L’aspirateur joue le rôle de récipient

1° Ce récipient peut être un petit gazomètre rempli de mercure, tel qu’un flacon de verre, d’un litre au plus, pourvu d’un bouchon garni de tubes et robinets appropriés;

20 Ce peut être un grand flacon de verre (n1 à iô1), également garni de tubes et robinets et rempli d’eau;

3° Un gazomètre en métal, cuivre, zinc, de j 51 à ioo1; ou bien en

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bois (tonneau ou cuve), rempli d’eau. L’écoulement de l’eau ou du mercure détermine dans le gazomètre l’appel des gaz étudiés.

Quand les gaz ont été recueillis sur l’eau, ils renferment toujours un peu d’air, dégagé par diffusion, et ils sont saturés de vapeur d’eau. En toute rigueur, ils ne devraient contenir ni air, ni même humidité. On peut réaliser ces conditions en employant un ballon ou un tube muni d’un robinet de métal bien mastiqué, s’il s’agit d’un ballon ; ou d’un robinet de verre, s’il s’agit d’un tube.

Dans le cas où la communication avec le ballon ou le tube est établie par un robinet, il faut veiller avec soin à ce que la clef du robinet soit enduite d’une mince couche de suif, ou de vaseline, formant miroir, sans aucune solution de continuité.

On doit s’assurer également que la colonne barométrique soulevée dans l’une des branches du conducteur tritubulé demeure invariable pendant un certain temps.

Gela fait, on met le ballon ou le tube en communication avec une pompe ou une trompe à mercure, à l’aide d’un conducteur tritubulé. Le vide est fait dans ce conducteur et jusqu’au robinet, et l’on en contrôle l’efficacité et la mesure par l’emploi d’un manomètre latéral. On tourne alors le robinet, de façon à établir la communication de la pompe avec la capacité qui renferme le gaz étudié. Cette communication s’opère pour le mieux à l’aide d’un tube capillaire, où le vide a été fait également. On ouvre le robinet : le gaz se répartit entre la capacité initiale et le ballon ou tube, suivant une proportion qui dépend du rapport de leurs volumes.

Ce procédé est souvent employé par les physiciens pour remplir les vases destinés à la mesure de la densité des gaz, ou de leurs autres propriétés physiques.

On s’en sert aussi pour recueillir des gaz contenus dans des espaces inaccessibles, tels que les cavités souterraines, les galeries de mine, les cratères des volcans, l’intérieur des hauts fourneaux et des foyers industriels, etc.; ou bien encore dans l’épaisseur d’un sol où la terre est suffisamment ameublie. Divers artifices interviennent, suivant les cas.

i° Quand il s’agit d’une simple prise d’essai, faite sous la pression et à La température ambiantes, on peut se borner à recourir à un tube de verre, vidé de tout gaz; tube portant un étranglement capillaire qu'on scelle au chalumeau, lorsque le vide y est produit. Dans ce cas, il est bon de laisser à la pointe effilée une longueur de 2cm ou 3cm. Au sein de l’espace où l’on veut recueillir le gaz, on intro-

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Huit le tube; on y casse la pointe en la choquant contre les parois; le gaz occupe aussitôt l’espace vide. Lorsque le tube en est rempli, on referme la pointe effilée à l’aide du chalumeau; ou simplement en plongeant cette pointe dans le dard de flamme d’une lampe à alcool. Pour transporter ensuite sans accidents de pareils tubes, il convient de protéger la pointe effilée, en la coiffant avec un bouchon de liège, transpercé de trous suffisamment profonds pour que la pointe puisse y être introduite et dissimulée, sans déborder au dehors.

Observons que ce procédé n’est pas applicable si la température de la capacité est plus élevée que la température ambiante, et particulièrement si le scellement ne peut être exécuté de suite: car alors il rentrerait un peu d’air par refroidissement, au moment où l’on extrait le tube de la cavité pour le sceller.

