ARÉOMÈTRES A POIDS CONSTANT

i08. Vsayeft anx^nels sont «lestlBés les aFéométres ii poids

consuuit. — Les diverses méthodes que nous venons d^exposer exigent qu*oii effectue, pour déterminer la densité dès liquides, une véritable expérience ; elles comprennent toujours au moins deux opérations, qui consistent chacune à chercher le nombre de grammes et de fractions de gramme nécessaires pour établir un équilibre. Chaque détermination demande donc à la fois un certain temps et une certaine habitude, ce qui est un double inconvénient dans les usages industriels. — En outre, pour les divers liquides qti'on trouve dans le commerce, ce n'est pas la densité

que le fabricant ou Tacheteur a intérêt à connaître, • q

mais plutôt le degré de concentration, c'est-à-dire la proportion d'eau mélangée; il 'est vrai que l'addition successive de l'eau modifie la densité, mais elle la modifie d'une manière difTérente pour les divers liquides. — On a donc adopté, pour chaque liquide, un degré de concentration commercial, dont il n'est permis de s'écarter que très-peu, et qu'on cherche simplement à constater.

Le problème ainsi limité peut être résolu instantanément au moyen d'appareils flotteurs, qui difTèrent des précédents en ce que leur poids reste toujours constant : ils s'enfoncent alors de quantités W |

variables dans les divers liquides. On leur donne le \ |

nom ô* aréomètres à poids constant,

i09. Aréomètres de Bnniité et de CarUcr. — Ceux de ces aréomètres qui sont le plus répandus sont les aréomètres de Baume. Us se composent tous (fig. 92 et 93) d'un tube de verre, qui porte à sa partie inférieure un renflement de forme variable, et ime ampoule contenant du mercure ou de la grenaille de plomb comme lest. La graduation diffère, selon qu'ils doivent servir à des liquides plus denses que Teau ou à des liquides moins denses.

Les aréomètres destinés aux liquides plus denses que l'eau sont dési-

. — lo^l

ri,

Fig.92. Fig.93.

Aréomètres de Baume*

gnés dans rindustrie sous les noms de pèse-acideêtpète^ùropêtpèse-teU... Pour graduer Tun de ces instruments {fig, 92), on le plonge dans Teaii pure i la température de 12*,5, et on règle le lest de façon qu'il s'enfonce à peu près jusqu'au sommel de la tige ; on marque le point d'affleurement» qui sera le zéro de la graduation. On fait ensuite une solution de 15 parties de sel marin et de 85 parties d'eau, en poids; on y plonge l'instrument, qui s'y enfonce moins que dans l'eau ; on marque ce nouveau point d*affleureroent, et on partage Tintervalle qui le sépare du premier en 15 parties égales : chacune d'elles est un degré de l'aréomètre ; on continue à marquer des divisions d'égale longueur jusqu'au bas de la tige. — Lorsque l'instrument, plongé dans un acide quelconque, s'enfonce par exemple jusqu'au 54* degré, ou dit que cet acide marque 54 degrés au pèse^cides de Baume.

Les aréomètres qui doivent servir pour les liquides moins denses que l'eau sont ordinairement désignés sous le nom de pèse-e$priU, pè$e^ liqueurs (fig. 95). Pour graduer l'un de ces instruments, on règle le lest de façon qu'il s'enfonce, dans l'eau pure à la température de 12*,5, jusqu'à quelques millimètres au-dessus de l'extrémité inférieure de la tige, et 1 on marque ce point d'affleurement. Puis on le plonge dans une solution de 10 parties en poids de sel marin et de 90 parties d'eau; on note ce second point d'affleurement, qui est situé au-dessous du premier et que Ton prend ici pour le zéro de l'instrument. On partage l'intervalle compris entre ces deux points en 10 parties égales, et on continue à marquer des divisions égales jusqu'à l'extrémité supérieure de la tige ; ce sont les degrés de l'aréomètre (*).

On voit immédiatement combien ces deux graduations sont arbitraires; elles sont en outre tout à fait indépendantes Tune de l'autre, et les deux échelles n'ont pas le même zéro. — Ces instruments sont donc uniquement destinés à fournir des points de repère à l'industrie : on sait, par exemple, qae Tacide sulfurique du commerce doit marquer 66 degrés au pèseacides de Baume ; que i'éther ordinaire du commerce doit marquer au pèseesprits 56 degrés, et qu'il peut en marquer jusqu'à 65 quand on le rectifie; que l'ammoniaque doit marquer de 22 à 25 degrés, etc. .. Si ces liquides marquent un degré plus élevé que le degré commercial, c'est qu'ils sont plus concenfrés qu'on n'est en droit de l'exiger, et on pourrait encore y ajouter de l'eau pour les vendre au prix ordinaire ; s'ils marquent un degré moindre, c'est qu'ils ne sont pas assez concentrés. Mais l'instrument n'indique pas quelle est la proportion d'eau : il ne peut donc donner exactement la valeur vénale.

