_Des Distillations pneumato-chimiques, des Dissolutions métalliques,
& de quelques autres opérations qui exigent des Appareils
très-compliqués._
§. PREMIER.
_Des Distillations composées, & des Distillations pneumato-chimiques._
Je n'ai présenté dans le §. 5 du Chapitre précédent, la distillation,
que comme une opération simple, dont l'objet est de séparer l'une de
l'autre deux substances de volatilité différente: mais le plus souvent
la distillation fait plus; elle opère une véritable décomposition du
corps qui y est soumis: elle sort alors de la classe des opérations
simples, & elle rentre dans l'ordre de celles qu'on peut regarder comme
des plus compliquées de la chimie. Il est sans doute de l'essence de
toute distillation, que la substance que l'on distille soit réduite à
l'état de gaz dans la cucurbite par sa combinaison avec le calorique;
mais dans la distillation simple ce même calorique se dépose dans le
réfrigérent ou dans le serpentin, & la même substance reprend son état
de liquidité. Il n'en est pas ainsi dans la distillation composée; il
y a dans cette opération décomposition absolue de la substance soumise
à la distillation: une portion telle que le charbon demeure fixe dans
la cornue, tout le reste se réduit en gaz d'un grand nombre d'espèces.
Les uns sont susceptibles de se condenser par le refroidissement, &
de reparoître sous forme concrète & liquide; les autres demeurent
constamment dans l'état aériforme; ceux-ci sont absorbables par l'eau,
ceux-là le sont par les alkalis; enfin quelques-uns ne sont absorbables
par aucune substance. Un appareil distillatoire ordinaire, & tel que
ceux que j'ai décrits dans le chapitre précédent, ne suffiroit pas pour
retenir & pour séparer des produits aussi variés: on est donc obligé
d'avoir recours à des moyens beaucoup plus compliqués.
Je pourrois placer ici un historique des tentatives qui ont été
successivement faites pour retenir les produits aériformes qui se
dégagent des distillations; ce seroit une occasion de citer Hales,
Rouelle, Woulfe & plusieurs autres chimistes célèbres; mais comme je
me suis fait une loi d'être aussi concis qu'il seroit possible, j'ai
pensé qu'il valoit mieux décrire tout d'un coup l'appareil le plus
parfait, plutôt que de fatiguer le lecteur par le détail de tentatives
infructueuses faites dans un tems où l'on n'avoit encore que des idées
très-imparfaites sur la nature des gaz en général. L'appareil dont je
vais donner la description est destiné à la plus compliquée de toutes
les distillations: on pourra le simplifier ensuite suivant la nature
des opérations.
A, _planche IV, figure 1_, représente une cornue de verre tubulée
en H, dont le col B s'ajuste avec un ballon GC à deux pointes. A la
tubulure supérieure D de ce ballon s'ajuste un tube de verre DE_fg_ qui
vient plonger par son extrêmité _g_ dans la liqueur contenue dans la
bouteille L. A la suite de la bouteille L qui est tubulée en _xxx_ sont
trois autres bouteilles L', L'', L''', qui ont de même trois tubulures
ou gouleaux _x', x', x'; x'', x'', x''; x''', x''', x'''_. Chaque
bouteille est liée par un tube de verre _xyz', x'y'z'', x''y''z'''_;
enfin à la dernière tubulure de la bouteille L''' est adapté un tube
_x'''_RM qui aboutit sous une cloche de verre, laquelle est placée
sur la tablette de l'appareil pneumato-chimique. Communément on met
dans la première bouteille un poids bien connu d'eau distillée, & dans
les trois autres de la potasse caustique étendue d'eau: la tarre de
ces bouteilles & le poids de la liqueur alkaline qu'elles contiennent
doivent être déterminés avec un très-grand soin. Tout étant ainsi
disposé, on lute toutes les jointures, savoir celle B de la cornue au
ballon, & celle D de la tubulure supérieure du ballon avec du lut gras
recouvert de toile imbibée de chaux & de blanc d'œuf, & toutes les
autres avec un lut de térébenthine cuite & de cire fondues ensemble.
