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résultat d'une double action : celle de l'eau et celle du calorique. La chaleur agit également en détruisant la force de cohésion. « On voit, » dit Lavoisier, qu'il y a une relation nécessaire entre ces trois choses ; solubilité d'un sel dans l'eau froide, solubilité d'un même sel dans l'eau bouillante, degré auquel ce même sel se liquéfie par le calorique seul et par le concours de l'eau ; que la solubilité d'un sel à chaud et à froid est d'autant plus grande qu'il est plus soluble par le calorique, ou, ce qui revient au même, qu'il est susceptible de se liquéfier à un degré plus inférieur de l'échelle du thermomètre. » L'action du calorique sur les sels doit varier par la raison que les corps ne se dilatent pas tous de la même manière, et qu'ils ne deviennent liquides qu'à des températures diverses. La dissolution des sels dans l'eau est une véritable combinaison qui peut être représentée par une formule atomique. L'eau joue tantôt le rôle de base, tantôt celui d'acide. On a cependant fait observer que l'eau ne neutralise point les sels qui ont une réaction alcaline ou acide, et que par conséquent les dissolutions salines ne sont pas des composés chimiques pouvant être comparés aux sels. Il faut, je pense, distinguer avec Berthollet deux espèces de saturation : la première est l'équilibre ou neutralisation des propriétés antagonistes de deux corps ; la seconde est le terme de l'action chimique qu'un corps exerce sur un autre, sans que les propriétés caractéristiques des deux corps soient détruites. Les dissolutions salines appartiennent à cette seconde espèce de saturation. J'ai dit plus haut que la solubilité des sels augmente à mesure que la température s'élève, mais elle ne suit pas toujours la même progression. Ainsi, parmi les sels étudiés par M. Gay-Lussac et par moi, la solubilité du chlorure de potassium, du chlorure de barium, du sulfate de magnésie anhydre, du sulfate de potasse, du sulfate de zinc, du sesquicarbonate de potasse, du sesquicarbonate de soude, du bicarbonate de potasse, du bicarbonate de soude, est proportionnelle à la température, et
sont pas des composés chimiques pouvant être comparés aux sels. Il faut, je pense, distinguer avec Berthollet deux espèces de saturation : la première est l'équilibre ou neutralisation des propriétés antagonistes de deux corps ; la seconde est le terme de l'action chimique qu'un corps exerce sur un autre, sans que les propriétés caractéristiques des deux corps soient détruites. Les dissolutions salines appartiennent à cette seconde espèce de saturation. J'ai dit plus haut que la solubilité des sels augmente à mesure que la température s'élève, mais elle ne suit pas toujours la même progression. Ainsi, parmi les sels étudiés par M. Gay-Lussac et par moi, la solubilité du chlorure de potassium, du chlorure de barium, du sulfate de magnésie anhydre, du sulfate de potasse, du sulfate de zinc, du sesquicarbonate de potasse, du sesquicarbonate de soude, du bicarbonate de potasse, du bicarbonate de soude, est proportionnelle à la température, et peut être représentée par une ligne droite. La solubilité des autres sels forme, au contraire, une ligne courbe qui suit une marche plus ou moins rapide. On peut dire d'une manière générale que la solubilité des sels forme une ligne droite quand ils sont peu solubles, et une ligne courbe lorsqu'ils sont très solubles, surtout à une température élevée, comme l'azotate de potasse et l'alun. Trois sels, le sulfate de soude, le séléniate de soude et le sulfate de chaux, sont plus solubles à la température ordinaire qu'à 100 degrés. La solubilité du sulfate de soude et du sulfate de chaux augmente, comme on l'a dit, jusqu'à 35 degrés pour le premier et 28 degrés pour le second, et va ensuite en diminuant jusqu'au terme de l'ébullition. Le séléniate de soude ressemble au sulfate de soude quant aux variations singulières qu'offre sa solubilité. Je me propose de poursuivre l'étude de la solubilité des sels, et j'espère pouvoir établir quelques règles générales lorsque j'aurai recueilli d'autres faits. RECHERCHES SUR LA QUANTITÉ D'ACIDE CARBONIQUE EXPIRÉ PAR L'HOMME DANS LES VINGT-QUATRE HEURES; PAR M. E.-A. SCHARLING. (X Annalen der Chemie und Pharmacie) tome, XLV, page 214 Les expériences entreprises jusqu'à ce jour pour
