PRODUCTION DU FROID PAR ÉVAPORATION

Comme on ne peut point toujours se procurer de la glace, ou plutôt comme il est souvent difficile ou dispendieux de la conserver, on a cherché les moyens de produire un degré de froid suffisant pour la former immédiatement, même dans la saison la plus chaude, ou pour solidifier des substances qui résistent aux froids ordinaires de nos climats.

Cavallo rapporte, dans les Transactions philosophiques, quelques expériences qu'il fit dans le but de déterminer quel degré de froid on obtiendrait en dirigeant un petit courant de liquide sur la boule d'un thermomètre qu'il faisait tourner, afin de l'humecter également.

La température de l'atmosphère étant à 64 degrés de Fahrenheit, l'eau pure fit baisser le thermomètre en deux minutes à 56 degrés, et il ne baissa point davantage;

L'esprit de vin a 48 degrés, l'huile essentielle de térébenthine à 61 degrés.

L'huile d'olive, et quelques autres huiles à évaporation lente ou nulle, n'affectèrent point sensiblement le thermomètre.

De l'éther sulfurique étendu d'eau fit baisser le thermomètre à 3 degrés ; vingt gouttes d'éther suffirent pour produire ce froid en deux minutes.

On pourrait sans doute, dans les climats chauds, appliquer cette expérience à la congélation des crèmes

ou glaces; une demi-once de bon éther congèle un quart d'once d'eau contenue clans un tube.

PRODUCTION DU FROID PAR ÉVAPORATION ET DANS l'air RARÉFIÉ.

On sait assez généralement que les substances absorbantes auxquelles on donne une grande surface ont la propriété de dessécher l'air renfermé avec elles. La flanelle, par exemple, le papier brouillard, bien desséchés, rendent l'air extrêmement sec et le conservent dans cet état. Le trapp porphyritique, réduit en poudre grossière, et préalablement séché devant un grand feu, exerce une action puissante et très-étendue ; mais l'orge desséchée n'agit point avec moins de force, et son pouvoir est de plus longue durée. De toutes les substances salines, le muriate de chaux est celle qui absorbe l'humidité avec la plus grande force. Une fois saturé, ce sel peut reprendre son état primitif, quoique le procédé qu'il faut employer pour lui donner de nouveau sa faculté absorbante soit assez incommode. Mais le meilleur et le plus puissant absorbant de l'humidité est l'acide sulfurique: son action est vive et de trèslongue durée.

On peut donc ainsi , pourvu qu'on raréfie l'air seulement d'environ cinquante fois, dans le temps le plus chaud , faire geler et conserver à l'état de glace une masse d'eau , jusqu'à ce que l'évaporation , qui ne cesse point pour l'eau à l'état solide, l'ait fait finalement disparaître. Les seules conditions à observer sont que la surface de l'acide soit passablement étendue, et aussi rapprochée qu'il est possible de celle de l'eau. Il faut verser l'acide dans une large soucoupe, à la profondeur d'environ un demi-pouce, et couvrir le tout d un récipient de forme surbaissée, mais assez haut

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pourtant pour contenir l'eau qu'on veut geler, et qu'on met peu profonde clans une soucoupe moindre de moitié en diamètre de celle qui contient l'acide, et soutenue au-dessus de lui par un anneau mince de porcelaine à trois pieds fort légers.

Il est important que l'eau soit aussi isolée qu'il est possible, c'est-à-dire que le vase qui la contient soit à très-peu près rempli; car sa portion sèche contribue, par la chaleur extérieure qu'elle reçoit et qu'elle conduit, à diminuer l'effet réfrigérant de l'évaporation. Pour éviter cet inconvénient, le mieux est de mettre l'eau dans un vase de terre bien vernie et poreuse; alors l'effet réfrigérant agit sur toute la surface de l'eau, qui transude. Lorsqu'on emploie de l'eau commune, on en voit sortir des bulles d'air en abondance pendant l'exhaustion ; et dans peu de minutes, et long-temps avant qu'on ait atteint la limite de la raréfaction, on voit paraître de belles aiguilles de glace dans la masse de l'eau. A mesure que la congélation s'avance, on voit sortir de nouvelles bulles d'air hors de l'eau ; et lorsqu'elle est entièrement solidifiée (ce qui,, à moins qu'elle n'ait plus d'un pouce de profondeur, a ordinairement lieu dans moins d'une heure), la marche simultanée de l'évaporation et de l'absorption de la vapeur se continue. Une couche de glace infiniment mince passe, dans un temps indivisible, successivement à l'état liquide et à celui de vapeur, et enlève continuellement à la masse une bonne portion de sa chaleur. Cette vapeur va porter à l'acide, qui la reçoit, la chaleur qu'elle a enlevée; et l'acide effectivement se réchauffe en absorbant cette vapeur.

