‹ Action de l'étincelle électrique sur le méthane sous faible pressionChapitre 34 sur 154 · T OI · texte numérisé non relu

T OI

— 41,1 pour 100.

Dans ce calcul nous avons négligé les dissociations de l’acétylène et du carbone, dont l'existence est fort probable; la valeur du rendement peut donc être notablement inférieure à cette valeur maxima; les chiffres observés dont les plus élevés atteignent 25 pour 100 peuvent donc s'expliquer soit par des dissociations dont l'importance nous échappe, soit aussi pour une utilisation non purement thermique de toute l’énergie fournie par les étincelles (il existe aussi dans le cas du gaz carbonique un écart du même ordre entre les rendements maxima calculés et les rendements observés). Il semble mème qu'il faille faire une place assez considérable à cette cause de déperdition d'énergie, qui a été observée par tous les chercheurs qui se sont occupés des effets thermiques de l’étincelle électrique (B. 39a).

Une autre raison pour laquelle nous ne pouvons donner que des valeurs approchées du rendement de l’étincelle condensée, c’est l'incertitude de la température de l’étincelle électrique; de plus, nous avons raisonné comme si cette température était une grandeur parfaitement définie; or les portions

(:) Dans l'hypothèse dé l’instantanéité de l’étincelle, la pyrolyse du méthane est donc réalisée sous une pression d'environ 15o"" de mercure. Si nous avions enfermé le gaz sous 11", la pression réelle du gaz atteindrait 5oo"®, Ces conditions de pression sont évidemment bien fugitives : le refroidissement et la détente qui suivent le passage de l’étincelle les modifient très rapidement. Nous pouvons cependant retenir le fait que la réaction principale se produirait sous une pression de quelques décimètres de mercure (de 1/5 à 3/5 d’atmosphère).

(2?) Voir formules donnant C, : Calcul des équilibres chimiques, Tableau Il, p. 98 et

nomogramme, Annexe À, page 192.

gazeuses qui se trouvent au centre de l’étincelle peuvent avoir des températures très notablement supérieures à celles de la périphérie. La répercussion de cet échauffement plus grand sur la valeur calculée du rendement chimique sera une augmentation de la chaleur perdue par les dissociations, donc une diminution du rendement. Nous retrouvonsici, par le calcul, ce que nous avons déjà observé au sujet du rendement de l’étincelle produite par des condensateurs de capacité trop élevée.

Réaction donnant naissance à des solides. — Nous venons de voir l’explication des réactions qui donnent naissance à des produits gazeux, et comment la faiblesse des rendements s'explique assez bien en combinant les hypothèses que nous avons faites et le calcul des équilibres chimiques homogènes. Nous allons étudier aussi la formation du dépôt solide, et les facteurs auxquels elle est soumise, Le corps qui donne surtout naissance à ce dépôt est l’acétylène, dont nous avons déjà étudié la stabilité thermique (p. 42). En effet, sa lente décomposition lorsqu'il est soumis aux étincelles condensées, décomposition encore ralentie par la présence de l'hydrogène, s'explique par sa dissociation et la recombinaison partielle des produits de cette dissociation. La formation de produits solides carbonés contenant une partie de l’hydrogène présent peut s'expliquer alors par une simple action thermique (toutes les pyrolyses conduisent à des goudrons) aussi bien que l’action de l'hydrogène atomique formé dans la décharge sur le carbone solide déposé sur les parois du tube laboratoire, ce dépôt ayant pour origine la recombinaison seulement partielle des C, CH, C;, ..., obtenus dans la dissociation de l’acétylène.

Si le gaz carboné déjà décomposé est soumis à l’action continue de l’étincelle du type arc, il se formera par la décomposition de l'hydrogène moléculaire, de grandes proportions d'hydrogène atomique. Cet hydrogène actif réagira sur le carbone qui a échappé à la recombinaison des produits des dissociations de l’acétylène et se fixera pour donner le corps solide, sans formule définie, et inapte à entrer en réaction, qui tapisse les paroïs des tubes laboratoires. C’est d’ailleurs la seule manière que nous ayons d'expliquer la disparition de l’hydrogène enfermé dans un tube laboratoire ayant déjà servi pour décomposer du méthane ou de l’acétylène, et dans lequel on fait passer des décharges électriques. Cette disparition est facile à constater sur les courbes représentant l’action du courant continu sur le mélange hydrogène-acétylène après le dépôt de tout le carbone introduit ; on la constate aussi sur les courbes

représentant la décomposition complète du méthane, quand tout l’acétylène formé a été décomposé par les étincelles successives, et même quand le méthane vient à peine de disparaître complètement on voit aussi diminuer (très légèrement il est vrai) la quantité d'hydrogène libre, alors que la plus grande partie de l’acétylène formé est encore présent.

Page 1