lorsqu'ils sont très solubles, surtout à une température élevée, comme l'azotate de potasse et l'alun. Trois sels, le sulfate de soude, le séléniate de soude et le sulfate de chaux, sont plus solubles à la température ordinaire qu'à 100 degrés. La solubilité du sulfate de soude et du sulfate de chaux augmente, comme on l'a dit, jusqu'à 35 degrés pour le premier et 28 degrés pour le second, et va ensuite en diminuant jusqu'au terme de l'ébullition. Le séléniate de soude ressemble au sulfate de soude quant aux variations singulières qu'offre sa solubilité. Je me propose de poursuivre l'étude de la solubilité des sels, et j'espère pouvoir établir quelques règles générales lorsque j'aurai recueilli d'autres faits. RECHERCHES SUR LA QUANTITÉ D'ACIDE CARBONIQUE EXPIRÉ PAR L'HOMME DANS LES VINGT-QUATRE HEURES; PAR M. E.-A. SCHARLING. (X Annalen der Chemie und Pharmacie) tome, XLV, page 214 Les expériences entreprises jusqu'à ce jour pour déterminer la proportion d'acide carbonique expiré par l'homme dans un temps donné, ont fourni, comme on sait, des résultats assez discordants. On s'est accordé, en général, pour regarder comme trop élevés les chiffres indiqués par Davy, Allen et Pepys. On a préféré adopter les nombres qui résultent des expériences plus anciennes de Lavoisier et Séguin. D'après ces expériences, l'homme aspire dans les vingt-quatre heures 15 661 grains d'oxygène (783 grammes), et expire 8 584 grains d'acide carbonique (429 grammes). Lavoisier n'ayant pas tenu compte de la respiration cutanée, les nombres précédents se trouveraient probablement au-dessous de la réalité, sans une autre circonstance inconnue à cette époque, et qui agit pour compenser l'erreur précédente. En effet, les calculs de Lavoisier, de même que ceux de Davy, d'Allen et Pepys, ont été établis dans l'hypothèse de la constance de la proportion d'acide carbonique expiré aux diverses époques de la journée, hypothèse qui n'est pas exacte, ainsi que Prout l'a démontré plus tard. En effet, d'après cet observateur, la proportion d'acide carbonique expiré est moindre pendant la nuit que durant la journée. On voit donc, par l'exposé qui précède, que nos connaissances sur ce sujet sont restées jusqu'à présent assez incertaines, malgré l'intérêt
anciennes de Lavoisier et Séguin. D'après ces expériences, l'homme aspire dans les vingt-quatre heures 15 661 grains d'oxygène (783 grammes), et expire 8 584 grains d'acide carbonique (429 grammes). Lavoisier n'ayant pas tenu compte de la respiration cutanée, les nombres précédents se trouveraient probablement au-dessous de la réalité, sans une autre circonstance inconnue à cette époque, et qui agit pour compenser l'erreur précédente. En effet, les calculs de Lavoisier, de même que ceux de Davy, d'Allen et Pepys, ont été établis dans l'hypothèse de la constance de la proportion d'acide carbonique expiré aux diverses époques de la journée, hypothèse qui n'est pas exacte, ainsi que Prout l'a démontré plus tard. En effet, d'après cet observateur, la proportion d'acide carbonique expiré est moindre pendant la nuit que durant la journée. On voit donc, par l'exposé qui précède, que nos connaissances sur ce sujet sont restées jusqu'à présent assez incertaines, malgré l'intérêt qui s'attache à ces résultats, au point de vue de la physiologie. Tout récemment, M. Liebig, n'accordant sans doute que peu de confiance aux données existantes, a cherché à fixer cette proportion d'acide carbonique par un moyen indirect ; il a pesé exactement les aliments fournis à un homme sain pendant les vingt-quatre heures, ainsi que toutes ses déjections pendant ce même temps, puis il a déterminé la proportion de carbone