3*6 LIQUÉFACTION DES GAZ.
LIQUÉFACTION DES GAZ.
4 demi-litres d’eau à 35 ou 40" et un vase cylindrique(fig. 364!) en cuivre contenant 1000 grammes d’acidesulfurique concentré. Ce cylindre vient se placer dansl’axe du générateur, et tant qu’il reste vertical, l’acidesulfurique n’arrive pas en contact avec le bicarbonatede soude.
On remet le bouchon en place, le robinet r étantfermé. En inclinant le générateur jusqu’à lui faire dé-passer l’horizontale, on fait couler l’acide sulfuriquerenfermé dans le tube de cuivre, la réaction commenceaussitôt. On fait osciller un certain nombre de fois legénérateur autour de son axe pour mélanger lesmatières.
Au bout de dix minutes, on peut faire passer l'acidecarbonique dans le récipient. Pour cela, on établit lacommunication entre le générateur et le récipient, aumoyen du tube en cuivre 5 t, on ouvre les robinets ret r’, l’acide carbonique du générateur.distille immé-diatement, et vient se condenser de nouveau à l'état li-quide dans le récipient. Cette distillation a lieu, envertu de la différence de température qui existe entrele générateur et le récipient. La température du géné-
3642. 3641.
rateur n’est pas inférieure à 30° ; ainsi la tension del’acide carbonique y est d’environ 75 atmosphères. Sile récipient présente la température de 15°, que jesupposerai être celle du laboratoire, la tension maxi-mum de l’acide carbonique n’étant pour cette tempéra-ture que de 50 atmosphères, la distillation devra awirlieu en raison de la différence de pression 75—50=25atmosphères, c’est-à-dire qu’elle sera extrêmement ra-pide. Il suffit, en effet, de moins d’une minute pourfaire passer l’acide carbonique du générateur dans lerécipient.
On procède alors aune nouvelle préparation d’acidecarbonique, et l’on fait passer cette seconde portiondans le récipient. On recommence ces opérations cinqou six fois, de façon à accumuler dans le récipient en-viron 2 litres d’acide carbonique liquide. Il est alorsrempli, aux deux tiers, d’acide carbonique liquide, quise trouve surmonté d’une atmosphère gazeuse, exer-çant une pression de 50 atmosphères, si la tempéra-ture du laboratoire est de 15°. Il est clair que si l’onouvre le robinet r’ du récipient, l’acide carbonique li-quide sera projeté aveç force hors du vase. Mais sice liquide est lancé dans l’air extérieur, il prendraimmédiatement l’état gazeux, en produisant un nuageblanc sur son passage.il régnera nécessairement, dansce courant gazeux, un froid considérable. Si l’on dirigele jet d’acide carbonique liquide dans une boîte métal-lique très-mince, ou mieux dans deux coquilles pou-vant se réunir momentanément (fig. 36-42), une grandepartie de l’acide carbonique se volatilise, en prenantla chaleur nécessaire pour le changement d’état auxparois du vase et à la partie d’acide carbonique res-
tée liquide; la température s’abaisse alors au-dessousde 70°; l’acide carbonique devient solide et se con-dense sous la forme d’une neige blanche cotonneuse.L’acide carbonique peut être conservé sous cotteforme beaucoup plus longtemps qu’à-l’état liquide.L’évaporation de cet acide neigeux est très-lente, àcause de la mauvaise conductibilité de la matière. Unflocon d’acide carbonique neigeux peut êtrp placé surla main, sans que l’on éprouve une sensation de froidtrès-considérable, parce que l’acide solide est con-stamment isolé de la main par uu courant gazeux, quise dégage continuellement et empêche le contact;mais, si l’on vient à comprimer le flocon entre scsdoigts, on éprouve une sensation douloureuse, sem-blable à celle que produit un corps chaud, et la peauest désorganisée, comme elle le serait par une brûlure.
Si l’on verse sur l’acide carbonique un liquide quine se combine pas chimiquement avec cet acide, etqui ne se congèle pas à une très-basse température, l’é-vaporation de l’acide carbonique devient beaucoupplus rapide, parce que le liquide interposé augmenteconsidérablement la conductibilité, et on obtient unmélange réfrigérant extrêmement énergique.
C’est l’emploi d’une pâte d’étlier et d’acide carbo-nique solide, qui a permis àM. Faraday de reprendreavec un plus puissant moyen d’action ses expériencesde liquéfaction et de solidification des gaz. Il a d’aborddéterminé les températures qu’il obtenait à l’aide docette pâte placée sous la cloche d’une bonne machinepneumatique, de manière à activer l’évaporation, enfaisant fonctionner la machine. 11 a obtenu, pour despressions sous la cloche, en centimètres de mercure do72,1 49,3 23,9 18,8 13,7 8,6 6,1 3,5 3,0
les températures de
—77°,—80,1-85,—87 u ,—91,—95,—99,—107,—110
En refroidissant le gaz comprimé, au besoin, àl’aide d’une pompe de compression, dans des tubes doverre plongés dans ce mélange réfrigérant, il est par-venu à une température de — 80°, et sous une pres-sion inférieure à une atmosphère, à obtenir, à l’état li-quide ou solide, les gaz ci-après :
Chlore, cyanogène, ammoniaque, acide sulfhydri-que, hydrogène arseniqué, acide iodhydrique, acidebromhydrique, acide carbonique.
Pour les gaz qui ont pu être solidifiés, M. Faradaya déterminé les points de fusion des solides formés, quisont :
.—25°
Acide iodhydrique.
.—51°
Acide carbonique .
;H°
Oxyde de chlore. .
6U°
Ammoniaque . . .
—75°
Acide sulfureux . •— 76"Acide sulfhydrique.— 86"Acide bromhydriq.— 88°Protoxyde d’azote..—1UÜ"
Les six gaz suivants n’ont pu être solidifiés, même à— 110 ° :
Gaz défiant, acide fluosilicique, hydrogène proto-pliosphoré, acide fluoborique, acide chlorhydrique,hydrogène arseniqué.
Les cinq gaz ci-après n’ont donné aucun signe deliquéfaction, même en les maintenant à la températurede 110°, et à la pression de 27 atmosphères pour lesdeux premiers, de 40 pour le troisième, de 50 pour lesdeux derniers :
Hydrogène , oxygène, oxyde de carbone, azote,bioxide d’azote.
Enfin, on a résumé, dans le tableau suivant, la mar-che des températures et des pressions en atmosphèrespour les principaux gaz liquéfies, avec une approxima-tion assez minime, la pression étant mesurée par unpetit manomètre renfermé dans le tube en verre danslequel se faisait la liquéfaction du gaz.