OU SYSTÈME AVBC LE GAZ COMPRIMÉ PAR LUI-MEME

Le système dont nous allons nous occuper diffère du précédent par une modification importante qui consiste dans la suppression de i la pompe de compression. La partie de l'appareil dans laquelle on produit le gaz est en communication avec le vase dans lequel l'eau gazeuse doit être faite. Une nouvelle quantité de gaz s'ajoute à chaque instant à celui qui a déjà été produit, et la pression intérieure se

trouve ainsi augmentée ; ici c'est le gaz qui, se comprimant lui-même, facilite sa dissolution dans l'eau.

M. Savaresse a donné un appareil simple et commode suivant le système qui nous occupe. Nous nous contenterons de le décrire. A est le vase dans lequel le gaz est produit. On y met de l'eau acidulée ; la craie est employée, enveloppée dans du papier, sous la forme d'une longue cartouche que l'on introduit dans le col A'. Elle est

soutenue par une tige transversale ; il ne peut y avoir le contact de la craie avec l'acide qu'autant que l'agitateur, mis en mouvement, vient à briser l'extrémité de la cartouche et à faire tomber une partie du carbonate de chaux dans l'acide; le dégagement de gaz est ainsi conduit facilement et réglé à volonté. C'est le manomètre, U est le laveur, contenant de la braise de boulanger bien lavée et une dissolution de bicarbonate de soude ; K K est le tonneau qui contient l'eau

6il

et qui reçoit le gaz. Une soupape, placée à l'extrémité du tube T, livre passage au gaz et met obstacle à la sortie de l'eau. E est le robinet qui ouvre et ferme la communication entre la première et la seconde partie de l'appareil. En 1 est une portion étroite de tube qui ralentit le mouvement du gaz; en J est une boîte tournante qui suit le mouvement imprimé au tonneau K, sans permettre la sortie du gaz. R est un robinet pour mettre en bouteilles. Ainsi le gaz fonné dans le vase A est amené dans le laveur U et de là dans le récipient, où il doit se dissoudre. Le manomètre indique à chaque instant quelle est la pression, et sert de règle pour hâter ou ralentir le dégagement du gaz. Veut-on mettre cet appareil en exercice, on remplit avec de l'eau le tonneau K ; on introduit l'eau acide dans le vase A et la cartouche de craie dans le col A'. On fait dégager un peu de gaz pour chasser l'air de l'appareil, puis l'on pose le manomètre et la pièce qui ferme le vase à dégagement ; alors on adapte et l'on serre la virole placée en J, et le gaz commence à entrer dans le tonneau K, où il vient occuper la partie supérieure : en même temps, on ouvre le robinet R, pour laisser couler un peu de liquide et faire un vide suffisant. On continue à faire dégager du gaz, et de temps en temps on donne au cylindre K un mouvement de bascule qui facilite singulièrement la dissolution du gaz. Lorsque, malgré quelques chutes répétées, le manomètre ne baisse plus et marque 6 atmosphères, on met en bouteilles, en tenant le tuyau incliné dans la position où la figure le représente.

Pour la mise en bouteilles, on adapte au robinet R le tuyau en

à volonté boucher à la main et à la mécanique ; on peut aussi, à l'aide du tuyau en étain a a, établir une communication entre la bouteille et la partie supérieure du récipient K k . suivant le système dont j'ai déjà parlé. Ce système s'applique heureusement à la préparation des vins mousseux; avec des bouteilles que Ton a eu soin de remplir préalablement d'acide carbonique. •

Dans;] appareil de M. Savaresse, le récipient reste plein d'acide carbonique à plusieurs atmosphères de pression. Dans une fabrication continue, on a deux réservoirs et Ton fait communiquer celui qui vient de fonctionner et qui est plein de gaz, avec un autre réservoir que l'on a rempli d'eau, et qui absorbe le gaz carbonique.

SYSTÈME DE BRAMAH.