contenu dans les aliments et dans les déjections. Il admet que l'excès du premier nombre sur le second représente le carbone dissipé sous forme d'acide carbonique dans l'acte de la respiration. M. Liebig conclut, d'après des expériences de ce genre, qu'un homme fait, à l'état de mouvement modéré, consomme 414 gr, 637 de carbone pendant les vingt-quatre heures, lesquels sont expulsés par le poumon et par la peau à l'état d'acide carbonique. D'après ces résultats, la proportion d'acide carbonique expirée par l'homme dépasserait celle qui résulte des anciennes données ; il faut remarquer que M. Liebig dit ailleurs : « Les détenus de la prison de Marienschloss ne consomment pas plus de 313 gr, 215 de carbone, et ceux de la maison d'arrêt de Giessen, auxquels tout mouvement est
pendant les vingt-quatre heures, ainsi que toutes ses déjections pendant ce même temps, puis il a déterminé la proportion de carbone contenu dans les aliments et dans les déjections. Il admet que l'excès du premier nombre sur le second représente le carbone dissipé sous forme d'acide carbonique dans l'acte de la respiration. M. Liebig conclut, d'après des expériences de ce genre, qu'un homme fait, à l'état de mouvement modéré, consomme 414 gr, 637 de carbone pendant les vingt-quatre heures, lesquels sont expulsés par le poumon et par la peau à l'état d'acide carbonique. D'après ces résultats, la proportion d'acide carbonique expirée par l'homme dépasserait celle qui résulte des anciennes données ; il faut remarquer que M. Liebig dit ailleurs : « Les détenus de la prison de Marienschloss ne consomment pas plus de 313 gr, 215 de carbone, et ceux de la maison d'arrêt de Giessen, auxquels tout mouvement est interdit, ne brûlent pas au-delà de 283 gr, 385. » Ces données se trouvant en désaccord avec les nombres fournis par M. Berzelius, d'après d'anciennes expériences sur les quantités pondérales d'aliments nécessaires à l'entretien de la vie, j'ai cru utile de recourir à un procédé de dosage direct de l'acide carbonique expiré, pour éclaircir la question. Un vice fondamental des anciens modes d'observation consiste dans l'aggravation de la respiration pendant l'expérience, d'après les moyens adoptés pour recueillir l'acide carbonique. Ainsi, dans les recherches de MM. Allen et Pepys, par exemple, l'individu en expérience ne pouvait pas respirer par le nez et se trouvait dans des conditions tout à fait anormales; aussi ne faut-il pas s'étonner de voir la quantité d'acide carbonique expiré s'élever de 3 ou 3,5 pour 100 à 10 pour 100 vers la fin de l'expérience; la moyenne de 8 pour 100, adoptée pour la quantité expirée à l'état normal ne saurait donc inspirer une grande confiance. Les expériences antérieures à celles que nous venons de rapporter ont l'inconvénient d'une durée trop courte pour chaque observation individuelle, ce qui permet difficilement d'avoir une moyenne un peu exacte. Comme il importe peu, pour le but qu'on se propose, que
carbonique expiré, pour éclaircir la question. Un vice fondamental des anciens modes d'observation consiste dans l'aggravation de la respiration pendant l'expérience, d'après les moyens adoptés pour recueillir l'acide carbonique. Ainsi, dans les recherches de MM. Allen et Pepys, par exemple, l'individu en expérience ne pouvait pas respirer par le nez et se trouvait dans des conditions tout à fait anormales; aussi ne faut-il pas s'étonner de voir la quantité d'acide carbonique expiré s'élever de 3 ou 3,5 pour 100 à 10 pour 100 vers la fin de l'expérience; la moyenne de 8 pour 100, adoptée pour la quantité expirée à l'état normal ne saurait donc inspirer une grande confiance. Les expériences antérieures à celles que nous venons de rapporter ont l'inconvénient d'une durée trop courte pour chaque observation individuelle, ce qui permet difficilement d'avoir une moyenne un peu exacte. Comme il importe peu, pour le but qu'on se propose, que l'acide carbonique que l'on veut doser soit mélangé d'une quantité plus ou moins grande d'air