III

Tartrate neutre de [iolas.se. .

Nitrate de potasse

ll.'i, O

Chlorure de strontium. . . .

Nitrate de soude

Acétate de soude

Carbonate de potasse ....

Nitrate de chaux

Acétate de |(ota.s.se

Chlorure de calcium ....

263. Influence de l’air dissous sur l'ébullition. — La présence de l’air au sein de la masse liquide est une condition necessaire pour la régularité de rébullilion et sa production à la teiiipérature normale; on le prouve par des e.vpéricnces diverses et trésdéinonstratives.

1° Expérience de .)/. Doimy. — On prend un tiihc de verre recourbe deux fois et terminé, A une de ses e.xtrémités, |>ar une série de rennemenis. On commence par le laver soigneusement

finCLLITION.

avec de l’alcool, de l’élher, et finalement on y laisse séjourner de l’acide sulfurique affaibli, (.es opérations onl pour rcsullal de dissoudre ou de détruire les particules solides adhérentes aux parois et sur lesquelles l’air atmosphérique se fixe toujours avec une certaine pereistance. On introduit ensuite de l’eau que l’on fait houillir

Fig. 2.Î2. — KipiSriuncc de M. Domiy.

pendant longtemps pour en expulser l’air dissous, et pendant que l’élmllitlon a lieu, on ferme à la lampe l’extrémilé effilée de fappareil. Cela posé, on plonge faulre extrémité où l’on fait arriver toute l’eau dans une dissolution de chlorure de calcium, et on reconnaît qu’on peut élever la température jusqu’à 135“ sans qu'aucune ébullition se manifeste. Vers cette température, on voit quelques bulles de vapeur se former et la masse de liciuide est projetée en entier avec une grande violence; les houles qui terminent le tube sont précisément desliuées à atténuer les effets de celte projection.

2“ Expérience de it. L. Dufour. — Celte expérience est encore plus décisive. On commence par mélanger de l’huile de lin dont la densité est 0,93 avec de l’essence de girolle de densité 1,01, de façon que veiy les températures voisines de 100" le mélange ait une densité égale à celle de l’eau. On introduit ce mélange dans une boite cubique en tôle, percée de deux ouvertures opposées, munies de glaces, de manière à permettre de voir ce qui se passe dans fintérieur. La boite est placée dans une enveloppe métallique qui

FXPP.lUKNCI-: HE M. DUFOUR. .T4.3

permet de réchauffer i)oiir ainsi dire latéralement. Quand la température a atteint 120", ou laisse tomber dans le mélaiiKC une Ri'ossc goutte d’eau, (pii vient d'abord loucher le fond de la boite, s’y vaporise en partie et se divise en un cerlaiu nombre de gouttelettes plus fines, dont quelques-unes vienneul se pincer entre les deux fenêtres de façon h pouvoir être aperçues jiar l’ob.servateur. L’expérience ainsi préparée, on peut élever la température jus- <|u’à 140, 150 et môme 180° sans que (|uelques-uues des gouttelettes SC vaporisent. Or, à 180°, la tension maxima de la vapeur d’eau est de 10 atmosphères, et il est fi coup srtr singulier de voir une goiitle d’eau qui ne reçoit d’autre pression (jne la pression extérieure rester liquide dans ces conditions. C’est qu’il manque à la vaporisation une condition indisjiensahle : la présence de l’air. Si, en effet, on vient à toucher les gouttes avec une tige trôs-fine en métal, mieux encore avec une tige de bois, elles se vaporisent immédiatement avec une grande violence et en fai.sant entendre un sifllemcnt particulier. C’est que les tiges dont on se sert contiennent toujours une certaine quantité d’air condensé fi leur surface et c’esl grâce à lui que la vaporisation peut se produire. L’exactitude de cette explication est confirmée par ce fait, que lorsque les tiges ont servi un certain nombre de fois, elles deviennent inactives et ne peuvent plus pi’ovoquer l’ébullition, parce (jue l’air (pii élait adhérent sur leur surface a été épuisé.

3° Produclion de rèbullition par la forviution de bulles de gaz au sein du liquide. — .M. Dufour s’est servi, pour démontrer celte proposition, d’une cornue lavée avec soin à l’acide sulfurique et dans la(]uelle il a placé de l’eau légèrement acidulée, dont on expulse l’air par plusieurs ébullitions irpétées. La cornue commuuiipie d'une part avec un manomètre, et de l’autre* avec une machine pneumatique. On raréfie l'air, je suppose, jusqu’à ce que la pression soit de 150 millimètres seulement, ce qui correspond à une température d’ébullition de 60°. M. Dufour a reconnu que dans ces conditions on peut chauffer graduellement jusqu’à 75° sans que l’ébullition se produise. Si alors, à l’aide de deux fils de platine disposés à cet effet, on produit un courant dans la mas.se liquide, l’oxygène et l’hydrogène provenant de la décompositicin de

fi BÜLLITION.

l'eau se dégagent et aussilôt l’ ébullition se produit avec une grande violence; une partie du liquide est projetée, comme dans l’expérience de M. Donny.

On doit conclure des expériences précédentes que l’air joue un rôle essentiel dans l’ébullition, qu'il constitue comme une sorte de surface d'évaporation à l’inlérieur du liquide, et que cette surface est d’ailleurs iildispensabic à la production du phénomène. Celte conclusion n’a rien que d’admi.ssible à priori. Les forces attractives moléculaires varient très-rapidement avec la dislance, elles peuvent donc consliluer, lorsque le liquide est privé d’air, un obstacle invincible à la production de la vapeur. Mais dès qu’une surface gazeuse se i)roduit dans le liquide, la force attractive est énormément diminuée, du moins d’un certain côté du liquide; celui-ci peut donc obéir à la force expansive produite par la chaleur et se vaporiser. Il est permis de penser d’après cela que, si l’on pouvait riijnurcitscmcni priver d’air une masse liquide, le phénomène de l’ébullition serait absolument impossible; mais on ne peut jamais, quoi qu’on fasse, arriver à expulser les dernières particules de l’air dissous.