On voit d'après ces dispositions que lorsqu'on a mis le feu sous
la cornue A, & que la substance qu'elle contient a commencé à se
décomposer, les produits les moins volatils doivent se condenser & se
sublimer dans le col même de la cornue, & que c'est principalement-là
que doivent se rassembler les substances concrètes: que les matières
plus volatiles telles que les huiles légères, l'ammoniaque & beaucoup
d'autres substances, doivent se condenser dans le matras GC; que les
gaz, au contraire, qui ne peuvent être condensés par le froid, doivent
bouillonner à travers les liqueurs contenues dans les bouteilles
LL'L''L'''; que tout ce qui est absorbable par l'eau doit rester dans
la bouteille L; que tout ce qui est susceptible d'être absorbé par
l'alkali doit rester dans les bouteilles L'L''L''', enfin que les gaz
qui ne sont absorbables ni par l'eau, ni par les alkalis, doivent
s'échapper par le tube RM, à la sortie duquel ils peuvent être reçus
dans des cloches de verre. Enfin ce qu'on appeloit autrefois le _caput
mortuum_, le charbon & la terre comme absolument fixes, doivent rester
dans la cornue.
On a toujours dans cette manière d'opérer une preuve matérielle de
l'exactitude du résultat; car le poids des matières en total doit être
le même avant & après l'opération: si donc on a opéré par exemple sur
8 onces de gomme arabique ou d'amidon, le poids du résidu charbonneux
qui restera dans la cornue A après l'opération, plus celui des
produits rassemblés dans son col & dans le matras GC, plus celui du
gaz rassemblé dans la cloche M, plus enfin l'augmentation de poids
acquise par les bouteilles L, L', L'', L'''; tous ces poids, dis-je,
réunis doivent former un total de 8 onces. S'il y a plus ou moins, il
y a erreur, & il faut recommencer l'expérience jusqu'à ce qu'on ait un
résultat dont on soit satisfait, & qui diffère à peine de 6 ou 8 grains
par livre de matière mise en expérience.
J'ai rencontré long-tems dans ce genre d'expériences des difficultés
presqu'insurmontables, & qui m'auroient obligé d'y renoncer, si je ne
fusse parvenu enfin à les lever par un moyen très-simple, & dont M.
Hassenfratz m'a fourni l'idée. Le moindre ralentissement dans le degré
de feu du fourneau, & beaucoup d'autres circonstances inséparables de
ce genre d'expériences occasionnent souvent des réabsorptions de gaz:
l'eau de la cuve rentre rapidement dans la bouteille L''' par le tube
_x_'''RM: la même chose arrive d'une bouteille à l'autre, & souvent
la liqueur remonte jusques dans le ballon C. On prévient ces accidens
en employant des bouteilles à trois tubulures, & en adaptant à l'une
d'elles un tube capillaire S_t_, _s't'_, _s''t''_, _s'''t'''_, dont le
bout doit plonger dans la liqueur des bouteilles. S'il y a absorption
soit dans la cornue, soit dans quelques-unes des bouteilles, il rentre
par ces tubes de l'air extérieur qui remplace le vuide qui s'est formé,
& on en est quitte pour avoir un petit mêlange d'air commun dans les
produits; mais au moins l'expérience n'est pas entièrement manquée. Ces
tubes peuvent bien admettre de l'air extérieur, mais ils ne peuvent en
laisser échapper, parce qu'ils sont toujours bouchés dans leur partie
inférieure _tt't''t'''_ par le fluide des bouteilles.
On conçoit que pendant le cours de l'expérience, la liqueur des
bouteilles doit remonter dans chacun de ces tubes à une hauteur
relative à la pression qu'éprouve l'air ou le gaz contenu dans la
bouteille; or cette pression est déterminée par la hauteur & par le
poids de la colonne de liquide contenu dans toutes les bouteilles
subséquentes. En supposant donc qu'il y ait trois pouces de liqueur
dans chaque bouteille, que la hauteur de l'eau de la cuve soit
également de trois pouces au-dessus de l'orifice du tuyau RM, enfin
que la pesanteur spécifique des liqueurs contenues dans les bouteilles
ne differe pas sensiblement de celle de l'eau; l'air de la bouteille
L sera comprimé par un poids égal à celui d'une colonne d'eau de 12
pouces. L'eau s'élevera donc de 12 pouces dans le tube S_t_, d'où il
résulte qu'il faut donner à ce tube plus de 12 pouces de longueur
au-dessus du niveau du liquide _ab_. Le tube _s't'_ doit par la même
raison avoir plus de 9 pouces, le tube _s"t"_ plus de six, & le tube
_s'''t'''_ plus de trois. On doit au surplus donner à ces tubes plus
que moins de longueur à cause des oscillations qui ont souvent lieu.
On est obligé dans quelques cas d'introduire un semblable tube entre
la cornue & le ballon; mais comme ce tube ne plonge point dans l'eau,
comme il n'est point bouché par un liquide, au moins jusqu'à ce qu'il
en ait passé par le progrès de la distillation, il faut en boucher
l'ouverture supérieure avec un peu de lut, & ne l'ouvrir qu'au
besoin, ou lorsqu'il y a assez de liquide dans le matras C pour fermer
l'extrêmité du tube.