atmosphérique, on conçoit la possibilité de cette détermination en plaçant l'individu en expérience dans une caisse imperméable aux gaz, et dans laquelle on dirigerait un courant d'air, qui, à sa sortie, se trouverait dépouillé d'acide carbonique par un appareil spécial. L'appareil de Dulong, employé par ce physicien à la détermination de la chaleur animale, repose sur le principe précédent. Mais les expériences de Dulong n'ont été faites que sur des animaux de faible volume, et par conséquent sur une petite échelle. La pensée m'est venue d'étendre les expériences à l'homme lui-même, en employant une caisse en bois. Voici l'appareil auquel je me suis arrêté : Il consiste en une grande caisse en bois de 1 mètre cube de capacité environ. Tous les joints ayant été lutés, ou recouverts de papier sur toute la surface intérieure et extérieure. Le couvercle pouvait être fixé sur la caisse par plusieurs chevilles. On lutait alors les joints du couvercle avec un lut formé de craie et d'argile ; par-dessus on collait une bande de vessie, puis enfin des feuilles de papier. La partie supérieure de la caisse était percée
carbonique par un appareil spécial. L'appareil de Dulong, employé par ce physicien à la détermination de la chaleur animale, repose sur le principe précédent. Mais les expériences de Dulong n'ont été faites que sur des animaux de faible volume, et par conséquent sur une petite échelle. La pensée m'est venue d'étendre les expériences à l'homme lui-même, en employant une caisse en bois. Voici l'appareil auquel je me suis arrêté : Il consiste en une grande caisse en bois de 1 mètre cube de capacité environ. Tous les joints ayant été lutés, ou recouverts de papier sur toute la surface intérieure et extérieure. Le couvercle pouvait être fixé sur la caisse par plusieurs chevilles. On lutait alors les joints du couvercle avec un lut formé de craie et d'argile ; par-dessus on collait une bande de vessie, puis enfin des feuilles de papier. La partie supérieure de la caisse était percée de deux ouvertures destinées à livrer passage au gaz à sa sortie. Chacune de ces ouvertures était traversée par un tube en communication avec le système d'appareils suivant : 1°. Un flacon contenant de l'acide sulfurique destiné à arrêter toute l'humidité; 2°. Deux flacons placés à la suite l'un de l'autre, et contenant une lessive concentrée de potasse ; puis enfin un petit flacon à acide sulfurique réuni à un tube de potasse caustique solide : le tout était terminé par un flacon rempli d'eau de chaux, servant à attester l'absence de l'acide carbonique à l'issue de l'appareil. L'emploi d'un double système d'appareils absorbants, communiquant chacun avec un orifice de dégagement, avait pour objet d'augmenter la dépense de l'air sortant de la caisse, sans augmenter par trop la vitesse de circulation. La partie inférieure de la caisse était munie d'un orifice communiquant avec un appareil de Liebig, destiné à dépouiller d'acide carbonique l'air à son entrée. Pour s'assurer que la caisse gardait, on s'est servi d'un manomètre différentiel à huile; on a reconnu ainsi qu'en diminuant ou en augmentant la pression intérieure, les différences de niveau de l'huile se maintenaient constantes lorsque la température intérieure ne variait pas. On a
l'autre, et contenant une lessive concentrée de potasse ; puis enfin un petit flacon à acide sulfurique réuni à un tube de potasse caustique solide : le tout était terminé par un flacon rempli d'eau de chaux, servant à attester l'absence de l'acide carbonique à l'issue de l'appareil. L'emploi d'un double système d'appareils absorbants, communiquant chacun avec un orifice de dégagement, avait pour objet d'augmenter la dépense de l'air sortant de la caisse, sans augmenter par trop la vitesse de circulation. La partie inférieure de la caisse était munie d'un orifice communiquant avec un appareil de Liebig, destiné à dépouiller d'acide carbonique l'air à son entrée. Pour s'assurer que la caisse gardait, on s'est servi d'un manomètre