Fig. 21.

Dans le système de fabrication des eaux gazeuses inventé par Bramah, une pompe aspire l'eau et le gaz, et les refoule

en môme

tempsdans un réservoir commun. Ce réservoir est d'une petite capacité ; mais, à mesure qu'il se désemplit par le tirage de l'eau gazeuse, la pompe fournit sans cesse une nouvelle quantité d'eau et de gaz, de manière à ce que le travail puisse durer aussi longtemps qu'on le veut sans être interrompu.

La machine de Bramah a été décrite avec beaucoup de détails dans le Bulletin de la Société d'encouragement :

elle est employée dans la plupart des fabriques d'Angleterre, et cette même machine, avec un mécanisme plus simple, fonctionne dans presque tous les ateliers de la France. Je donne ici le dessin de cette dernière machine.

Fig. 20.

La machine de Bramah a, comme pièces accessoires, un appareil pour la production du gaz carbonique et un gazomètre ordinaire qui sert de réservoir. Celui-ci n'a pas besoin d'être gradué, car ici le gaz se mesure par la pression intérieure de l'appareil, et non plus par le volume qui a été puisé : par la même raison, le gazomètre peut être d une assez faible capacité : il suffit qu'il puisse être alimenté aussi vite, par la production du gaz, qu'il est épuisé par sa soustraction.

A est le vase ou tonneau dans lequel l'eau gazeuse doit se faire ; sa capacité est de 15 a ! t» litres.

Dans l'intérieur est un agitateur de la forme ci-contre, destiné à faciliter le mélange de l'eau et du gaz. Il est mis en mouvement par la manivelle M armée d'un volant, qui fait en même temps marcher la pompe aspirante et foulante. S est une soupape de sûreté ; m est un manomètre destiné à faire connaître la pression intérieure; T est un tube de verre placé en dehors du tonneau et communiquant avec sa partie supérieure et sa partie inférieure. L'eau y pénètre, et l'on peut y voir à chaque instant quelle est la hauteur du liquide dans le tonneau; R rst un robinet, garni de rondelles de caoutchouc. Le col de la bouteille vient s'y appliquer, une pédale à bascule sert à l'y appuyer ; une armure de cuivre G garantit l'opérateur des éclats de verre, comme dans la machine de Genève.

La pompe P sert à puiser en même temps l'eau et le gaz, et à les refouler tous deux dans le tonneau récipient. On voit comment le piston est mis en mouvement par la manivelle.

i) est une partie importante de l'appareil; c'est là que se fait et que se règle l'arrivée de l'eau et du gaz.

Cette pièce communique en effet avec le réservoir à eau et avec le réservoir à gaz d'un coté et avec le tonneau à eau gazeuse de l'autre. LTn robinet échancré permet à volonté le passage de, l'eau et du gaz; quand 1 echancrure est en dessus, l'eau et le gaz trouvent tous deux le passage libre, et peuvent pénétrer dans l'intérieur de la pièce générale. En tournant ce robinet à droite ou à gauche, on peut à volonté fermer l'arrivage à l'eau ou au gaz, ou J- T~TW

bien encore agrandir ou diminuer le passage livré '

à chacun d'eux, et par suite faire arriver à volonté p*. m. plu» d'eau ou plus de gaz. Une petite tige sert à faire tourner le robinet. L'ne portion de cercle indicateur permet d'ouvrir toujours avec précision le robinet de la quantité désirée.

Veut-on faire marcher l'appareil , l'on ouvre le robinet R d'une

quantité convenable , que l'expérience fait bientôt connaître ; en même temps on ouvre de temps en temps la soupape du récipient, jusqu'à ce qu'il soit entièrement rempli; c'est afin de chasser l'air atmosphérique qui y est contenu. On retire alors une partie de l'eau, et, pendant tout le temps que dure l'opération, on tient le récipient rempli aux deux tiers de sa capacité, ce qu'il est facile de reconnaître par la hauteur du liquide dans le tube latéral T; on règle le mouvement de la pompe de manière à ce qu'elle fournisse constamment une quantité d'eau égale à celle qui est tirée par le robinet. Par ce moyen, la continuité du travail s'établit, et la machine, une fois en mouvement, ne s'arrête que lorsqu'on veut suspendre la fabrication.