20 Voici une disposition employée pour recueillir des gaz tlans une cavité où l’opérateur ne pénètre pas, mais où il peut introduire des

Appareil pour recueillir un gaz dans une cavité inaccessible.

appareils : par exemple dans une cavité remplie de gaz délétères, ou dans un cratère de volcan. Une petite cuve à mercure est fixée à une tige verticale. Une autre tige parallèle, munie d’une pince, sert de

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support à un tube de verre mobile le long de la tige. On prépare un tube, à pointe effilée à sa partie inférieure, et on le scelle après y avoir fait le vide. Ce tube est serré dans sa pince, la pointe en bas et en dehors du mercure. On descend tout le système tenu verticalement dans la cavité où l’on veut puiser le gaz. Puis, par un artifice convenable, on surélève un instant le tube en dehors du mercure, on le détourne un peu, et on le laisse retomber, en choquant la pointe effilée contre la plaque métallique qui sert de support. Cette pointe se brise et le gaz se précipite dans le tube. On retourne alors la tige mobile, puis on l’abaisse de manière à faire plonger dans le mercure la pointe ouverte du tube scellé.

On retire enfin l’appareil, sans qu’il y ait à craindre désormais aucune rentrée d’air, lorsque le tube revient au contact de l’air froid; mais le mercure y remonte, jusqu’à un niveau qui dépend de la différence des températures entre la cavité et l’atmosphère ambiant.

Cela fait, il ne reste plus qu’à transporter le tube sur une grande cuve à mercure; ou bien à le sceller avec un chalumeau, dans un étranglement situé au-dessus de la petite colonne de mercure soulevée.

On peut d’ailleurs, avant de sceller l’étranglement, laisser le tube se mettre en équilibre de température, avec le milieu ambiant, sur la cuve à mercure même. On mesure alors, à l’aide d’un cathétomètre, la différence entre le niveau du mercure dans la cuve et dans le tube.

Cette mesure, comparée à la pression barométrique, permet de calculer la température même du milieu dans lequel le gaz a été puisé, pourvu qu’il n’y ait pas de vapeur d’eau.

Cela fait, on peut soit sceller l’étranglement, soit évacuer le gaz recueilli, en Je faisant passer directement dans une éprouvette sur le mercure.

On peut encore, après mesure de la pression, extraire le gaz de ce premier récipient au moyen de la trompe à mercure.

Eu opérant ainsi, non seulement on analyse ce gaz; mais tout d’abord on contrôle les indications de la pression relatives à la température. En elïet, le volume réduit, comparé au volume intérieur du tube (lequel s’évalue aisément d’après la connaissance du poids du tube vide et du poids du tube rempli de mercure), fournit les données nécessaires au calcul exact de la température.

3° Les gaz contenus dans le sol et la terre arable peuvent être, puisqu’à de faibles profondeurs, recueillis par aspiration, mais avec des précautions spéciales. On peut, par exemple, pratiquer dans le sol une cavité à une certaine profondeur, la cloisonner avec des planches, la pourvoir d’un drain, ou d’un tas de pierres, et recouvrir le tout de

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terre non comprimée; en laissant une communication avec l'extérieur établie par le tube destiné à l’aspiration. On attend 24 heures avant de pratiquer celle-ci, afin qu’une répartition uniforme s’établisse entre les gaz du sol ambiant et ceux de la cavité.

On peut même alors, dans la plupart des cas, remplacer la cavité artificielle par une simple pomme d’arrosoir, reliée au tube aspirateur par un bouchon.

On peut encore agir d’une façon extemporanée, sans pratiquer aucune cavité dans le sol, mais en se procurant un tube métallique creux, terminé en pointe conique et dont la circonférence soit percée de plusieurs rangs de trous au-dessus de la pointe. On enfonce le tube en terre à la profondeur voulue; on attend quelque temps; puis on pratique l'aspiration. Pour plus de certitude, après avoir enfoncé le tube, on le soulève un moment, en le secouant pour dégager les trous de la terre qui les obstrue. Au besoin, on peut même y placer à l’avance un mandrin de bois, que l’on enlève ensuite.

4° Les tubes employés pour puiser les gaz dans un milieu à très hautes températures doivent être infusibles à ces températures, c’està-dire constitués par du fer, du cuivre, du quartz, de la porcelaine, etc.