L'appareil dont je viens de donner la description, ne peut pas
être employé dans des expériences exactes, toutes les fois que les
matières qu'on se propose de traiter ont une action trop rapide l'une
sur l'autre, ou lorsque l'une des deux ne doit être introduite que
successivement & par petites parties, comme il arrive dans les mêlanges
qui font une violente effervescence. On se sert alors d'une cornue
tubulée A, _planche VII, fig. 1_. On y introduit l'une des deux
substances, & de préférence celle qui est concrète, puis on adapte &
on lute à la tubulure un tube recourbé BCDA terminé dans sa partie
supérieure B en entonnoir, & par son extrêmité A en un tube capillaire:
c'est par l'entonnoir B de ce tube qu'on verse la liqueur. Il faut
que la hauteur BC soit assez grande pour que la liqueur qu'on doit
introduire puisse faire équilibre avec la résistance occasionnée par
celle contenue dans les bouteilles LL'L''L''', _planche IV, figure 1_.
Ceux qui n'ont pas l'habitude de se servir de l'appareil distillatoire
que je viens de decrire, ne manqueront pas de s'effrayer de la grande
quantité d'ouvertures qu'on est obligé de luter, & du tems qu'exigent
les préliminaires de semblables expériences; & en effet si on fait
entrer en ligne de compte les pesées qu'il est nécessaire de faire
avant l'expérience & de répéter après, les préparatifs sont beaucoup
plus longs que l'expérience elle-même. Mais aussi on est bien dédommagé
de ses peines quand l'expérience réussit, & on acquiert en une seule
fois plus de connoissances sur la nature de la substance animale ou
végétale qu'on a soumise à la distillation, que par plusieurs semaines
du travail le plus assidu.
A défaut de bouteilles triplement tubulées, on se sert de bouteilles
à deux gouleaux: il est même possible de mettre les trois tubes dans
la même ouverture, & de se servir de bouteilles ordinaires à gouleaux
renversés pourvu que l'ouverture soit suffisamment grande. Il faut
avoir soin d'ajuster sur les bouteilles des bouchons qu'on use avec une
lime très-douce, & qu'on fait bouillir dans un mêlange d'huile, de cire
& de térébenthine. On perce à travers ces bouchons avec une lime nommée
queue de rat, voyez _planche I, fig. 16_, autant de trous qu'il
est nécessaire pour le passage des tubes: on voit un de ces bouchons
représenté, _pl. IV, figure 8_.
§. II.
_Des Dissolutions métalliques._
J'ai déja fait sentir lorsque j'ai parlé de la solution des sels dans
l'eau, combien il existoit de différence entre cette opération & la
dissolution métallique. On a vu que la solution des sels n'exigeoit
aucun appareil particulier, & que tout vase y étoit propre. Il n'en
est pas de même de la dissolution des métaux; pour ne rien perdre
dans cette dernière, & pour obtenir des résultats vraiment concluans,
il faut employer des appareils très-compliqués, & dont l'invention
appartient absolument aux chimistes de notre âge.
Les métaux en général se dissolvent avec effervescence dans les acides;
or l'effet auquel on a donné le nom d'effervescence n'est autre chose
qu'un mouvement excité dans la liqueur dissolvante par le dégagement
d'un grand nombre de bulles d'air ou de fluide aériforme qui partent de
la surface du métal, & qui crèvent en sortant de la liqueur dissolvante.
M. Cavendish & M. Priestley sont les premiers qui aient imaginé des
appareils simples pour recueillir ces fluides élastiques. Celui de
M. Priestley consiste en une bouteille A, _pl. VII, figure 2_,
bouchée en B avec un bouchon de liège troué dans son milieu, & qui
laisse passer un tube de verre recourbé en BC, qui s'engage sous des
cloches remplies d'eau, & renversées dans un bassin plein d'eau: on
commence par introduire le métal dans la bouteille A, on verse l'acide
par-dessus, puis on bouche avec le bouchon garni de son tube BC.
Mais cet appareil n'est pas sans inconvénient, du moins pour
des expériences très-exactes. Premièrement lorsque l'acide est
très-concentré, & que le métal est très-divisé, l'effervescence
commence souvent avant qu'on ait eu le tems de boucher la bouteille;
il y a perte de gaz, & on ne peut plus déterminer les quantités avec
exactitude. Secondement dans toutes les opérations où l'on est obligé
de faire chauffer, il y a une partie de l'acide qui se distille & qui
se mêle avec l'eau de la cuve; en sorte qu'on se trompe dans le calcul
des quantités d'acide décomposées. Troisièmement enfin l'eau de la cuve
absorbe tous les gaz susceptibles de se combiner avec l'eau, & il est
impossible de les recueillir sans perte.
