GAZ ACIDE CARBONIQUE

dans 10,000 parties d'air y à il heure* du soir.

qui a eu lieu le 16 juin, dépend , selon l'auteur, de l'agi-

celui des grandes villes. M. Théodore de Saussure a aussi prouvé que l'air de la ville dé Genève contenait plus d'àcide carbonique que l'air recueilli à la surface d'une prairie située à peu de distance de cette ville. D'auprès six observations faites en même temps dans ces stations, il .a reconnu que le rapport était de 100 a 02. (Annales de Chimie et de Physique , tome xxxvni r jpage 4 M • /

La présence de l'oxigene et de l'azoté dans l'air, que Ion peut rendre évidente nar beaucoup d expériences > est surtout çlémontréepar l'expérience aussi simple quo remarquable que Ton a|ht au génie de Lavoisier. ,

, Si 1 on fait chauffer du mercure dans un matras dp \ c r n • rempli d'a^r {v9y. .pl. III , fig. 7) ret communiquamparie moyen d'un tube recourbé j usqu'à 1 a par tie supériéureaune cloche graduée, à moitié remplie d'air et placée sur la cuve a mercure j on remarque après plusieurs jours ^ en entretenant le métal à une température voisine de son ébulluio»,

68 ABRÉGÉ ÉLÉMEHTAIKE

qu'il se forme à sa surface des parcelles rougeâtres qui augmentent sensiblement chaque jour. Si lorsqu'il ne parait plus s'en former, on laisse refroidir complètement l'appaireil , on reconnaît que le volume de l'air a diminué d'un peu plus d'un sixième ; que le gaz qui reste après cette opération est lottt-à-fait impropre à la combustion et à la respiration , et jouit de toutes les propriétés qui caractérisent le gaz azote. Néanmoins tout le gaz'oxigène , dans icette opération, n'est pas absorbé par le mercure une pe^tite quantité échappe à l'action de ce métal , ce qui est la cause que le volume du gaz azote qui reste* est plus grand que celui qu'il devrait avoir s'il était pur.

Cette expérience prouv e donc d'une manière simple que î^air est composé de deux fluides distincts : l'un qui peut

et si après les avoir introduites dans une petite cornue de verre, dont le col communique par le moyen d'un tube recourbé avec une cloche pleine d'eau, on les chauffe à un degré de chaleur voisin du rouge obscur , elles se décomposeront eh un gaz qui passera dans la cloche, et en

Sercure qui se condensera dans le col de la cornue sous rme de gouttelettes. On reconnaît aisément que le gaz qui s'est dégagé active la combustion des corps etnflainniés qu'on y plonge, rallume même ceux qui présen-

un mot.

tent un seul point en ignition , et se comporte, en un mot^, comme, du gaz oxigène. D'un autre coté, si Ton compare ^volume de ce dernier à celui qui a disparu de l'air pendant la calcination du mercuredans le matras, on voit flu il lui est égal , et qu il suffit de le reunir au gaz azote qui n'a pas été absorbé par le mercure, dans la première expérience, pour reformer à l'instant de Ykix atmosphérique identique dans toutes ses propriétés.

Beaucoup d autres corps peuvent, comme le mercure,

absorber l'oxigène de l'air et laisser pour résidu le gasp azote. Quelques-uns d'entre eux produisent ce phénomène ou à la température ordinaire ou à une température peu élevée , et plusieurs moyens s'offrent d'eux-mêmes pour déterminer plus ou moins exactement le rapport de ces deux gaz. L'analyse de l'air, qu'il importes! souvent de connaître pour l'explication d'une foule de phénomènes naturels, est calquée sur ces bases.

La grande affinité du phosphore pour l'oxigène fournit un moyen simple et assez exact pour estimer la quantité d'oxigène contenue dans l'air. Si Ton place un bâton de phosphore dans une quantité connue d'air* il brûle lentement en produisant une fumée blanche, et répandant une lueur blanchâtre visible dans l'obscurité. Cette combustion lente résulte de la combinaison de l'oxigène avec le phosphore , et elle continue jusqu'à ce que ce gaz soit entièrement absorbé, époque à laquelle il cesse dé luire. Toutefois , cette opération ne peut donner un bon résultat qu'en opérant sur de l'air en contact avec une certaine couche d'eau, qui dissout la combinaison d'oxigène et de phosphore au fur et à mesure qu'elle se produit. Sans cette précaution , la combustion ne tarderait pas à s'arrêter avant que tout l'oxigène fut absorbé; car l'acide hypophosphorique formé resterait appliqué comme un vernis sur toute la surface du phosphore, et le préserverait de Faction de l'oxigène.