Souvent, on prend soin d’en refroidir la partie extérieure, en l’entourant d’un tube de plomb enroulé en spirale, an sein duquel circule de l’eau froide; voire même d’un manchon abcd à circulation d’eau.

Manchon entouré d’eau.

Dans ces conditions, la vapeur d’eau qui pourrait être contenue dans les gaz chauds se condense en traversant le réfrigérant. Mais alors il est bon de donner une petite pente au tube vers l’extérieur, et d’ajuster sur son extrémité un petit ajutage recourbé par en bas, où cette eau puisse se rassembler, puis être écoulée; suivant la disposition qu’on a coutume d’adopter dans les conduites de gaz d’éclairage.

L’aspiration peut se faire alors par l’intermédiaire d’un long tube capillaire flexible, constitué par du caoutchouc, du plomb, du cuivre,

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de l’argent, selon les circonstances et la température de la cavité. On immerge l’extrémité de ce tube vers la partie centrale de la cavité.

5° On procède aussi par aspiration au moyen de la trompe à mercure, pour extraire les gaz développés aux dépens de corps gazeux , solides et liquides contenus dans des tubes de verre, ou de quartz fondu , scellés à la lampe.

§ 2. — Le gaz étudie' est recueilli dans un récipient intermédiaire entre la capacité qui le renferme et l’aspirateur.

Ce récipient peut avoir une forme quelconque, à la condition de posséder deux orifices, l’un pour l’entrée, l’autre pour la sortie des gaz.

i° Un vase très simple consiste dans un tube pourvu de deux robinets de verre soudés, ou de robinets de métal fixés sur monture. On ajuste ce tube sur le trajet et l’on poursuit le dégagement gazeux jusqu’à ce que l’air contenu dans ce tube ait été éliminé par le dégagement gazeux : ce que l’on vérifie au besoin en analysant un échantillon prélevé au delà. A ce moment on ferme les robinets.

2° Au lieu de recourir à deux robinets, il est plus simple encore d’employer un tube pourvu de pointes effilées et susceptibles d’être scellées à la lampe. A cet effet, on prend un tube de verre mince, du diamètre des tubes à essais, on en coupe une certaine longueur de 2ocm3 à 25cm3 environ; on y pratique à la lampe deux étranglements, précédés chacun d’une partie ouverte en forme d’entonnoir.

On ajuste sur chacun de ces entonnoirs un bouchon muni d’un bout de tube à dégagement gazeux et l’on dispose le tout sur le trajet du gaz aspiré. Quand le tube est rempli de gaz pur, on ferme à la lampe les deux effilures.

Ce procédé est très pratique. Mais il ne peut être employé que pour des gaz non décomposables par la chaleur rouge, à laquelle ils sont exposés dans l’effilure, au moment où on la scelle. Il est inapplicable aux mélanges susceptibles de détoner. Voici comment on procède alors :

3° Pour les gaz décomposables par la chaleur, on peut déposer à l’avance, à côté de chaque effilure, une boulette de cire fusible sous l’influence d’une température peu élevée : cire molle ou paraffine, ou

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plutôt cire dure. Après remplissage, on incline le tube, de façon que la boulette recouvre l’orifice et on la fond à une très douce chaleur; puis on exécute la même opération sur l’autre effîlure.

4° Dans les cas où le tube est destiné à être chauffé ensuite au sein d’une étuve ou d’un bain d’huile, on opère l’obturation soit avec un peu de plâtre fin humecté, soit avec un grain d’étain, fusible à 233°, ou avec un grain de plomb fusible à 325°.

5° S’agit-il d’un mélange explosif, on introduit séparément l’un des composants dans un tube de verre que l’on scelle et qu’on loge dans un tube enveloppant, que l’on étrangle comme ci-dessus et que l’on remplit avec le second gaz, les deux gaz étant dans un rapport de vo-

Fig. io.

Tube renfermant un mélange explosif.

lume déterminé ( voir plus loin, p. 26); puis on le ferme à son tour à la lampe, et l’on brise le tube intérieur, à l’aide de secousses ménagées.

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