Pour remédier à ces inconvéniens, j'avois d'abord imaginé d'adapter
à une bouteille à deux gouleaux A, _planche VII, figure 3_, un
entonnoir de verre BC qu'on y lute de manière à ne laisser aucune
issue à l'air. Dans cet entonnoir entre une tige de cristal DE usée en
D à l'émeri avec l'entonnoir, de manière à le fermer comme le bouchon
d'un flacon.
Lorsqu'on veut opérer, on commence par introduire dans la bouteille A
la matière à dissoudre: on lute l'entonnoir, on le bouche avec la tige
DE, puis on y verse de l'acide qu'on fait passer dans la bouteille en
aussi petite quantité que l'on veut, en soulevant doucement la tige: on
répète successivement cette opération jusqu'à ce qu'on soit arrivé au
point de saturation.
On a employé depuis un autre moyen qui remplit le même objet, & qui
dans certains cas est préférable: j'en ai déjà donné une idée dans le
paragraphe précédent. Il consiste à adapter à l'une des tubulures de la
bouteille A, _pl. VII, fig. 4_, un tube recourbé DEFG terminé en D par
une couverture capillaire, & en G par un entonnoir soudé au tube; on
le lute soigneusement & solidement dans la tubulure C. Lorsqu'on verse
une petite goutte de liqueur dans le tube par l'entonnoir G, elle tombe
dans la partie F; si on en ajoute davantage, elle parvient à dépasser
la courbure E & à s'introduire dans la bouteille A: l'écoulement dure
tant qu'on fournit de nouvelle liqueur par l'entonnoir G. On conçoit
qu'elle ne peut jamais être chassée en dehors du tube EFG, & qu'il ne
peut jamais sortir d'air ou de gaz de la bouteille; parce que le poids
de la liqueur l'en empêche & fait l'effet d'un véritable bouchon.
Pour remédier au second inconvénient, à celui de la distillation
de l'acide, qui s'opère sur-tout dans les dissolutions qui sont
accompagnées de chaleur, on adapte à la cornue A, _planc. VII, fig. 1_,
un petit matras tubulé M qui reçoit la liqueur qui se condense.
Enfin pour séparer les gaz absorbables par l'eau, tel que le gaz acide
carbonique, on ajoute une bouteille L à deux gouleaux dans laquelle on
met de l'alkali pur étendu d'eau: l'alkali absorbe tout le gaz acide
carbonique, & il ne passe plus, communément, sous la cloche par le tube
NO, qu'une ou deux espèces de gaz tout au plus: on a vu dans le premier
chapitre de cette troisième partie comment on parvenoit à les séparer.
Si une bouteille d'alkali ne suffit pas, on en ajoute jusqu'à trois &
quatre.
§. III.
_Des Appareils relatifs aux fermentations vineuse & putride._
La fermentation vineuse & la fermentation putride exigent des
appareils particuliers, & destinés uniquement à ce genre d'expériences.
Je vais décrire celui que j'ai cru devoir définitivement adopter, après
y avoir fait successivement un grand nombre de corrections.
On prend un grand matras A, _planche X_, d'environ 12 pintes de
capacité: on y adapte une virole de cuivre _ab_ solidement mastiquée,
& dans laquelle se visse un tuyau coudé _cd_ garni d'un robinet _e_.
A ce tuyau s'adapte une espèce de récipient de verre à trois pointes
B, au-dessous duquel est placée une bouteille C avec laquelle il
communique. A la suite du récipient B est un tube de verre _ghi_,
mastiqué en _g_ & en _i_ avec des viroles de cuivre: il est destiné à
recevoir un sel concret très-déliquescent, tel que du nitrate ou du
muriate de chaux, de l'acétite de potasse, &c.
Enfin ce tube est suivi de deux bouteilles D, E, remplies jusqu'en _xy_
d'alkali dissous dans l'eau, & bien dépouillé d'acide carbonique.
Toutes les parties de cet appareil sont réunies les unes avec les
autres par le moyen de vis & d'écrous qui se serrent; les points de
contact sont garnis de cuir gras qui empêche tout passage de l'air:
enfin chaque pièce est garnie de deux robinets, de manière qu'on peut
la fermer par ses deux extrêmités, & peser ainsi chacune séparément à
toutes les époques de l'expérience qu'on le juge à propos.