Les observations précédentes expliquent le retard qu’éprouve

l’ébullition de l’eau dans les vases de verre soigneusement lavés et la formation caractéristique de grosses bulles de vapeur qui donnent lieu A des soubresauts trèsprononcés; c’est un fait connu depuis fort longtemps. Le phénomène est bien plus prononcé avec l’acide sulfurique; si on fait bouillir ce liquide dans un vase de verre, il se forme au contact des parois d’énormes bulles qui, à raison de la viscosité du liquide, en soulèvent la masse et la laissent ensuite retomber. Ces violents soubresauts peuvent amener la rupture du vase. On évite cet inconvénient en se servant d’une grille circulaire (tlg. 252) à l’aide de laquelle *on chauffe seulement la partie supérieure du liquide.

Fig. 253. — Ébullition de l’acido sulfurique.

CALÉFACTïON.

L’ébullition de l’étlier et de r.nlcool présente quelques particularités analogues, bien que ces liquides soient très-peu visqueux ; mais ils dissolvent les matières grasses de la surface du verre, mouillent par suite complètement les parois et y adhèrent Irès-fortement.

264. Caléfaction. — La caléfaction constitue un mode de vaporisation qui, sans être essentiellement différent de ceux qui viennent d’ètrc décrits, présente toutefois des particularités curieuses et intéressantes.

Si l’on prend une placpie d’argent ou de fer bien lisse el qu’on verse sur elle une goutte d’eau, celle-ci s’étale sur la pla(iue et s’y évapore d’autant plus vite que la tempi’rature est plus, élevée.

Toutefois cela n’a lieu que dans une certaine mesure. Lors»|ue la température de la plaque dépasse une certaine limite, qui pour l’eau parait être de 150»

environ, on voit la goutte d’eau se former en un globule qui tourne sans cesse sur lui-même, se plisse, comme le montre la

figure, en préseulant toujours Fig. 2ôt. — «lobulo de liquide pendant . . . ,, la calêraciion.

des contours arrondis, ot se-

vapore avec une ci'rtaine lenieur. Cette dernière circonstance est importante et on la vérifie aisément par l’expérience. Qu’on cesse de chauffer la plaque, celle-ci se refroidit et il arrive un instant m'i le globule s’aplatit, l'ébullition se manifeste et le liquide s’évapore et disparaît rapidement en faisant entendre un bruissement plus ou moins intense.

Ces pliénoinènes sont très-anciennement connus, ils ont éU* étudiés aulrefois par Leidenfrost et plus lard par Klaproth. Plus récemment, .M. Boutigny en a fait l’objet de recherches nouvelles très-détaillées; c’est é lui qu’est dû le mot de cn/f/oftion qui sert à les exprimer. Il désigne aussi sous le nom d’e/at sphèroïdal la forme globulaire qu’affectent les liquides dans leur contact avec des surfaces métalliques suffisamment chaudes.

ÈnUI.UTION.

La calpfaclion peut se produire avec des liquides quelconques, influe Irès-volatils, tels que l’alcool et l’êtlier. On peut se servir de l'acide sulfureux liquide, qui bout à — 10", du protoxyde d'azote liquéfié, dont la toinpéralure d'ébullition est de 70" au-dessous de zéro.

On constate que pendant la caléfaclion le liquide ne boni pas. De temps en temps, il est vrai, on voit se former dans la masse quelques bulles de vapeur qui viennent crever <i la jiarlie supérieure du globule; mais cela est dû tà quelque aspérité de la plaque qui soulève la surface inférieure, de sorte iiue la va[)eur ne peut plus s’échapper qu’à travers la masse. Lor.sijiic la surface du métal est parfaitement lisse et unie, on n’observe aucune bulle.

Si, à l’aide d’un tbermomèire à très-petit réservoir ou d'une petite sonde lliermo- électrique, on mesure la températiire du liquide, on reconnaît qu’elle est toujoui-s un peu inférieure à celle de son ébullition.

265. Congélation de l’eau et du mercure à l’aide de la caléfaction.— Si fou fait rougir nu creuset d’argent ou de platine à l'aide d’une forte lampe, et qu'on verse dans son intérieur de l'acide sulfureux liquide, celui-ci prend l’étal spbéro'idal et se maintient .à une température inférieure à — 1û". Pour rendre sensible ce fait, on verse sur la masse globulaire une certaine quantité d’eau qui se congèle insla nl.anémenl.

On fait dans les cours l’expérience avec du protoxyde d’azote; ou verse dans ce cas du mercure, qui se trouve instantanément solidifié par son contact avec le liquide.

. (le mode d’expérimcnlation est dû à .M. Boutigny, quia beaucoup insisté sur la contradiction que paraissent présenter ces phénomènes avec la loi de l’équilibre de température. Cette contradiction est réelle; mais elle est de même nature que celle, ([ue l’on observe quand on place un vase contenant de l’eau au-dessus d’un foyer si ardent qu’il soit ; la température se maintient, comme nous l’avons vu, à 100", la chaleur du foyer étant exclusivement employée à produire la vaporisation. C’est aussi ce qui a lieu dans les phénomènes de caléfaclion, ainsi que nous allons l’expliquer.