est l’une des opérations essentielles de l'analyse, soit qu'il s'agisse des échantillons à mettre en expérience, soit que le chimiste ait à fixer la proportion de chacun des éléments constituants, après l’avoir isolé ou l'avoir obtenu sous la forme d’une combinaison bien définie.

La pesée a donc une importance très grande. Il faut, pour les opérations délicates, avoir une bonne balance et une série de poids exacts.

Nous ne parlerons pas ici de la théorie de la balance, qui est développée avec tous les détails nécessaires dans différents traités de mécanique ou de physique ; mais nous nous arrêterons avec quelque insistance sur les moyens à employer pour vérifier les qualités d’une balance de précision, pour faire les pesées avec exactitude et pour conserver son instrument et ses poids sans altération.

Conditions à remplir par une balance. — Les deux qualités

essentielles qu'on demande à une balance de précision, sont ::

la justesse et la sensibilité.

Elles dépendent des conditions suivantes :

1° Les deux bras du fléau doivent étre parfaitement symé-

triques, égaux en longueur etien poids, construits avec le même métal, afin que l'égalité de longueur ne soit pas altérée par les variations de température. Ceci intéresse spécialement la justesse de l'instrument.

2 Le centre de gravité doit étre situé au-dessous de l'axe de rotation du fléau, car il trébucherait complètement au momdre poids, si le centre de gravité se trouvait au-dessus ; mais doit étre très voisin de cet axe, afin qu'une très faible surcharge appliquée à l'extrémité de l’un des bras entraine un déplacement angulaire notable du fléau. C’est donc ici une question de sensibilité. 1

La sensibilité est également intéressée à ce que le fléau de la balance soit rigide, puisqu'une flexion entrainerait un abaissement du centre de gravité, et à ce qu'il soit léger; car le poids du fléau et la distance du centre de gravité à la verticale passant par le point de suspension du fléau sont les deux facteurs du produit, qui doit, pour qu'il y ait équilibre, être égal au produit de la surcharge placée dans un plateau par la distance de l'axe de suspension de ce plateau à la même verticale. On voit enfin, par la même raison, que la sensibilité est proportionnelle à la longueur du fléau.

Ces trois conditions de longueur, de légèreté et de rigidité sont difficiles à réaliser à la fois: le constructeur doit s’attacher cependant à n’en sacrifier aucune. Mais son attention doit aussi se porter sur d’autres points.

3° L'axe de rotation du fléau et les axes de suspension des deux plateaux doivent être parallèles ; ils doivent aussi être dans un méme plan. Dans ce cas, en effet, les charges des plateaux, que l'on peut supposer appliquées sur les couteaux de suspension, tendront à relever le centre de gravité du système et par conséquent à le rapprocher de l'axe de rotation, mais sans qu'il puisse l’atteindre ; la sensibilité ne sera donc pas diminuée et

mème elle tendrait à devenir plus grande, s'il n'y avait compensation, lorsque les charges seraient plus fortes, par d'autres circonstances. Au contraire, si l'axe de rotation du fléau était plus haut que les axes de suspension des plateaux, les charges auraient pour effet d'abaisser le centre de gravité et de diminuer la sensibilité; s’il était plus bas, elles éléveraient prooressivement le centre de gravité jusqu'au-dessus du couteau et, par conséquent, rendraient la balance indifférente, puis folle, le fléau basculant entièrement aussitôt qu'il aurait commencé à s'inchiner d'un côté.

Il importe enfin, pour la sensibilité et même pour la justesse de la balance, que les frottements éprouvés par le fléau ou par les plateaux dans leurs mouvements d'oscillation soient aussi faibles que possible ; les constructeurs doivent, en conséquence, donner une attention particulière au mode de suspension adopté, à la disposition des couteaux et à la nature des matérlaux employés.

On fait ordinairement les couteaux en acier et les coussinets en agate, plus rarement en acier dur ou en phospho-ridium : l'acier présente l'inconvénient de perdre son poli, s'il vient à se rouiller, et de donner lieu à des frottements.