Pour analyser l'air par ce procédé , on en mesure exactement iqo parties dans un tube de verre gradué repor sant sous l'eau. On y introduit un cylindre de phosphore assez long pour occuper toute la capacité du tube , ou du zxioins toute la partie du tube renfermant l'air. À défaut de. bâton de phosphore assez long, on en fixe un bout à l'extrémité d'une tige métallique ou de verre, de manière â ce qu'il soit entièrement plongé dans l'air sur le-;

79 abrégé éiémeïctàike

quel on expérimente.* On abandonne ce petit appareil à Ittwnême jusqu'à ce que le phosphore ne répande ni; fumée, ni lueur sensible en le portant dans l'obscurité. Si alors on retire sons l'eau le cylindre de phosphore, en prenant Jb-précautio» de ne^potnt perdre? de gaày on reconnaît qu'il reste 79 parties environ d'un gaz qui est de l'a* 20 te; ,

On peut également en chauffant le phosphore dan» Pair j obtenir le même résultat ^ dam» ce cas ,> l'opération est plus prompte. On y procède de la manière suivante : après* avoir rempli une petite: cloche recourbée d'eàu ou de mfercune, ony fait passer w>o parties ôVaw mesurées d'avance.; On porte dans la partie courbe du fcube un petit morceau de phosphore, soit à l'aidé 4'u>|e pince , soit en lefo**$'t iVstrémitéd'un fil de fer $ on phanffe peuàpeu. avec , une, lampe à. esprit de. vin : bientôt le phosphore fond et brûle aussitôt en produisant une auréole lumineuse. Lorsque cet effet est produit , on laisse refroidir le tube, on fait passer le résidu dans le tube gradué, qu'on a eu le soin de remplir d'eau, et on trouve qu'il est égat à 79 parles, t/acide phosphorique qui se forme c/ans cette, expérience , se condense en flocons blancs sur les parois &i tubè et à ïâ sûrfacé du mercure, si on opère' sur ce métal , où se dissout dans l'eau en faisant l'opération s#éë%iide; "

Parmi les moyens' eudioméiriques proposés pour l'analyse de l'air , le plus exact et le plus facile est , sans corl^ tredit , Cëlui qui a été mis en pratique pour h première fois parf oha, et qui, d'après l'examen qui en a été fait par Sflff. 'Hùmboldt et Gay-Lussac , joint à une grande Simplicité* mie grande précision.

Cette méthode analytique, qu'on emploie fré^emmettt dans Tes recherches sut lés gaz , est fondée sur la £p6priété qu'à le gaz hydrogène de se combiner ex^ctemeni avecfe moitié 'de ion Volàmètfoxigcne ^oùi*^rbdnire de

DÏ CHIMIE.

TOtE Pà* ëéttsë^uent, en mêlant Pair atlntispWrftjfà* avec ion ckcès de gaz hydrogène , et déterminant la conibinaison de Foxîgène avec l'hydrogène, dani un cudîbinètre, par Fétihcelle électrique, on jugera , par Fâbsorptiori qui aura été produite, de la proportion d'bxigèhe qu'il contenait ; car , dans ce cas , le volume qui a disparu est fbrmé de 2/3 d'hydrogène et 1 /3 d'oxigène. Pbûr faire cette expérience, on mesure, dans un tube gradué, 100 parties d'aïr et 100 parties d'hydrogène pur, et ofi les introduit sous la cuve hydropneumatique dans Feudiomètré â soupape rempli d'eau ou de mercure. Si , tenant ràppàreïî verbalement , on fait passer une forte étincellë électrique par la boule qui termine Fcudiomètrc , il y à aussitôt combustion par Funion d'une portion de l'hydrogène avec tout Foxîgehe qui existait dans les 100 parties; d'air , et par suite de Tabsorption Unë partie de Peatf 6u de mercure remonte dans Fcudiomètrc. Si bh fait passer le résidu gazeux de la combustion, dans le tuBe graàué., oii trouve qu'il est égal à 1 57 5 il y a donc eu 63 partîes de gaz absorbées. Ces 63 parties résultent, d'après ce" que nous avons dit , de la combinaisou de deux volumes d'hy^ogène contre un d'oxigène. Par conséquent , lé fiers ae63? qui est 2* , représente la proportion cVoiïgènë contenue dans 100 parties d'air , qui s'est combiné à 42 a'hydrogènë pour former de Feau.