C'est dans le ballon A qu'on met la matière fermentescible, du sucre
par exemple, & de la levure de bière étendue d'une suffisante quantité
d'eau & dont le poids est bien déterminé. Quelquefois lorsque la
fermentation est trop rapide, il se forme une quantité considérable
d'écume qui non-seulement remplit le col du ballon, mais qui passe dans
le récipient B & coule dans la bouteille C. C'est pour recueillir cette
mousse & empêcher qu'elle ne passe dans le tube déliquescent, qu'on a
donné une capacité considérable au récipient B & à la bouteille C.
Il ne se dégage dans la fermentation du sucre, c'est-à-dire dans la
fermentation vineuse, que de l'acide carbonique qui emporte avec lui
un peu d'eau qu'il tient en dissolution. Il en dépose une grande
partie en passant par le tube _ghi_ qui contient un sel déliquescent
en poudre grossière, & on en connoît la quantité par l'augmentation de
poids acquise par le sel. Ce même acide carbonique bouillonne ensuite
à travers la liqueur alkaline de la bouteille D, dans laquelle il est
conduit par le tube _klm_. La petite portion qui n'a point été absorbée
par l'alkali contenu dans cette première bouteille, n'échappe point
à la seconde E, & ordinairement il ne passe absolument rien sous la
cloche F, si ce n'est l'air commun qui étoit contenu au commencement de
l'expérience dans le vuide des vaisseaux.
Le même appareil peut servir pour les fermentations putrides; mais
alors il passe une quantité considérable de gaz hydrogène par le tube
_qrstu_, lequel est reçu dans la cloche F; & comme le dégagement
est rapide, sur-tout en été, il faut la changer fréquemment. Ces
fermentations exigent en conséquence une surveillance continuelle,
tandis que la fermentation vineuse n'en exige aucune.
On voit qu'au moyen de cet appareil on peut connoître avec une grande
précision le poids des matériaux mis à fermenter, & celui de tous les
produits liquides ou aériformes qui s'en sont dégagés. On peut voir les
détails dans lesquels je suis entré sur le résultat de la fermentation
vineuse, dans le Chapitre XIII de la première partie de cet Ouvrage,
page 139.
§. IV.
_Appareil particulier pour la décomposition de l'eau._
J'ai déjà exposé, dans la première Partie de cet Ouvrage, Chapitre
VIII, page 87, les expériences relatives à la décomposition de l'eau;
j'éviterai donc des répétitions inutiles, & je me bornerai à des
observations très-sommaires. Les matières qui ont la propriété de
décomposer l'eau, sont principalement le fer & le charbon; mais il
faut pour cela qu'ils soient portés à une chaleur rouge: sans cette
condition l'eau se réduit simplement en vapeurs, & elle se condense
ensuite par le refroidissement, sans avoir éprouvé la moindre
altération: à une chaleur rouge au contraire, le fer & le charbon
enlèvent l'oxygène à l'hydrogène; dans le premier cas il se forme
de l'oxide noir de fer, & l'hydrogène se dégage libre & pur sous la
forme de gaz; dans le second il se forme du gaz acide carbonique qui
se dégage mêlé avec le gaz hydrogène, & ce dernier est communément
carbonisé.
On se sert avec avantage, pour décomposer l'eau par le fer, d'un canon
de fusil dont on ôte la culasse. On trouve aisément de ces sortes
de canons chez les marchands de féraille. On doit choisir les plus
longs & les plus forts: lorsqu'ils sont trop courts & qu'on craint
que les luts ne s'échauffent trop, on y fait souder en soudure forte
un bout de tuyau de cuivre. On place ce tuyau de fer dans un fourneau
allongé CDEF, _planche VII, fig. 11_, en lui donnant une inclinaison
de quelques degrés de E en F: cette inclinaison doit être un peu
plus grande qu'elle n'est présentée dans la _fig. 11_. On adapte à
la partie supérieure E de ce tuyau, une cornue de verre qui contient
de l'eau & qui est placée sur un fourneau VVXX. On le lute par son
extrêmité inférieure F avec un serpentin SS', qui s'adapte lui-même
avec un flacon tubulé H, où se rassemble l'eau qui a échappé à la
décomposition. Enfin le gaz qui se dégage est porté à la cuve où il
est reçu sous des cloches par le tube KK adapté à la tubulure K du
flacon H. Au lieu de la cornue A, on peut employer un entonnoir fermé
d'un robinet par le bas, & par lequel on laisse couler l'eau goutte à
goutte. Si-tôt que cette eau est parvenue à la partie où le tube est
échauffé, elle se vaporise, & l'expérience a lieu de la même manière
que si elle étoit fournie en vapeurs par le moyen de la cornue A.