différentiel à huile; on a reconnu ainsi qu'en diminuant ou en augmentant la pression intérieure, les différences de niveau de l'huile se maintenaient constantes lorsque la température intérieure ne variait pas. On a pu acquérir ainsi la certitude que l'air expiré pendant les expériences ne pouvait se frayer aucune issue imprévue. Ordinairement, dans les expériences où l'on accélérait la circulation à l'aide d'une petite pompe, le manomètre indiquait une pression intérieure plus faible de 0m,020 à 0m,025 que la pression extérieure. Lorsqu'on arrêtait la circulation, on voyait bientôt la colonne d'huile se déprimer et accuser une pression intérieure plus forte que la pression extérieure, effet dû à l'augmentation de force élastique de l'air intérieur qui s'échauffait. En fermant l'orifice inférieur, on pouvait porter la différence de pression à 0m,040 ou 0m,055; on aurait pu facilement augmenter encore cette différence, mais cela m'a paru inutile pour les conditions et le but de ce travail. Au lieu de me servir de deux petites pompes pour déterminer l'aspiration, j'ai employé un appareil à écoulement d'eau, réglé par un robinet. On ne dépassait guère une différence de pression accusée par une colonne de 0m,010 à 0m,015 d'huile; cette pression s'exerçait déjà d'une manière si prononcée sur les parois de la caisse, qu'au premier moment on entendait un craquement. Pour déterminer la quantité d'acide carbonique contenu dans la caisse au commencement et à la fin de chaque expérience,
la circulation, on voyait bientôt la colonne d'huile se déprimer et accuser une pression intérieure plus forte que la pression extérieure, effet dû à l'augmentation de force élastique de l'air intérieur qui s'échauffait. En fermant l'orifice inférieur, on pouvait porter la différence de pression à 0m,040 ou 0m,055; on aurait pu facilement augmenter encore cette différence, mais cela m'a paru inutile pour les conditions et le but de ce travail. Au lieu de me servir de deux petites pompes pour déterminer l'aspiration, j'ai employé un appareil à écoulement d'eau, réglé par un robinet. On ne dépassait guère une différence de pression accusée par une colonne de 0m,010 à 0m,015 d'huile; cette pression s'exerçait déjà d'une manière si prononcée sur les parois de la caisse, qu'au premier moment on entendait un craquement. Pour déterminer la quantité d'acide carbonique contenu dans la caisse au commencement et à la fin de chaque expérience, j'ai employé six tubes de verre gradués et remplis de mercure. Lors des premières expériences, ces tubes étaient vidés à différentes hauteurs dans la caisse par l'individu lui-même qui y était renfermé; plus tard j'ai eu recours à un moyen mécanique pour vider au même moment plusieurs tubes à la fois. Ce système consistait essentiellement en une lame de bois élastique formant ressort; à l'extrémité libre de celle-ci était fixée verticalement une tige en bois portant des plateaux destinés à soutenir trois capsules à mercure. La première de ces capsules était placée au haut, la seconde au milieu, la troisième au bas de la caisse ; une espèce de pince en bois fixée sur la tige maintenait chaque tube de verre assujetti verticalement et d'une manière invariable pendant toute la durée de l'expérience. Jusqu'au dernier moment, chaque tube rempli de mercure plongeait par le bas dans la capsule contenant le mercure. Lorsqu'on voulait faire une prise d'air, on poussait l'extrémité de la pièce de bois formant ressort avec une tige en fer traversant une boîte à étoupes; la tige verticale, armée des plateaux portant les capsules, s'abaissait; dès lors le mercure tombait dans les capsules, et les tubes se remplissaient