; tes i3f parties de résidu sont formées de 0,79 partSès' d'azote qui existait dans l'air, et de 58 de gaz hydrogène en excès. On le prouve directement en faisant brûler ce résidu dans Fcudiomètrc avec 29 parties d'oxigenc pur. Cette proportion d'oxigène absorbe les 58 d'hydrogène restant , et on obticiît pour résidu 79 parties dè gaz aïdtë £ur.

' Dans toutes les circonstances ordinaires, Pair atmosphérique', soit à la surface de la terre dans différens pays, soit sur les plus hautes jiiontagnes et dans les ré

gager db leur intérieur un principe insaisissable qu'on avait désigné sous le nom de phhgimqiie ; et c'était à son dégagement qu'on attribuait la combustion des corps. Mais* s'il en avait été ainsi, les corps en brûlant dans l'air auraient dû diminuer de poids > tarfdis quë c'est le contraire qu'on a observé par la suite. Cette premièrè remarque ^ faite en i63o par Jean Rèy et Brun ,* resta dans l'oubli pendânt près d'un siècle et demi, époqué à laquelle Bayer , sans connaître les écrits de Jean Rey ; annonça que les métaux calcinés à l'air augmentaiént dé poids , et que célte augmentation était due à l'absorption! de l'air.

Ce fut en 1776 que Lavoisier , à la suite de ses recherches sur l'air atmosphérique, déduisit, par un grand nombre d'expériences ingénieuses , là véritable theorTé de la combustion des corps et F établit sur dès faits1 exacts* Il prouva que lors de la combustion où là calcinatiott des corps à: l'air, Foxigène s'unissait toujours avéd céuïiciy et que l'azote ne jouait aucun rôle flans céfté opération $ ejiie Fattgmentàtion de poids «qu'ils acquéraient était égalé à la proportion d'oxigèriè c/ui s'était eombinée avec eux. En examinant le produit de là combustion dés diflférenS corps, il remarqua quë chïéîqùes*uns d'entre eux étaient convertis ên acides1 en absorbanï foxigène de' ftd* ; tandis que d'auprès donnaient nafs* satteë à des composés ayant plus tiù hïôihs! d'ànàïogié avec les'corps qu?on connaissait alors sôus le nom d'aléâlis. Il donna a eeu*-ci, pour les distinguer des premiers, le Ubin>d'^^ Ce fut alors qu'il posa les bases de cette nomenclature moderne que l'on peut rëgardèr comme unë nouvelle ère dans la science , et qiië les nouvelle^ déeonfèrtés ont' depuis modifiée saris en changer les1 principes. Ijés altérations que la plupart des métaux éprouvent lorsqu'on lès chauffe à Fair, dépendent dé Faction pins' ou moins gfandé c-u'exerce Toxagènè sur

eux; dans torts; lés cas, le résultat est le même , c'est- à-* dire la formation d'un oxide. C'est ce qu'il est facile de vérifier, en tenant en fusion rétain au contact de l'aûv Ce métal perd peu à peu son brillant, se recouvre d'une pellicule grise , et peut même brûler si la température est assez élevée ; il se transforme alors en une matière blanche pulvérulente , qui est de l'oxide détail Unf grand nombre de métaux s'oxident ainsi par leur calci-» nation à l'air; tels sont le mercure, le plomb , le zinc * le fer, etc. D'autres!, qui n'ont pas la même affinité porta l'oxigène , conservent aux températures les plus élevées toutes leurs propriétés; tels sont l'or, le platine,- etc.

Les combinaisons des métaux avec l'oxigène, que l'on peut produire directement par la calci nation à l'air d'un grand nombre d'entre eux, se rencontrent toutes formées dans la nature. C'est sous cet état qu'on trouve le fer y l'étant, le cuivre, le zinc, le manganèse, etc. Leurs oxides, très-répandus dans le sein de la terre , constituent les principales1 mines qui' sont exploitées dans le* arts pour l'extraction de ces métaux.

tfn de ces oxides, le pcroxide de manganèse, qui* à une chaleur rouge, sfe décompose en partie, en laissant dégager une portion de l'oxigène qu?iî contient , esi ew± ployé dans les laboratoires pour obtenir ce gaz.