Dans l'expérience que nous avons faite, M. Meusnier & moi, en présence
des Commissaires de l'Académie, nous n'avions rien négligé pour obtenir
la plus grande précision possible dans les résultats; nous avions même
porté le scrupule jusqu'à faire le vuide dans les vaisseaux avant de
commencer l'expérience, afin que le gaz hydrogène que nous obtiendrions
fût exempt de mêlange de gaz azote. Nous rendrons compte à l'Académie,
dans un très-grand détail, des résultats que nous avons obtenus.
Dans un grand nombre de recherches on est obligé de substituer au
canon de fusil des tubes de verre, de porcelaine ou de cuivre. Mais
les premiers ont l'inconvénient d'être faciles à fondre: pour peu
que l'expérience ne soit pas bien ménagée, le tube s'applatit & se
déforme. Les tubes de porcelaine sont la plupart percés d'une infinité
de petits trous imperceptibles par lesquels le gaz s'échappe, surtout
s'il est comprimé par une colonne d'eau. C'est ce qui m'a déterminé à
me procurer un tube de cuivre rouge, que M. de la Briche a bien voulu
faire couler plein & faire forer sous ses yeux à Strasbourg. Ce tube
est très-commode pour opérer la décomposition de l'alkool: on sait
en effet qu'exposé à une chaleur rouge, il se résout en carbone, en
gaz acide carbonique & en gaz hydrogène. Ce même tube peut également
servir à la décomposition de l'eau par le carbone, & à un grand nombre
d'expériences.
§. V.
_De la préparation & de l'emploi des Luts._
Si dans un tems où l'on perdoit une grande partie des produits de la
distillation, où l'on ne tenoit aucun compte de tout ce qui se séparoit
sous forme de gaz, en un mot où l'on ne faisoit aucune expérience
exacte & rigoureuse, on sentoit déjà la nécessité de bien luter les
jointures des appareils distillatoires; combien cette opération
manuelle & mécanique n'est-elle pas devenue plus importante, depuis
qu'on ne se permet plus de rien perdre dans les distillations & dans
les dissolutions, depuis qu'on exige qu'un grand nombre de vaisseaux
réunis ensemble se comportent comme s'ils n'étoient que d'une seule
pièce, & comme s'ils étoient hermétiquement fermés; enfin depuis qu'on
n'est plus satisfait des expériences, qu'autant que la somme du poids
des produits obtenus est égale à celui des matériaux mis en expérience.
La première condition qu'on exige de tout lut destiné à fermer les
jointures des vaisseaux, est d'être aussi imperméable que le verre
lui-même, de manière qu'aucune matière, si subtile qu'elle soit, à
l'exception du calorique, ne puisse le pénétrer. Une livre de cire
fondue avec une once & demie ou deux onces de térébenthine, remplissent
très-bien ce premier objet; il en résulte un lut facile à manier,
qui s'attache fortement au verre & qui ne se laisse pas facilement
pénétrer: on peut lui donner plus de consistance & le rendre plus ou
moins dur, plus ou moins sec, plus ou moins souple, en y ajoutant
différentes résines. Cette classe de luts a l'avantage de pouvoir
se ramollir par la chaleur, ce qui les rend commodes pour fermer
promptement les jointures des vaisseaux: mais, quelque parfaits qu'ils
soient pour contenir les gaz & les vapeurs, il s'en faut bien qu'ils
puissent être d'un usage général. Dans presque toutes les opérations
chimiques, les luts sont exposés à une chaleur considérable & souvent
supérieure au degré de l'eau bouillante: or à ce degré les résines
se ramollissent, elles deviennent presque liquides, & les vapeurs
expansives contenues dans les vaisseaux se font bientôt jour &
bouillonnent à travers.
On a donc été obligé d'avoir recours à des matières plus propres à
résister à la chaleur, & voici le lut auquel les Chimistes se sont
arrêtés après beaucoup de tentatives; non pas qu'il n'ait quelques
inconvéniens, comme je le dirai bientôt, mais parce qu'à tout prendre
c'est encore celui qui réunit le plus d'avantages. Je vais donner
quelques détails sur sa préparation & sur-tout sur son emploi: une
longue expérience en ce genre m'a mis en état d'applanir aux autres un
grand nombre de difficultés.