On réussit mieux dans la congélation artificielle en opérant en grand. Puisqu'une raréfaction extrême n'esl point nécessaire, la pompe à air dont on se servira peut n'être autre chose qu'une seringue. Ou bien on

peut encore opérer une raréfaction suffisante en brûlant de l'esprit de vin clans le vase, qu'on a le soin de fermer aussitôt que la flamme est h son maximum.

Deux ou trois minutes suffiront pour produire l'exhaustion nécessaire, et les puissances combinées de Pévaporation et de l'absorption produiront bientôt le degré de froid désiré.

En somme, il vaut toujours mieux partager la quantité d'eau qu'on veut congeler dans plusieurs récipiens, lorsqu'on veut obtenir une certaine quantité de glace.

On peut ainsi épuiser successivement un nombre donné de récipiens; ou, mieux encore, on a une machine qui peut en recevoir un certain nombre à la fois. On construit à Londres de ces machines, qui peuvent recevoir une demi-douzaine de récipiens. On en exporte beaucoup dans les Indes, où ce procédé frigorifique est fort employé actuellement.

Si on en emploie six seulement, on aura en un quart d'heure une demi-douzaine d'appareils frigorifiques en pleine action, et, au bout d'une heure, près de six livres de glace.

L'eau diminue fort peu pendant cette congélation; elle ne perd guère qu'un cinquantième de son volume; et l'acide peut servir pour un assez grand nombre d'opérations , avant d'être trop affaibli par l'absorption de la vapeur aqueuse. Dans les commencemens, sa diminution de force est à peine perceptible, mais elle s'accroît ensuite rapidement. Quand la quantité de vapeur aqueuse absorbée par l'acide s'élève à un quart du poids de celui-ci, la faculté d'entretenir le froid est diminuée d'un vingtième; et quand le poids de l'eau est devenu égal à celui de l'acide, l'énergie réfrigérante est réduite à plus de moitié. Ainsi, l'acide sulfurique peut faire congeler plus de vingt fois son poids

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d'eau , avant d'avoir absorbé un volume égal au sien de ce liquide, ou d'avoir perdu environ un huitième de sa faculté réfrigérante.

Mais on a fait récemment un pas de plus dans la partie pratique des congélations artificielles. L'acide sulfurique est un absorbant hygrométrique peu coûteux et fort énergique; mais il est un corrosif si puissant, que son emploi n'est pas sans quelque danger, sauf pour des mains exercées.

M. Leslie avait remarqué depuis long- temps la qualité absorbante remarquable du whinstoe, ou trapp porphyritique. En avril 1817, il substitua à l'acide sulfurique cette matière grossièrement pulvérisée, et séchée devant un feu ordinaire. Cette matière terreuse attire ou absorbe un cinquantième de son poids d'humidité, avant que cette attraction hygrométrique soit réduite de moitié ; ainsi elle est capable de faire geler une quantité d'eau égale au sixième de son poids. Ou peut la dessécher de nouveau, et elle agit chaque fois avec la même énergie que la première, si elle est desséchée au même degré.

Mais M. Leslie a découvert un absorbant encore plus puissant et d'un emploi plus commode: ce n'est autre chose que la farine d'avoine desséchée. Avec une masse de cette substance d'un pied de diamètre et d'un peu plus d'un pouce d'épaisseur, il a gelé une livre et un quart d'eau renfermée dans une capsule hémisphérique de terre cuite poreuse. On dessèche aisément de nouveau la farine, et elle reprend sa propriété. Dans un climat chaud, l'action seule du soleil lui procurerait peut-être la dessication convenable. On peut donc, à l'aide de cette substance, qu'on trouve aisément partout, avoir de la glace en tout temps, et même dans un voyage de long cours sur mer.