Varéomètre de Cartier n'est qu'une modification à peu près insignifiante de celui de Baume, imaginée sans autre motif qu'une concurrence com-

(*) Dans la plupart des cas, les pése-liqueurs sont gradués par comparaison avec des étalotu déjà construits : on se dispense alors de marquer les dix premiers degrés, afin de raccourcir la tige de dix divisions qui seraient inutiles dans la pratique.

ARÉOMÈTRES A POIDS GO.NSTAM.

merdale. Sa graduation est tout aussi arbitraire, et Garlier n'en a jamais fait connaître les bases; le iO* degré représente encore la densité de l'eau pure à la température de 12%5; mais le 29* degré correspond au 31* de Taréométrede Baume. —Cet aréomètre a été longtemps employé par la régie, à Texclusion de tout autre instrument, pour les droits à percevoir sur les eaux-de-vie et les esprits. On tend aigourd*hui à le remplacer universellement par Falcoomètre centésimal, dont nous allons montrer la supériorité.

iiO. Alcoomètre eentéolmol de CSay-Lnssoc. — Cet instrument {fig.9i) est construit pour donner immédiatement la richesse en alcool des mélanges d'alcool et d'eau, pourvu qu'ils ne contiennent au- loor» cune autre matière. 11 a la forme des aréomètres précédents, sa graduation a été faite à la température de 15 degrés centigrades. On l'a d'abord plongé dans de l'alcool absolu, et on a réglé le lest de façon qu'il s'enfonçât jusqu'au sommet de la tige : en ce point, on a marqué 100. Puis on a lait une solution alcoolique contenant en volume 95 d'alcool pour 100; au point d'affleurement on a marqué 95, et ainsi de suite, en opérant successivement avec des liqueurs contenant en volume 90, 85, 80, etc., d'alcool pour 100. Ces points déterminés par expérience étant très-rapprochés, on a pu, sans erreur sensible, partager en 5 parties égales rintervalle compris entre deux points consécutifs. Si l'instrument s'enfonce jusqu'à la division 78, dans un mélange d'alcool et d'eau, ce mélange contiendra en volume 78 d'alcool pour 100. — 11 est intéressant de remarquer combien sont différentes les grandeurs des divisions déterminées ainsi par expérience : les degrés qui correspondent aux mélanges très-pauvres en alcool, c'est-à-dire voisins du zéro, sont beaucoup plus petits, comme le montre la figure 94, que les degrés voisins du 100* degré. ^*8-^-

Enfin, rinstrument ayant été gradué à la température de 15 degrés, il est clair que ses indications doivent subir des corrections, quand on veut l'employer à une autre température. Un même mélange ayant en effet des densités différentes à difTérentes températures, l'alcoomètre s'y enfonce de quantités variables : Gay-Lussac a donné des tables, construites empiriquement, qui permettent d'effectuer des correction^ pour toutes les températures auxquelles on peut avoir à faire ces observations. Il est indispensable d'y avoir recours dans la pratique : les corrections correspondent souvent à plusieurs degrés de Tinstrument.

111. Emmwdm des yIbs. — L'alcoomètre ne peut être employé pour obtenir directement la richesse alcoolique des vins, piirce que ces liquides contiennent, outre l'eau et l'alcool, diverses substances qui en modifient la densité. — On doit encore à Gay-Lussac un procédé qui consiste à transformer un vin déterminé en un liquide contenant, sous le même volume, la même quantité d'alcool, avec de l'eau pure.

Ce procédé esl fondé sur celle remarque, fournie par la pratique, que, quand on distille un vin ou un esprit dont la richesse nedépasse pas 0,15, (c'est-à-dire quand on le fail bouillir et que l'on condense le liquide vaporisé, en le faisant passer dans un tube refroidi extérieurement), l'alcool passe tout entier, atec un peu d'eau, dans le premier tiers du liquide condensé. —Voici en peu de mots les détails de ce procédé, et l'appareil coRSlruil parM. Salleron {fig. 95), qui est maintenant adopté par les octrois des grandes Tilles el par un grand nombre de commerçanU. C'est l'appareil de Gay-Lussac, un peu modifié ; il a l'avanlage d'être portatif, et permet de faire une expérience en quelques minutes.

On met du vin dans l'éprouvetle ^jusqu'au traitm, cequi mesure environ 55 centimètres cubes du liquide ; on verse ce vin dans le ballon B, et

Fjg. 9!!. — E^sai ites vins.

l'on rince l'éprouvette avec un peu d'eau, dont on emplit une fois seulement la capacité du tube 1', pour rajouter au liquide de B. On fait communiquer le ballon, au mojen d'un bouchon de caoutchouc et d'un tube I de même matière, avec un petit serpentin contenu dans un vase de laiton D plein d'eau froide, et on allume la lampe l. Au bout de quelques instants, on voit l'ébullition commencer, el l'on recueille le liquide condensé dans la même éprouvetle E. Quand il a atteint le trait 1/5, on retire la lampe et l'on achève de remplir l'éprouvette jusqu'au traitm avec de l'eau pure. On a ainsi un liquide contenant, sous le même volume, la même quiintité d'alcool que le vin k essayer : comme il ne renferme plus de substances étrangères, on peut le doser avec l'alcoomètre. Un thermomètre T donne la ta température de ce liquide et permet de faire les corrections au moyen de la table de Gay-Lussac.