L'espèce de lut dont je parle dans ce moment, est connue des Chimistes
sous le nom de lut gras. Pour le préparer on prend de l'argile non
cuite, pure & très-sèche; on la réduit en poudre fine, & on la passe au
tamis de soie. On la met ensuite dans un mortier de fonte, & on la bat
pendant plusieurs heures à coups redoublés avec un lourd pilon de fer,
en l'arrosant peu à peu avec de l'huile de lin cuite, c'est-à-dire,
avec de l'huile de lin qu'on a oxygénée & rendue siccative par
l'addition d'un peu de litharge. Ce lut est encore meilleur & plus
tenace, il s'attache mieux au verre quand, au lieu d'huile grasse
ordinaire, on emploie du vernis gras au succin. Ce vernis n'est autre
chose qu'une dissolution de succin ou ambre jaune dans de l'huile de
lin; mais cette dissolution n'a lieu qu'autant que le succin a été
préalablement fondu seul: il perd dans cette opération préalable un
peu d'acide succinique & un peu d'huile. Le lut fait avec le vernis
gras est, comme je l'ai dit, un peu préférable à celui fait avec de
l'huile de lin seul; mais il est beaucoup plus cher, & l'excédent de
qualité qu'on acquiert n'est pas en proportion de l'excédent du prix:
aussi est-il rarement employé.
Le lut gras résiste très-bien à un degré de chaleur même assez violent:
il est imperméable aux acides & aux liqueurs spiritueuses; il prend
bien sur les métaux, sur le grès, sur la porcelaine & sur le verre,
mais pourvu qu'ils ayent été préalablement bien séchés. Si par malheur
dans le cours d'une opération la liqueur en distillation s'est fait
jour & qu'il ait pénétré quelque peu d'humidité, soit entre le verre
& le lut, soit entre différentes couches même du lut, il est d'une
extrême difficulté de reboucher les ouvertures qui se sont formées; &
c'est un des principaux inconvéniens, peut-être le seul, que présente
l'usage du lut gras.
La chaleur ramollit ce lut, & même au point de le faire couler; il
a besoin en conséquence d'être contenu. Le meilleur moyen est de le
recouvrir avec des bandes de vessie, qu'on mouille & qu'on tortille
tout autour. On fait ensuite une ligature avec de gros fil au dessus
& au-dessous du lut, puis on passe par-dessus le lut même & par
conséquent par-dessus la vessie qui le recouvre, un grand nombre de
tours de fil: un lut arrangé avec ces précautions, est à l'abri de tout
accident.
Très-souvent la figure des jointures des vaisseaux ne permet pas d'y
faire une ligature, & c'est ce qui arrive au col des bouteilles à
trois gouleaux: il faut d'ailleurs beaucoup d'adresse pour serrer
suffisamment le fil sans ébranler l'appareil, & dans les expériences où
les luts sont très-multipliés, on en dérangeroit souvent plusieurs pour
en arranger un seul. Alors on substitue à la vessie & à la ligature des
bandes de toile imbibées de blanc d'œuf dans lequel on a délayé de la
chaux. On applique sur le lut gras les bandes de toile encore humides;
en peu de tems elles se sèchent & acquièrent une assez grande dureté.
On peut appliquer ces mêmes bandes sur les luts de cire & de résine. De
la colle forte délayée dans de l'eau, peut suppléer au blanc d'œuf.
La première attention qu'on doit avoir avant d'appliquer un lut
quelconque sur les jointures des vaisseaux, est de les asseoir & de les
assujétir solidement, de manière qu'ils ne puissent se prêter à aucun
mouvement. Si c'est le col d'une cornue qu'on veut luter à celui d'un
récipient, il faut qu'il y entre à peu près juste; s'il y a un peu de
jeu, il faut assujétir les deux vaisseaux en introduisant entre leurs
cols de petits morceaux fort courts d'alumettes ou de bouchon. Si la
disproportion des deux cols est trop grande, on choisit un bouchon qui
entre juste dans le col du matras ou récipient; on fait au milieu de ce
bouchon un trou rond de la grosseur nécessaire pour recevoir le col de
la cornue.
La même précaution est nécessaire à l'égard des tubes recourbés, qui
doivent être lutés à des gouleaux de bouteille, comme dans la _planche
IV, fig. 1_. On commence par choisir un bouchon qui entre juste dans
le gouleau; puis on le perce d'un trou avec une lime d'une espèce
nommée _queue de rat_. _Voyez_ une de ces limes représentée _planc. I,
fig. 16_. Quand un même gouleau est destiné à recevoir deux tubes,
ce qui arrive très-souvent, sur-tout à défaut de bouteilles à deux &
à trois gouleaux, on perce le bouchon de deux & de trois trous, pour
qu'il puisse recevoir deux ou trois tubes. On voit un de ces bouchons
représenté _pl. IV, fig. 8_.
