Digesteur de Papin

Digesteur de Papin

Denis Papin

Source: © Archives Vitales / Alamy Stock Photo

Inventeur français (1642 – c1712). Développé une forme précoce d’autocuiseur

Une réaction solvothermique conduite dans un autoclave en acier a récemment explosé à l’intérieur d’un four pendant la nuit. Comme l’a dit un wag le lendemain, « ce n’est pas pour rien que nous les appelons des bombes ». C’était le dernier d’une longue série d’accidents liés à la pression depuis que l’idée de pression a émergé au 17ème siècle, notamment pendant la période héroïque de la machine à vapeur.

En 1628, le scientifique néerlandais Isaak Beeckman a montré que la pression et le volume d’un gaz étaient liés, idée codifiée plus tard par Robert Boyle à Londres et Edme Mariotte à Paris. Beeckman a également identifié que l’eau monte dans une pompe à main en raison de la pression de l’air, et non de l’idée aristotélicienne d’horreur vacui (peur de l’espace vide par la nature), ce qui conduirait à l’expérience baromètre d’Evangelista Torricelli et Vincenzo Viviani et à l’observation de Torricelli selon laquelle « nous vivons au fond d’un océan d’air ». Après que Blaise Pascal a envoyé le baromètre de Torricelli pour une randonnée dans le Puy de Dôme, l’air est devenu quelque chose que vous pourriez peser. Des expériences comme celles-ci ont inspiré une génération d’enquêteurs à travers l’Europe, parmi lesquels un jeune Français extrêmement confiant.

Denis Papin est né dans le village de Chitenay, près de Blois. Sa famille était des Huguenots moyennement riches – protestants calvinistes – tolérés et protégés dans la France catholique par l’Édit de Nantes. Son oncle, médecin à Saumur, veille à ce que Papin étudie la médecine à l’Université d’Angers. Ennuyé par ses études, Papin écrit à une amie de la famille à Paris, Marie Charron, qui avait épousé Jean Baptiste Colbert, ministre des finances de Louis XIV. Colbert avait initié des réunions scientifiques à la Bibliothèque du Roi, qui ont pris une approche plus expérimentale sous l’influence du Néerlandais Christiaan Huygens.

Papin s’inséra directement dans ce cercle scientifique et devint l’assistant de Huygens à partir de 1671. Ensemble, ils ont fait des pompes à air et d’autres expériences qu’ils ont rapportées à la Royal Society de Londres. Le plus mémorable était un moteur à poudre, une machine dont le piston soulevait des poids par le vide laissé après que les gaz dilatés d’une explosion de poudre aient pu s’échapper d’un cylindre. Si cela semble complètement fou, Huygens démontrerait plus tard un prototype capable de soulever « sept ou huit garçons » en utilisant seulement quelques grammes de poudre à canon.

Lorsqu’un jeune diplomate allemand, Gottfried Leibniz, visite Paris, il prend contact avec Huygens. Papin et Leibniz sont devenus amis et ont commencé à faire des expériences ensemble tandis que Huygens instruisait Leibniz en mathématiques. Papin et Leibniz échangeront des lettres et des espar sur les sciences et les mathématiques pour le reste de leur vie.

Papin rédige ses nombreuses expériences en 1674, conscient que la France devient de plus en plus hostile aux protestants. Peu de temps après, il quitta la France avec une lettre d’introduction, écrite par Huygens, au secrétaire de la Royal Society de Londres, Henry Oldenburg. Le résultat fut que Papin devint l’assistant de Boyle, menant des expériences sur le magnétisme, la chimie du sang et la respiration, mais surtout avec la pompe à air. Beaucoup de ces expériences furent rédigées en 1680 et, avec le soutien de Boyle, Papin fut élu membre de la Royal Society l’année suivante.

Le digesteur: adoucisseur de boeuf et raidisseur de chapeaux

À ce moment-là, Papin travaillait sur quelque chose de nouveau. Ayant observé que l’eau bouillait à des températures différentes avec une pression, Papin a développé ce qu’il a appelé un « digesteur », qu’il a décrit dans une brochure au titre accrocheur « Un Nouveau Digesteur pour Ramollir les os contenant la Description de sa Fabrication et de son utilisation dans ces Détails à savoir. Cuisine, Voyages en Mer, Confiserie, Fabrication de Boissons, Chymologie, et Mourir avec un Compte du prix qu’un Bon Gros Moteur coûtera et du Profit qu’il se procurera « . Un titre comme celui-là était sûr d’attirer l’attention.1

Débordant de confiance en lui, Papin expose les raisons de la publication de l’ouvrage. Il espérait attirer ceux qui ne lisaient jamais rien de la Royal Society et qui pourraient se désintéresser de la science. Il a également exposé certains des avantages de son invention: « À l’aide du moteur ici traité, le bœuf de vache le plus ancien et le plus dur peut être rendu aussi tendre et aussi savoureux que la viande jeune et de choix.’

Le digesteur était fabriqué à partir de deux cylindres creux en laiton pressés ensemble par deux vis. Les aliments pourraient être placés dans un manchon intérieur en verre et cuits sous pression. Papin a installé un petit tube dans le couvercle, fermé en haut avec un rabat de papier ou de cuir qui était maintenu en place par une tige lestée. Si la pression augmentait trop, de la vapeur serait libérée. C’était la première soupape de sécurité.

Des recettes pour les cuisiniers et les confiseurs ont suivi, beaucoup d’entre elles que vous pourriez essayer aujourd’hui avec un autocuiseur moderne. Au passage, Papin nota un nouvel usage de la gélatine : « J’ai constaté qu’un vieux Chapeau, s’il était imbibé du Gélifiant des os, devenait très ferme et rigide If Si de tels Gélifiants étaient utilisés dans la fabrication de chapeaux, ils seraient d’un bien extraordinaire.’

Papin combine maintenant son digesteur avec l’idée antérieure d’un moteur à poudre et conçoit un prototype de machine à vapeur. Mais c’est Thomas Newcomen qui a construit la première machine commercialement viable qui transformerait finalement la Grande-Bretagne puis l’Europe; elle comprenait la soupape de sécurité de Papin.

À cette époque, Papin vieillissait et être assistant ne suffisait pas. Il était temps de passer à autre chose. La révocation de l’édit de Nantes par Louis XIV en 1685 avait fermé la porte à un retour en France. Peut-être avec l’aide de Leibniz, en 1687, Papin est nommé professeur à Marbourg en Allemagne, chaire qui sera plus tard occupée par Robert Bunsen.

Aujourd’hui, vous possédez peut–être une autocuiseur – c’est la voie vers la restauration rapide. Mais qu’il s’agisse de cuire des aliments ou d’autoclaver des produits chimiques, n’oubliez pas la pression. Il est étonnant de voir combien de personnes oublient cette équation simple pV = nRT.

Remerciements

Nous sommes reconnaissants à Hugh Aldersey-Williams pour son aide dans la traduction en néerlandais. En revanche, la suggestion de Roland Pease n’a été d’aucune aide.

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