Les tranchants des trois couteaux doivent être fins. bien rectilignes et perpendiculaires au plan vertical, qui contient le centre de gravité et les points de suspension des plateaux. Il importe d’ailleurs beaucoup que ceux-ci ne soient pas liés aux bras du fléau, mais soient aucontrairetrès mobiles, en sorte que, chargés où non, leur centre de gravité se place toujours exactementsur la verticale, qui passe par leur point de suspension.

Les couteaux qui portent les plateaux doivent d’ailleurs être bien ajustés dans leurs supports ; s'ils avaient trop de jeu, ils pourraient se déplacer dans la série des pesées à effectuer et le changement de longueur des bras de levier occasionnerait des incertitudes dans les pesées.

L'essai d'une balance de précision se fait assez simplement par les opérations suivantes :

On met d’abord la balance en équilibre, si elle ne l'est pas déjà, en ajoutant sur le plus léger plateau la charge nécessaire, un petit fragment de papier d'étain, par exemple, qu’on laissera en place pour tous les essais.

On constate alors si le plus faible contact ou le plus léger

courant d'air produit une oscillation régulière du fléau; les écarts à droite et à gauche doivent être presque absolument égaux et diminuer peu à peu d'amplitude, sans aucune espèce de secousse ou d'arrêt, jusqu à ce que l'aiguille finisse par s'arrêter au zéro. La même épreuve doit-être recommencée plusieurs fois.

On vérifie si la balance trébuche d'une facon bien visible par l'addition du plus faible poids qui doit être employé, c’està-dire au moins du milligramme, souvent du demi-milligramme et même du dixième de milligramme pour une balance très sensible. On observe l'écart produit par 1 milligramme.

On refait la même expérience après avoir chargé les deux plateaux de la balance dans les limites où elle doit pouvoir fonctionner et les avoir bien équilibrés ; on observe de nouveau l'écart après addition de 1 milligramme dans l’un des plateaux. Il doit être presque égal à ce qu'il était dans le cas précédent, c'est-à-dire sans les charges.

La justesse de la balance se vérifie en mettant dans l’un des plateaux un poids un peu fort, 50 grammes par exemple, et dans l’autre un poids égal ou, à défaut, une tare qui établisse exactement l'équilibre, puis changeant de plateau le poids et la tare. L'équilibre subsistera et l'aiguille s'arrêtera encore sur le zéro, siles deux bras du fléau sont égaux et si, par conséquent, la balance est réellement juste.

Poids. — On se sert ordinairement d’une série de poids, contenus dans une boîte, qui sert à la fois à les mettre en ordre et à les préserver contre la poussière et les vapeurs corrosives. Les plus gros sont ordinairement en laiton ; leur altération est très lente et devient à peine sensible à la longue; cependant il n'est pas inutile de les faire dorer ou platiner

avant le dernier ajustage, afin d’être mieux assuré de leur conservation. Une tête avec renflement permet de les saisir aisément avec une pince, et l'on doit éviter de les toucher avec les doigts. Les plus petits, depuis 1 gramme ou 50 centigrammes jusqu'à 1/2 milligramme, sont en platine, en forme de petites lames carrées, dont un angle est relevé pour pouvoir être saisi avec la pince.

On emploie quelquefois l'aluminium pour les poids les plus faibles, afin de les rendre plus maniables. On doit éviter le laiton pour les poids inférieurs à 1 gramme, parce qu'ils présentent trop de surface exposée à l'altération.

Les poids doivent être rangés par ordre dans la boîte et chacun doit avoir une case spéciale. Cela permet de contrôler, à chaque pesée, la lecture des poids contenus dans le plateau par celle des cases vides, où on va les replacer. On évite souvent ainsi les erreurs graves, que peut causer un moment d'inattention.

Il est bon de vérifier, une fois pour toutes, l'exactitude des poids dont on doit se servir.

L'exactitude relative est seule véritablement importante pour les analyses ; il importe peu, en effet, d'opérer précisément sur Î gramme de matière ou sur un poids voisin de 1 gramme, pourvu que tous les résultats de l'analyse soient connus en fractions exactes de ce même poids et fassent connaitre le tant pour cent de chaque élément à doser. Il n’y aurait un imconvénient réel, que si une partie des mesures se faisait en volume, pour les gaz par exemple, et que l’on dût ensuite calculer les poids correspondants.