Toutes les précautions nécessaires pour ne pas perdre de gaz pendant la mise en bouteilles, et pour se mettre à l'abri des accidents, sont les mêmes que celles que nous avons indiquées pour l'appareil de Genève.

La quantité dont la clef du robinet qui amène l'eau et le gaz doit rester ouverte est bientôt connue par l'habitude. On a pour guide encore la qualité de l'eau qui est tirée et l'indication du manomètre ; on travaille ordinairement sous une pression intérieure de 7 atmosphères. Si la pression intérieure devient trop forte, la soupape de sûreté se soulève et donne passage au gaz excédant. On pourrait la faire communiquer avec le gazomètre, de manière à ne pas perdre le gaz qui sort alors de l'appareil.

L'appareil de Bramah a sur l'appareil de Genève des avantages marqués. On peut à volonté y fabriquer une grande ou une petite quantité d'eau minérale ; on peut sans inconvénient suspendre à volonté la fabrication, sans craindre de changer la nature des produits ; la fabrication s'y fait aussi d'une manière plus expéditive, circonstance qui explique la préférence qui lui est accordée dans toutes les fabriques montées sur une échelle un peu forte. Un autre avantage est de donner de l'eau également chargée à toutes les époques de l'opération. On peut lui reprocher avec raison de fournir des eaux gazeuses dans lesquelles le gaz carbonique est moins adhérent ; elles sont, si l'on peut s'exprimer ainsi, plus gazeuses pour la forme, moins pour le fond ; ce qui est dû à ce que le tonneau étant d'une petite capacité, l'eau et le gaz ne restent pas assez longtemps en contact. Sous ce rapport, les appareils de Barruel et de Savaresse ont certainement l'avantage. Il ne faut jamais perdre de vue que l'eau et le gaz n'adhèrent facilement l'un à l'autre que lorsqu'ils sont restés longtemps en contact sous une forte pression. On peut reprocher

encore à l'appareil continu d'être moins propre à la fabrication des eaux très-chargées de carbonates calcaire ou magnésien, qui exigent un séjour prolongé de ces sels peu solubles avec l'eau chargée d'acide carbonique. Force est alors de ne faire à la fois que la petite quantité d'eau qui peut être contenue dans la capacité du récipient.

J'ai réuni les avantages des deux systèmes dans l'appareil que j'ai fait établir à la Pharmacie centrale, en prenant un réservoir qui contient 420 litres d'eau. Le produit est meilleur parce que le gaz tient d'autant plus à l'eau qu'il est resté plus longtemps en contact avec elle. En outre, on peut transformer l'appareil et en faire le système de Genève, puisqu'il suffît pour cela de tourner le tuyau d'itnroduction de manière à ce qu'il ne fournisse que du gaz.

BOUTEILLES SIPIIOIDES.

On sait assez que lorsque l'on vient à déboucher une bouteille d'eau gazeuse, au moment où le bouchon vient d'être ôté, il se fait une vive effervescence qui souvent entraîne une partie du liquide ; en outre, le buveur est partagé entre le double inconvénient, de perdre une partie du gaz contenu dans l'eau de son verre, s'il s'occupe à reboucher aussitôt la bouteille, ou de laisser affaiblir l'eau qui reste dans la bouteille s'il commence par boire la liqueur versée. Chacun a appris encore par sa propre expérience que, pour peu que l'on tarde à boire la totalité d'une bouteille d'eau gazeuse, les dernières parties que l'on se verse sont à peine chargées de gaz. C'est ce double inconvénient que M. Savaresse a voulu éviter par l'emploi des bouteilles siphoïdes.