Quand on applique celte méthode â des vins capiteux, comme le vin de Madère, les vins d'Espagne ou du midi de la France, il est nécessaire de distiller jusqu'au trait 1/2. C'est là du reste ce qu'il faut toujours faire

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quand on essaye on liquide dont on ne connaît pas a priori la richesse approximative ; il n'y a d'ailleurs aucun inconyénient à dépasser celte limite.

112. Pè«e-(Mto ««■té«iiMtt«x. — Lorsqu on a besoin de déterminer fréquemment la richesse de solutions diTerses d'un même sel, on peut graduer par expérience des aréomètres centésimaux potir cet usage, en se servant de ce sel luir-même, comme Gay-*Lussac s*est servi de Talcool pour graduer Talcoométre. C'est ce qu'on fait dans quelques fabriques, et c'est aussi d'après ce principe qu'on a pu construire des pès&^iruy des pèselaii^ etc. — Mais la confiance qu^on peut avoir dans ces instruments est toujours subordonnée à l'hypothèse que le liquide soumis à l'essai w contient que de l'eau comme matière étrangère. Il est clair que d'autres substances introduites dans le liquide pourraient, en changeant la densité, conduire à des erreurs considérables^

* 1 1 5. V^kuBétrcik — Un aréomètre à volume constant peut être gradué, ainsi que l'a indiqué encore Gay-Lussac, de façon à donner immédiatement, soit la densité d'un liquide, soit le volume occupé par 1 kilogramme de ce liquide ; l'une ou l'autre de ces données, d'ailleurs équivalentes, peut offrir dans l'industrie plus ou moins d'avantages selon les circonstances. L'instrument prend alors le nom de volmnètre ou de den-nmèire.

Pour graduer un volumètre destiné aux liquides plus denses que l'eau, on régie le poids de l'appareil de façon qu'il s'enfonce dans l'eau pure jusqu'au haut de la tige, et l'on marque 100 au point d'affleurement. On le

plonge ensuite dans un liquide dont la densité soit connue, r- par exemple : il s'enfonce d'une quantité moindre, et le poids du liquide déplacé étant le même dans les deux cas, les volumes plongés sont en raison inverse des densités. Si le premier volume était représenté par 1 , le second

devrait être représenté par-r-; le premier ayant été désigné par 100, lese-

cond doit être marqué 75. On partage, l'intervalle en 25 parties égales, et Ton prolonge ces divisions jusqu'au bas de la tige.

Une méthode analogue pourrait être employée pour les volumètres destinés aux liquides moins denses que l'eau. — On préfère d'ordinaire la suivante: I^ lest ayant été réglé de façon que Faréomètre plonge dans l'eau jusqu'à la naissance de la tige, et le nombre 100 ayant été marqué en ce point, on pèse l'instrument; on y scoute ensuite momentanément une surcharge, formée, par exemple, de fils de platine ou de plomb, et ayant un poids égal au quart du poids primitif ; le rapport du poids primitif au poids actuel est le rapport de 4 à 5, et ce rapport est aussi celui des volumes d'eau déplacés. lionc, puisqu'on a marqué 100 au premier point d'affleurement, on doit marquer 125 au second ; on partage l'intervalle en 25 parties égales et on prolonge la division jusqu'au haut de la tige.

b8 PESANTEUR £T UYDRObTATlQUE.

Si» dans un liquide donné, un volumèlre s'enfonce jusqu*à la division iSO, c'est qu'un même poids, celui de Finstrument, représente 100 volumes d'eau et 120 volumes de ce liquide. Or 1 kilogramme représente 1 litre d'eau ; donc un kilogramme représente un \\ 20 de ce liquide.

, * 114. D«iMiiiiéirea. — Un instrument étant gradué comme volumétre, il est facile de déterminer immédiatement les indications de cet instrument fonctionnant comme densimètre. — En effet, pour le liquide de céder-

nier exemple, puisque l',20 pèse 1 kilogramme, la densité sera r-r- ou

tjttt; *elle s'obtiendra donc en divisant le nombre 1 00 par le degré du vo- Izil

lumètre.— On peut construire ainsi une table donnant, pour les divisions successives du volumèlre, les valeurs de ce quotient, c'est-à-dire les densités correspondantes : on peut aussi marquer ces nombres sur l'instrument lui-même, qui prend aloi-s le nom de densimètre.