L'exactitude absolue des poids ne se vérifie pratiquement que par la comparaison avec 1 gramme normal ou l’un de ses multiples ou sous-multiples.

Mais l'exactitude relative peut être contrôlée assez aisément en plaçant dans l’un des plateaux de la balance le gramme, qui doit servir de terme de comparaison et lui faisant équilibre exactement par une tare placée dans l’autre plateau ou dans une boîte métallique posée sur ce plateau; il faut choisir pour

cette tare une matière qui ne soit pas sensiblement hygroscopique, comme du plomb moulé en parallélipipèdes, de la grenaille de plomb ou du papier d’étain.

On remplace alors le gramme par ses subdivisions, formant ensemble 1 gramme. On vérifie ensuite de la même facon chacun des autres poids inférieurs ou supérieurs. Il ne faut pas que l'écart dépasse le plus petit poids qui fait trébucher la balance, soit 1 milligramme ou 1/10° de milligramme, suivant le degré de sensibilité de celle-cr.

Usage de la balance. — On ne peut point suppléer à la sensibilité d'une balance ; on peut, au contraire, faire des pesées exactes, alors même que la balance n'est pas juste.

On doit procéder pour cela par la méthode de la double pesée, que quelques auteurs désignent sous le nom plus expressif de pesée par substitution.

Le corps à peser étant posé sur un plateau de la balance, on lui fait exactement équilibre par une tare dans l’autre plateau : puis on enlève le corps et on le remplace par des poids marqués, jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli bien exactement. La lecture donne le poids exact du corps.

Cette opération demande plus de temps que la pesée directe, puisqu'on est obligé d'établir l'équilibre deux fois au lieu d'une seule ; mais on peut l’abréger de la facon suivante :

On a préparé d'avance quelques tares en laiton, en étain ou en plomb, qui, placées sur le plateau de gauche par exemple,

ont exactement équilibre à des poids connus mis sur le pla-

teau de droite. On peut inscrire ces poids sur les tares correspondantes, afin d'éviter toute confusion, et on les conserve dans la cage. Lorsqu'on a un corps à peser, on prend une tare plus lourde, qu'on place à gauche, on met le corps sur le plateau de droite et on établit l'équilibre exact en ajoutant des poids marqués sur ce même plateau. La différence entre le poids correspondant à la tare et la somme des poids ajoutés fait connaître le poids du corps.

Ainsi pratiquée, la méthode de double pesée n’est pas sen-

siblement plus longue que la pesée directe et elle permet d'éviter toute erreur due au défaut de justesse de la balance.

La pesée directe, dans laquelle on place le corps à peser dans l’un des plateaux et les poids marqués dans l’autre, ne donne de résultats exacts, en valeur absolue, quelle que soit la charge des plateaux, que si les deux bras du fléau sont rigoureusement égaux.

Mais, ainsi que nous l'avons déjà dit, le poids absolu n’a pas en général une grande importance pour l'exactitude des analyses ; ce qui importe, c'est que les poids trouvés soient toujours dans le même rapport avec les poids absolus. Or, cela peut se réaliser avec une balance qui n’est pas entièrement juste, pourvu que les longueurs relatives des bras du fléau soient rigoureusement invariables.

On sait que l'équilibre a lieu lorsque les charges sur les points de suspension des plateaux sont précisément entre elles dans le rapport inverse de leurs distances à l'axe de rotation du couteau. Le même rapport doit exister entre le poids des. deux plateaux vides et, lorsqu'ils sont chargés, entre la matière à peser placée sur l’un d'eux et le poids qui lui fait équilibre dans l’autre. Par conséquent, les différents poids trouvés au cours d'une analyse seront parfaitement comparables entre eux et donneront les proportions des éléments, rapportées à 100 parties du corps à analyser, avec la même précision que si la balance était tout à fait juste, — mais à la condition expresse de placer toujours les charges dans le même plateau, celui de droite par exemple, et toujours les poids dans celui de gauche.

Précautions pour la pesée. — On ne doit jämais poser directement dans le plateau de la balance le corps que l'on veut peser, à moins qu'il ne consiste en un petitnombre de fragments. exempts de poussière et faciles à prendre avec une pince. Mais il est assez commode de se servir de deux feuilles creuses en platine, se faisant exactement équilibre dans les deux plateaux, sur l’une desquelles on pourra déposer le corps,

pourvu qu'il ne soit pas hygrométrique et n'adhère pas au platine ; on évite ainsi de peser un vase.