Ce n'est que lorsque l'appareil est ainsi solidement assujetti & de
manière à ce qu'aucune partie n'en puisse jouer, qu'on doit commencer
à luter. On ramollit d'abord à cet effet le lut, en le pêtrissant;
quelquefois même, sur-tout en hiver, on est obligé de le faire
légèrement chauffer: on le roule ensuite entre les doigts, pour le
réduire en petits cylindres qu'on applique sur les vases qu'on veut
luter, en ayant soin de les appuyer & de les applatir sur le verre,
afin qu'ils y contractent de l'adhérence. A un premier petit cylindre
on en ajoute un second, qu'on applatit également, mais de manière que
son bord empiète sur le précédent, & ainsi de suite. Quelque simple
que soit cette opération, il n'est pas donné à tout le monde de la
bien faire, & il n'est pas rare de voir les personnes peu au fait,
recommencer un grand nombre de fois des luts sans succès, tandis que
d'autres y réussissent avec certitude & dès la première fois. Le lut
fait, on le recouvre, comme je l'ai dit, avec de la vessie bien ficelée
& bien serrée, ou avec des bandes de toile imbibées de blanc d'œuf &
de chaux. Je répéterai encore qu'il faut bien prendre garde, en faisant
un lut & sur-tout en le ficelant, d'ébranler tous les autres; autrement
on détruiroit son propre ouvrage, & on ne parviendroit jamais à clôre
les vaisseaux.
On ne doit jamais commencer une expérience, sans avoir essayé
préalablement les luts. Il suffit pour cela, ou de chauffer
très-légèrement la cornue A, _planc. IV, fig. 1_, ou de souffler
de l'air par quelques-uns des tubes _ss's''s'''_; le changement de
pression qui en résulte, doit changer le niveau de la liqueur dans tous
les tubes; mais si l'appareil perd air de quelque part, la liqueur se
remet bientôt à son niveau; elle reste au contraire constamment, soit
au-dessus, soit au-dessous, si l'appareil est bien fermé.
On ne doit pas oublier que c'est de la manière de luter, de la
patience, de l'exactitude qu'on y apporte, que dépendent tous les
succès de la Chimie moderne: il n'est donc point d'opération qui
demande plus de soins & d'attention.
Ce seroit un grand service à rendre aux Chimistes & sur-tout aux
Chimistes pneumatiques, que de les mettre en état de se passer de
luts, ou du moins d'en diminuer considérablement le nombre. J'avois
d'abord pensé à faire construire des appareils dont toutes les parties
fussent bouchées à frottement, comme les flacons bouchés en cristal;
mais l'exécution m'a présenté d'assez grandes difficultés. Il m'a
paru préférable de suppléer aux luts par le moyen de colonnes de
mercure, de quelques lignes de hauteur. Je viens de faire exécuter
dans cette vue un appareil dont je vais donner la description, & dont
l'usage me paroît pouvoir être utile & commode dans un grand nombre de
circonstances.
Il consiste dans une bouteille A, _planche XII, fig. 12_, à double
gouleau; l'un intérieur _bc_, communique avec le dedans de la
bouteille; l'autre extérieur _de_, qui laisse un intervalle entre lui
& le précédent, & qui forme tout autour une profonde rigole _db_,
_ce_, destinée à recevoir du mercure. C'est dans cette rigole qu'entre
& s'ajuste le couvercle de verre B. Il a par le bas des échancrures
pour le passage des tubes de verre destinés au dégagement des gaz. Ces
tubes, au lieu de plonger directement dans la bouteille A, comme dans
les appareils ordinaires, se contournent auparavant, comme on le voit
_fig. 13_, pour s'enfoncer dans la rigole, & pour passer par-dessous
les échancrures du couvercle B: ils remontent ensuite pour entrer dans
la bouteille, en passant par-dessus les bords du gouleau intérieur.
Il est aisé de voir que, lorsque les tubes ont été mis en place, que le
couvercle B a été solidement assujetti, & que la rigole _db_, _ce_ a
été remplie de mercure, la bouteille se trouve fermée & ne communique
plus à l'extérieur que par les tubes.
Un appareil de cette espèce sera très-commode dans un grand nombre
d'expériences; mais on ne pourra le mettre en usage que dans la
distillation des matières qui n'ont point d'action sur le mercure.
M. Séguin, dont les secours actifs & intelligens m'ont été si souvent
utiles, a même déjà commandé dans les verreries des cornues jointes
hermétiquement à des récipiens; en sorte qu'il seroit possible de
parvenir à n'avoir plus aucun lut. On voit, _planche XII, fig. 14_,
un appareil monté d'après les principes que je viens d'exposer.