ABAISSEMENT DE TEMPÉRATURE

Eau

Azotate d'ammoniaque Sel marin

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Neiffe

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Ac. sulfurique étendu.

Acide azotique étendu.

Acide azotique étendu.

Acide sulfurique à 36<».

Acide chlorhydrique. . .

Sulfate de soude

Phosphate de soude. .

Sulfate de soude

Sulfate de soude

La production du froid par des mélanges réfrigérants n'étant pas économique, on a été conduit à rechercher d'autres moyens.

La plupart des procédés employés pour produire la glace sont basés sur la vaporisation d'un liquide ou la dilatation d'un gaz.

1 146. Vaporisation d'un liquide dans le vide. — On peut arriver à des abaissements de température assez considérables en évaporant dans le vide un liquide volatil, de l'eau par exemple, en présence d'un corps avide d'humidité tel que la chaux vive, l'acide sulfurique concentré, le chlorure de calcium, etc.

Expérience de Leslie. — On place sous le récipient d'une machine pneumatique deux capsules, contenant l'une de l'eau,

l'autre de Tacide sulfurique concentré. Lorsqu'on fait le vide, l'eau émet d'abondantes vapeurs qui sont immédiatement absorbées par l'acide. La chaleur nécessaire à la vaporisation étant empruntée à l'eau elle-même, la température de ce liquide s'abaisse et, au bout de quelque temps, la congélation peut se produire. Mais le corps absorbant s'échauffe presque aussi vite que le liquide se refroidit et si les deux corps sont dans la même enceinte bientôt la chaleur rayonnée transmise au liquide vient limiter l'effet de l'évaporation.

On peut reculer beaucoup cette limite en mettant le corps à refroidir et le corps absorbant dans des capacités séparées ; on arrive ainsi à supprimer l'effet nuisible du rayonnement.

1 147. — M. Carré construit sur ce principe un appareil très simple qui comprend deux éléments principaux : une pompe pneumatique et un réservoir cylindrique horizontal en partie rempli d'acide sulfurique ; ce récipient est en plomb antimonié que l'acide n'attaque pas ; il est muni à sa partie supérieure d'un tube vertical terminé par un robinet pourvu d'un raccord spécial qui peut s'adapter dans le goulot d'une carafe ou de tout autre vase renfermant de l'eau destinée à être transformée en glace. A l'aide de la pompe pneumatique on fait le vide au-dessus du liquide ; il se produit une vive évaporation dans la carafe, et, comme l'acide sulfurique absorbe constamment les vapeurs qui se dégagent, l'ébuUition continue, l'eau se refroidit et ne tarde pas à se congeler.

Quand, après un certain temps d'usage, l'acide sulfurique se trouve trop étendu, il devient nécessaire de le remplacer par une nouvelle charge d'acide concentré.

Au lieu d'évaporer de l'eau, on peut volatiliser de Tammoniaque dont on absorbe les vapeurs par du coke imprégné d'eau ou d'acide sulfurique. En opérant dans le vide, sous le récipient d'une machine pneumatique, l'évaporation est si active qu'il est possible d'obtenir un abaissement de température de 89* permettant de solidifier l'acide carbonique. Une pâte formée d'un mélange d'acide carbonique solide et d'éther permet d'abaisser la température jusqu'à — loo**.

1148. Vaporisation d'un gaz liquéfié et refroidi. —

On peut encore produire du froid au moyen d'un autre appareil dont le principe est basé sur l'expérience suivante due à /''(zrd</<ry.

On place du chlorure d'argent saturé d'ammoniaque dans l'une des branches d'un tube en U dont les extrémités sont ensuite hermétiquement bouchées. On chauffe cette branche et on refroidit la seconde. Sous l'action de la chaleur, l'ammoniaque abandonne le chlorure d'arçent, et, sous l'influence de la pression qui se développe, il se condense dans la branche refroidie un liquide qui n'est autre que du gaz ammoniac liquéfié. On refroidit alors la branche primitivement chauffée, l'ammoniaque liquide émet des vapeurs qui sont absorbées par le chlorure d'argent, et il se produit un abaissement de température considérable dans la branche où l'ammoniaque se vaporise.

En partant de cette expérience, M. Carré a combiné l'appareil suivant (fig, 647), formé de deux vases, chaudière et congéla-

Kig. 6i7.

teur, réunis par un tuyau. On commence par chauffer la chaudière A, qui renferme une dissolution aqueuse concentrée d'ammoniaque ; le congélateur B est maintenu dans l'eau froide ; il est pourvu à sa partie centrale d'une chambre cylindrique verticale.

ouverte à Tair libre, qui reçoit un liquide incongelable dans lequel on plonge le corps à refroidir. La dissolution chauffée laisse dégager des vapeurs qui viennent se liquéfier dans le vase B refroidi. La tension et la température s'élèvent peu à peu; lorsque cette dernière est comprise entre i3o* et 160^, on enlève le fourneau, et on retourne l'appareil qu'on dispose de façon que le vase A plonge dans le baquet plein d'eau, tandis que le vase B reste en dehors du liquide. On entoure ce vase B d'un feutre destiné à empêcher le réchauffement par l'air ambiant, et on place dans sa cavité centrale le corps à refroidir.

Par suite du refroidissement de la chaudière A la pression baisse dans l'appareil. La solution contenue dans le congélateur B abandonne des vapeurs ammoniacales qui se redissolvent dans l'eau de la chaudière. Cette vaporisation de l'ammoniaque produit un abaissement de température qui permet de congeler l'eau placée dans la chambre de refroidissement. Au ciel de la chaudière A se trouve fixé un tube pendant, fermé par le bas, ouvert à sa partie supérieure et qui renferme de l'huile dans laquelle plonge un thermomètre permettant de constater qu'on a atteint ou dépassé légèrement la température de i3o'.

1149. Appareils continus. — Les procédés que nous venons d'indiquer sont surtout employés dans les laboratoires et la petite industrie. Us sont appliqués également à la fabrication de la glace pour les usages domestiques, mais ils sont insuffisants lorsqu'il s'agit d'opérations industrielles importantes ou continues. Dans ce cas on fait intervenir une action mécanique, qui permet de comprimer ou de liquéfier un fluide, puis de le détendre ou de l'évaporer après qu'il a été ramené à la température ambiante.

Les machines frigorifiques employées dans l'industrie peuvent se grouper ainsi :

i"" Machines à détente de gaz comprimé;

2"" Machines à évaporation de liquide et à compression des vapeurs dégagées (machines à compression) ;

3' Machines à évaporation de liquide et à dissolution des vapeurs produites (machines à affinité).

lîRODUCTION DU FROID ET DE LA GLACE. 607