fois. Ce système consistait essentiellement en une lame de bois élastique formant ressort; à l'extrémité libre de celle-ci était fixée verticalement une tige en bois portant des plateaux destinés à soutenir trois capsules à mercure. La première de ces capsules était placée au haut, la seconde au milieu, la troisième au bas de la caisse ; une espèce de pince en bois fixée sur la tige maintenait chaque tube de verre assujetti verticalement et d'une manière invariable pendant toute la durée de l'expérience. Jusqu'au dernier moment, chaque tube rempli de mercure plongeait par le bas dans la capsule contenant le mercure. Lorsqu'on voulait faire une prise d'air, on poussait l'extrémité de la pièce de bois formant ressort avec une tige en fer traversant une boîte à étoupes; la tige verticale, armée des plateaux portant les capsules, s'abaissait; dès lors le mercure tombait dans les capsules, et les tubes se remplissaient d'air. En cessant de compresser le ressort, la tige se relevait, les capsules reprenaient leur niveau primitif, et les tubes remplis de l'air de la caisse venaient de nouveau plonger dans le mercure. Le système que l'on vient de décrire était double, en sorte que l'on pouvait recueillir de l'air des trois zones de la caisse, au commencement et à la fin d'une même expérience. Pour que la composition de l'air fût aussi uniforme que possible dans l'intérieur de la caisse, la personne en expérience avait soin d'agiter l'air avec un plumeau avant la manœuvre que j'ai décrite. Sans cette précaution, on observait une différence dans la proportion d'acide carbonique des diverses régions de la caisse. La température de la caisse était estimée par deux thermomètres. Dans les premières expériences, on observait la température toutes les dix minutes; mais ayant reconnu que l'élévation de la température était à peu près uniforme et ne dépassait jamais 3 degrés pour toute la durée de l'expérience, je me suis borné à observer le thermomètre au commencement et à la fin de chaque expérience. Les anciens observateurs avaient déjà constaté qu'en respirant un air trop chargé d'acide carbonique, on expirait une quantité de ce
des trois zones de la caisse, au commencement et à la fin d'une même expérience. Pour que la composition de l'air fût aussi uniforme que possible dans l'intérieur de la caisse, la personne en expérience avait soin d'agiter l'air avec un plumeau avant la manœuvre que j'ai décrite. Sans cette précaution, on observait une différence dans la proportion d'acide carbonique des diverses régions de la caisse. La température de la caisse était estimée par deux thermomètres. Dans les premières expériences, on observait la température toutes les dix minutes; mais ayant reconnu que l'élévation de la température était à peu près uniforme et ne dépassait jamais 3 degrés pour toute la durée de l'expérience, je me suis borné à observer le thermomètre au commencement et à la fin de chaque expérience. Les anciens observateurs avaient déjà constaté qu'en respirant un air trop chargé d'acide carbonique, on expirait une quantité de ce gaz proportionnellement plus faible qu'à l'état normal en respirant de l'air pur. J'ai reconnu l'exactitude de cette assertion, et j'ai été en conséquence obligé de renoncer au projet de faire séjourner pendant quatre ou cinq heures le même individu dans ma caisse. Par la même raison, on a toujours eu soin de produire un renouvelement actif de l'air de la caisse pendant les manipulations de la fermeture du couvercle et avant l'ajustage des appareils. L'appel de l'air pendant ces premiers instants était produit par une pompe portant un tuyau muni d'un robinet et mise en communication avec la caisse. J'ai toujours évité, lorsque j'étais en expérience, de me tenir dans une position forcée ou de garder un repos trop absolu: la même instruction a été donnée aux diverses personnes en expérience. Un petit siège permettait de s'asseoir de temps à autre. Quelquefois, la personne enfermée lisait à haute voix ou causait avec les assistants; d'autres fois elle écrivait ou calculait. Les jeunes filles tricotaient, le jeune garçon feuilletait un livre à images, le soldat lisait. Quelquefois la personne enfermée mangeait dans l'intérieur de la caisse. Pendant les expériences faites la nuit, il est arrivé souvent à l'individu enfermé de s'endormir