On peut aussi, lorsqu'on doit prendre successivement, pour une analyse complète, plusieurs portions d’un même corps, le peser une première fois dans un petit creuset de platine ou dans une capsule de porcelaine et le peser de nouveau après qu’on a enlevè une première prise d'essai, puis une seconde, et ainsi de suite. Les différences successives font connaître exactement le poids de chaque portion enlevée.

a Lorsque la sub-

stance attire ra-

pidement l’humidité, il est indispensable de la placer dans un vase fermé, soit dans un creuset de platine avec son couvercle, soit dans une nacelle de platine, qu'on introduit dans un petit tube de verre (fig. 86); on ferme ce tube au moyen d’un bouchon bien uni ou enveloppé d'une feuille d’étain ou bien au moyen d'un autre petit tube entrant dans le premier; on peut aussi se servir d'un verre de montre, qu'on recouvre d’un verre semblable retourné et dont les bords sont serrés contre ceux du premier au moyen d’une pince en laiton (fig. 87). On pèse, dans tous les cas, le vase avec son couvercle, après les avoir laissés un temps suffisant dans le dessiccateur.

Lorsqu'on pèse un corps après calcination ou simplement après dessiccation à chaud, il faut toujours avoir soin de le laisser refroidir complètement avant de procéder à la pesée. Si l'on néglige cette précaution, l'air qui environne le corps ou le creuset chaud s’échauffe par contact et, en s'élevant, détermine un courant qui tend à entraîner le plateau et à le faire paraître plus léger. À mesure que le corps se refroidit, on voit le plateau redescendre, comme si sa charge augmentait d’une facon sensible.

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On ne tient ordinairement pas compte de la perte de poids que subissent les corps pesés dans l'air au lieu de l’étre dans le vide. La différence est en effet tout à fait négligeable en sénéral, à cause de la faible densité de l'air par rapport à celle des corps solides.

La perte de ne qui en résulte est ordinairement comprise entre ns et ee du poids réel; elle s'applique d’ailleurs aussi bien au corps à analyser qu'à la série des composés partiels que l’on pèse.

Pour ce double motif, on peut dire que la proportion des éléments fixée par l'analyse n'est pas affectée d’une facon appréciable par la perte de poids des corps dans l'air et qu'on

e pourrait guere en tenir compte utilement, même dans les analyses les plus rigoureuses.

Balances de laboratoire. — I est utile d'avoir, pour les analyses, deux balances de précision, l'une pour des poids inferieurs à 40 ou 50 grammes, l’autre pour des poids plus considérables, qui peuvent aller à 200 et même 300 grammes.

La première, à laquelle on donne souvent le nom de #rébuchet, est légère, à fléau assez court, en sorte que les oscillations sont rapides; aussi les pesées s’v font-elles en peu de temps. On peut v mettre les deux feuilles de platine dont il a été parlé page o11.

Un bouton placé sur le devant de la cage permet d'abaisser ou de relever la traverse qui porte le bras du fléau, et par conséquent de le laisser mobile ou de le fixer au repos.

Le trébuchet est protégé contre l'humidité, les vapeurs et les poussières du laboratoire par une cage en verre, dans laquelle on entretient des substances desséchantes et basiques: la partie antérieure s'ouvre à volonté, pour exécuter les pesées, au moyen d'une vitre encadrée de bois, pouvant glisser verti-

calement entre deux coulisse

La grande balance se Fe du trébuchet par ses dimensions et son poids. Son fléau, ordinairement en forme de

DOCIMASIE. — T. I. 33

losange, présente une grande hauteur qui assure sa rigidité; sa longueur est de 40 centimètres environ et ses oscillations sont par conséquent assez lentes. Quelques constructeurs font aujourd'hui des balances à court fléau qui pèsent plus rapidement; mais cette qualité ne s’acquiert qu'aux dépens de la sensibilité et ce défaut ne peut être compensé que par une perfection plus grande dans l'exécution de l'instrument.

Les dispositions de détail des bälances varient avec les