De la simple éprouvette en verre aux fioles isothermes destinées au stockage des liquides inflammables à température contrôlée, les fioles se déclinent en une multitude de formes adaptées à leur usage. Indispensables dans les laboratoires, elles sont utilisées dans de nombreux domaines de la recherche scientifique — biologie marine, géologie, sciences médicales — et répondent également aux besoins de l'industrie.
La verrerie analytique : la fiole jaugée
Fiole jaugée (au centre) munie d'un bouchon en verre et d'un trait de jauge gravé pour le mesurage.
La fiole jaugée est un instrument de verrerie analytique. Au laboratoire, elle sert à préparer des solutions de concentration connue en quantités exactes. Elle comporte un trait de jauge gravé qui permet de mesurer avec précision le volume de solution qu'elle contient. Le solide utilisé doit être entièrement dissous dans une quantité d'eau inférieure à celle nécessaire pour remplir la fiole jusqu'au trait de jauge.
Pour garantir la précision de la mesure, on utilise une pipette compte-gouttes afin d'amener le liquide exactement au niveau du repère. La fiole doit être propre et sèche au départ, sans gouttelettes accrochées à la paroi intérieure du col lors de l'ajout de l'eau : ces gouttes pourraient en effet fausser la mesure si elles venaient à glisser dans le liquide après le repérage.
La fiole d'Erlenmeyer
Une fiole d'Erlenmeyer et un bécher.
La fiole d'Erlenmeyer, aussi appelée fiole conique, est probablement l'instrument le plus utilisé dans la plupart des laboratoires. Inventée par Emil Erlenmeyer en 1861, elle est aujourd'hui généralement fabriquée en Pyrex et sert à conserver, mélanger ou chauffer des produits chimiques. Son col étroit peut être fermé hermétiquement à l'aide d'un bouchon. Sans bouchon, elle est souvent employée comme un simple bécher.
Le ballon à fond rond, parfois désigné comme ballon d'Erlenmeyer, constitue une variante du même type. Maintenu vertical grâce à un anneau en liège, il présente l'avantage, lorsqu'il est utilisé pour chauffer une solution, d'absorber la chaleur de façon plus uniforme que la fiole conique classique.
Les fioles pour la science et l'industrie
Des fioles en activité dans un laboratoire.
Les besoins en fioles sont nombreux, tant dans l'industrie que dans la recherche scientifique, et il existe une grande variété de modèles pour y répondre. Chacune est destinée à un usage spécifique et peut porter un autre nom, mais beaucoup ne sont en réalité que des versions modifiées de fioles de laboratoire courantes, comme la fiole d'Erlenmeyer.
On trouve ainsi des ballons à distiller, des fioles à filtration, des fioles multicol et des réacteurs. Le ballon de distillation possède généralement un col étroit muni d'un tube latéral dédié à la distillation. Les fioles à usage industriel varient considérablement en taille : de la petite verrerie de laboratoire aux immenses conteneurs utilisés pour le transport, en passant par les formats intermédiaires comme les bouteilles d'oxygène ou les réservoirs de propane et d'autres gaz.
La fiole de Dewar
Azote et autres gaz stockés dans des conteneurs sous vide.
Les fioles sous vide servent à une multitude d'applications. Communément associée à la fameuse bouteille « Thermos », la bouteille isotherme a été inventée en 1891 par Sir James Dewar, chimiste et physicien écossais. Sa fonction première était de contenir de l'azote liquide à température contrôlée.
Cette fiole à double paroi — en réalité une bouteille dans une bouteille — était soudée au niveau du col afin de sceller le vide créé entre les deux parois. Ce vide protège le contenu de la chaleur extérieure. Aujourd'hui, la fiole de Dewar connaît bien d'autres usages : les conteneurs de conservation des semences s'en inspirent directement ; elle sert au laboratoire à maintenir des cultures cellulaires ainsi qu'à transporter ou stocker des gaz liquides inflammables. Elle a même contribué au succès de la mission lunaire Apollo 11 de la NASA.
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