Une bouteille siphoïde est un cruchon en grès verni ou en verre, dont la capacité est un peu plus grande que celle d'une bouteille à eau de Seltz ordinaire. La tubulure de la bouteille porte un ajutage en étain fin solidement fixé dans le col du cruchon.

Voici quelle est la disposition intérieure de cet ajutage. Il porte à une certaine hauteur un rétrécissement sur lequel vient poser un petit cylindre en alliage C, terminé par un disque de liège très-fin, attaché avec de la cire à cacheter : quand le liège est appuyé exacte-

ment sur le rétrécissement, il intercepte toute communication entre l'intérieur de la bouteille et l'extérieur. Ce petit cylindre tient à une vis terminée par un bouchon ou par une pièce V ; vers sa partie supérieure le cylindre C est garni avec un peu de coton pour qu'il glisse à frottement dans la cavité de l'ajutage. La vis traverse un bouton b qui ferme la partie supérieure de l'ajutage et s'oppose à ce que le petit piston /> puisse sortir. Un tube t va plonger presque jusqu'au fond du cruchon. En faisant mouvoir la vis on ouvre ou I on ferme à volonté la communication entre l'intérieur du cruchon et l'ajutage; l'eau gazeuse sort par le bec b'. La vis V a été remplacée depuis par un levier à bascule que l'on fait mouvoir en appuyant avec le doigt.

Supposons le cruchon plein d'eau gazeuse, un petit espace vide de liquide se trouve à la partie supérieure, qui contient du gaz acide carbonique, comprimé à plusieurs atmosphères comme nous le verrons tout à l'heure. En cet état, rien ne peut sortir de la bouteille, car le liège est appliqué exactement sur l'ouverture : la pression du gaz ne peut vaincre la résistance de la vis ; mais que Ton vienne à tourner la vis, le gaz qui presse sur la surface de l'eau la fait monter dans le tube T comme dans un siphon. Elle s'élève dans l'ajutage et est déversée par le conduit latéral; mais du moment qu'on fait marcher la vis en sens contraire et que Le liège est redescendu, rien ne peut plus sortir de la bouteille.

Quand on a tiré une certaine quantité d'eau gazeuse d'une bouteille siphoïde, elle cesse d'en fournir ; c'est que le gaz, qui presse à la surface de l'eau, perd de sa force élastique à mesure qu'il s'étend dans le vide laissé par l'eau qui est sortie. On ne peut donc vider d'un seul coup une semblable bouteille ; mais, quand le liquide cesse de couler, qu'on tienne la bouteille fermée pendant quelques instants, l'eau gazeuse abandonnera une portion de gaz qui rendra bientôt à l'atmosphère supérieur l'élasticité nécessaire.

J'ai démontré par des expériences directes qu'en vidant successivement les bouteilles siphoïdes, l'eau gazeuse dans chaque verre a la même quantité de gaz. Il est bien vrai que l'eau dans la bouteille s'affaiblit a mesure que l'on en a tiré ; mais comme la pression supérieure diminue aussi, il en résulte que la force du jet, et par suite la perte de gaz diminue a mesure que la bouteille se vide. Les premiers verres reçoivent donc une eau très-gazeuse qui perd plus de gaz, et les derniers une eau moins gazeuse qui en perd moins. L'expérience m'a prouvé que le consommateur boit toutes les verrées à peu près au même état de saturation.

Pour remplir une bouteille siphoïde on remplace le robinet ordinaire de Bramah par un tube à robinet, auquel s'adapte une pièce coudée percée d'un canal dans son intérieur. Cette pièce est en bois de buis, et le canal central est assez large pour que l'extrémité du bec en étain puisse y être introduite.