Plusieurs autres Substances qui contiennent de l'oxigène au nombre de leurs élémens, peuvent fournir par leur calcination de l'oxigène pur-, mais comme le per-^ oxide de manganèse est un minéral très-commun et à bas prix , on l'emploie lorsqu'on Veut recueillir de Toxi-* gène en grande cfuantité pout* les expériences ordi«A naires.

PïépàrdHcni ' Après avoir pulvérisé le pcroxide de riwn^anê^enàtufelj on te délaife dans dix à doàzefoissdn

70 ABRéGé éLÉMENÏÀIRE

poids d'eau , et on y ajoute peu à peu de l'acide hydrochlorique jusqu'à ce qu'il ne se produise plus d'effervescence. Le peroxidede manganèse insoluble se précipite, tandis que le Carbonate de chaux et de manganèse qu'il contient sont décomposés et dissous. On recueille le perr oxide ainsi purifié sur un filtre , et après l'avoir bien kvé à l'eau bouillante, on le dessèche. C'est sous cét état qu'on doit l'employer pour obtenir le gaz oxigène. A cet effet , on en remplit presque entièrement la panse d'une cornue de grès lutee , et on la place sur deux barres de fer dans le laboratoire d'un fourneau à réverbère ( voyez planche III, fig. 8 ). On adapte à l'orifice du col de la cornue, au moyen d'un bon bouchon de liège prépare d'avance , un tube de verre recourbé qui va s'engager sous la planche de la cuve pneumatique. Lorsqu'on a ensuite disposé l'appareil , on met quelques charbons incandeseens par la porte ou par la cheminée du fourneau-, et on achève de le remplir avec du charbon noir. Dès la première impression de la chaleur, l'air que contient la cornue se dilate et se dégage à l'extrémité du tube recourbé ; ce n'est que lorsque la cornue est portée à une température voisine de la chaleur rouge, que le peroxide de manganèse commence à se décomposer et que l'oxigènc se dégage. On le reconnaît en recueillant une portion du gaz dans une éprouvette, et y plongeant une allumette enflammée qui brûlera trèsrapidement et avec éclat. Si alors on en laisse perdre un ou deux litres, on peut regarder celui qui se dégage comme pur, et le recueillir successivement dans des flacons renversés et pleins d'eau , qu'on bouche ensuite et qu'on conserve Fouverture plongée sous l'eau. On continue de chauffer la cornue jusqu'à ce qu'il ne se dégage presque plus de gaz , en prenant la précaution de ne pas la mettre en contact , lorsqu'elle est rouge, avec des charbons froids qui pourraient la faire casser. D'une

DÊ CHIMIE. j*]

livre de peroxide de manganèse du commerce , on peut retirer ( terme moyen ) de ao à litres de gaz oxigène.

Dans cette opération, le peroxide de manganèse n'est décompose que partiellement par la chaleur ; à mesure qu'une partie de cet oxide , en perdant de son oxigène , passe à l'état de protôxide, celui-ci se combine avec l'autre partie du peroxide, et empêche sa décomposition* C'est ce composé qui forme le résidu brun noirâtre qu'on trouve au fond de la cornue.

Le gaz oxigène peut encore être obtenu pur pa r d'autres substances ; mais nous n'en parlerons que lorsque nous traiterons de celles-ci. ,

Propriétés. L'oxigène est un ga* incolore, inodore, invisible comme l'air, et jouissant de tontes les propriétés mécaniques des fluides élastiques. Exposé à une pression forte et subite, il s'échauffe et devient plus lumineux que l'air $ sa densité est un peu plus grande que celle de ce fluide; elle est, d'après MM. Dulong et Berzélius, de 1,1026. Les différens agens physiques sont sans action sur lui. Il se mêle à l'ajr en toutes proportions. Quoique peusoluble dans l'eau, cette dernière peut «m dissoudre environ 3/xoo de son volume à la température ordinaire. , . j

Çe gaz est le seul propre à la respiration, à rentretien de la vie et à la combustion des corps. Lorsque les animaux sont plongés dans une atmosphère de gaz oxi-. gène, ils vivent plus long-temps que dans l'air ordinaire* mais ils ne tardent pas à périr avant que tout l'oxigène. soit consommé , à la suite d'un malaise et d'une excitation,: qui surviennent parleur respiration, qui a été plusac-, tive que dans l'ai ri

Dans les mêmes circonstances, les matières combustibles placées dans ce gaz, après avoir été portées à la température ou elles peuvent s'enflammer,, brûlent avec tan|