Alors on soulève la vis v, et en un in- / stant très-court l'eau gazeuse est re- / [ foulée dans le cruchon, et le remplit / /

t en grande partie. Au moment où Ton • / /

k tourne le robinet, l'eau gazeuse, ks^^

pressée plus fortement daus le ton- /-^ neau K par l'atmosphère de gaz qui />^<iï ) la recouvre, est refoulée et pénètre

i dans le cruchon par l'ajutage et le -^^>^

v tube de verre t. L'air que le cru- t

chon contenait est refoulé jusqu'à ce que son volume soit assez diminué /^^%^Ly t et sa force élastique assez augmen- /

tée pour qu'il fasse équilibre à la ^ / I pression exercée à la surface de l'eau p.g u

dans le récipient R. On voit de suite

pourquoi le cruchon ne se remplit pas complètement d'eau. A ce moment on descend la vis pour fermer Le cruchon , on le retourne sans le secouer. L'air occupe alors le fond du cruchon où plonge l'extrémité du tube t; on soulève la vis, et l'air sort, laissant dans la bouteille une atmosphère formée par un mélange d'acide carbonique et d'air. On reporte alors la bouteille sous le robinet, et quand le liquide cesse d'être refoulé, on répète la même manœuvre; on reporte encore une fois la bouteille sous le robinet, et cette fois elle se remplit presque entièrement. L'emplissage des cruchons par ce moyen va beaucoup plus vite que celui des bouteilles par les moyens ordinaires; on n'a plus ni bouchon à mettre, ni ficelle à attacher.

Quand une bouteille siphoïde a été vidée, elle reste pleine d'acide carbonique qui ne peuts'échapper;elle n'en est que mieux disposée à recevoir une nouvelle charge d'eau gazeuse. Rien d'étranger ne peut s'introduire dans les bouteilles ; c'est de loin en loin seulement que l'on a besoin de les rincer.

M. Savaresse remplit les cruchons sous une pression de 40 atmosphères, c'est-à-dire que le manomètre indique cette pression dans le récipient. Mais il faut se garder de croire que le volume du gaz

dans Peau soit en rapport avec cette pression ; il ne dépasse guère 4 volumes. On ne donne pas à Peau le temps d'arriver à saturation.

Depuis, ces appareils ont été très-simplifiés, on a même employé des bouteilles où le tube plongeant est tout à fait supprimé.

Appareils gazogènes. — On vend aujourd'hui, sous le nom d'appareils gazogènes, de petits appareils de l'invention de M. Briet, qui servent à préparer de Peau gazeuse.

Il existe aujourd'hui dans le commerce plusieurs appareils de ce genre. Je décrirai celui de M. Briet qui est le plus ancien et qui fonctionne très-bien. Il se compose de deux pièces qui s'adaptent à vis l'une sur l'autre.

On démonte l'appareil en séparant la carafe A et le pied B qui sont joints par un pas de vis. On enlève le tube de communication t ; il entre à frottement dans la tubulure de B et établit une communication entre les deux pièces principales. Pour faire fonctionner l'appareil, on remplit d'eau la carafe A, que l'on pose sur sa partie plate ; on introduit dans la pièce B 4 8 grammes d'acide tartrique en poudre et 22 grammes de bicarbonate de soude également en poudre. Alors on ferme B avec le tube de communication; on le renverse sur A ; on ferme en vissant et l'on retourne l'appareil. L'eau de la carafe coule sur les sels, jusqu'à ce que son niveau soit descendu au ras de l'extrémité supérieure du tube t. Le gaz carbonique se produit et va se dissoudre dans l'eau de la carafe.

Il est essentiel de laisser fonctionner l'appareil au moins 15 minutes, afin de donner le temps aux acides de se dissoudre. On agite légèrement par un mouvement de va et vient pour faciliter la dissolution du gaz dans l'eau.

Le jeu de cet appareil est fort simple ; le gaz produit pénètre dans la carafe et se dissout dans Peau, sous l'influence de la compression qu'il y exerce lui-même.