PRÉPARATION ET CONSERVATION DES GAZ

a) PRÉPARATION DES GAZ

Oxygène. — S'obtient très aisément par la décomposition du bioxyde de sodium par l’eau, en présence de catalyseurs, tels que les sels de fer, de nickel ou de cobalt, d'après le procédé JAUBERT, Il suffit d'introduire un pain de cet oxyde dans un flacon plein d’eau bouillie et saturée d'acide carbonique et d'y appliquer rapidement le bouchon, qui est muni d’un tube à dégagement et d’un siphon pour enlever l’eau à mesure qu’elle est déplacée par l'oxygène qui se forme.

Hydrogène. — S'obtient en décomposant l’amalgame de sodium par l’eau, en opérant exactement comme pour l'oxygène. Ce procédé n’est pratique que si l’on veut préparer de petites quantités de ce gaz. Si on veut le préparer par le zinc et l’acide sulfurique ou l’aluminium et la soude, on doit le purifier en le faisant passer dans la potasse, puis à travers un serpentin en cuivre chauffé au rouge. Il perd ainsi toutes ses impuretés, sauf l'azote.

Méthane. — Se prépare avec le maximum de commodité par décomposition du carbure d'aluminium par l’eau légèrement acidulée. Si le carbure n’est pas très pur, le gaz obtenu contient presque toujours des traces d’acétylène, d’éthylène et d’hydrogène qu’on élimine en faisant passer le gaz mélangé d’environ 1 pour 100 d'oxygène pur à travers un serpentin en cuivre chauffé au rouge sombre.

Oxyde de carbone. — La décomposition de l’acide formique par l'acide sulfurique concentré permet d’obtenir ce gaz tout à fait pur. Il suffit pour cela de faire tomber goutte à goutte de l'acide formique à go pour 100 sur de l'acide sulfurique à 66 degrés Baumé chauffé à 150 degrés. Un simple lavage du gaz par la potasse donne un gaz pur.

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Acétylène. — On l'obtient pur en décomposant l’acétylure d'argent au moyen du cyanure de potassium. Cet acétylure se prépare aisément en faisant passer un courant d’acétylène purifié dans une solution acide de nitrate d'argent, L’acétylure est lavé, essoré et introduit dans un ballon, et on y fait couler lentement un solution de cyanure de potassium à ro pour 100 dans l’eau. Le dégagement est réglé par l'écoulement de cette solution. La décomposition se fait à froid, elle est terminée lorsque la disparition de l’acétylure est totale.

La décomposition de l’acétylure de cuivre par l'acide chlorhydrique ne permet pas d'obtenir un gaz pur.

Ethylène. — La réduction du bromure d'éthylène par le couple zinc-cuivre, permet d'obtenir un gaz pur après lavage à l’acide sulfurique concentré et la soude.

La préparation de ce gaz par déshydratation de l'alcool par ? 2 Q « » .

l’acide phosphorique à 200 degrés fournit un gaz pur.

Azote. — Se prépare en chauffant dans un ballon des solutions saturées de nitrite de soude et de chlorure d’ammonium. Le gaz obtenu est aisément purifié en le faisant passer sur le cuivre au rouge.

REMARQUES. — Dans ces préparations, il est très recommandable de remplir les appareils générateurs avec de l’acide carbonique et de laver le gaz final avec de la potasse, Cet artifice a pour but de remplacer l'air des appareils par un gaz facile à séparer du mélange final. Les appareils de lavage doivent être aussi petits que possible pour contenir moins d'air; il est à conseiller d'utiliser le laveur de A. GAUTIER, qui possède le maximum d'efficacité pour un volume extrêmement réduit.

Pour priver d'oxygène le gaz préparé, on le fait passer dans un serpentin en cuivre de 6 millimètres de diamètre. Les extrémités de ce tube sont refroidies avec des petits réfrigérants à eau, de façon à rendre plus commode le raccordement des différentes parties de l’appareil.

Si

b) CONSERVATION DES GAZ

On conserve les gaz sur des liquides dont la nature varie avec le gaz et le genre d'essai à effectuer. Si l'exactitude recherchée n’est pas très grande, on peut employer l'eau salée; dans le cas contraire, on doit recourir au mercure.

L'eau salée rend de très grands services. Avec elle, on peut conserver à peu près tous les gaz, sans trop en modifier la composition.

Pour bien mettre en évidence les grandes différences qui existent entre les divers réactifs généralement employés, j'ai déterminé pour chacun d'eux la quantité de gaz carbonique qu'un volume égal pour tous pouvait dissoudre. Pour cela, dans une burette de BuNTE, J'ai agité, dans tous les cas, 100 centimètres cubes d'acide carbonique avec 10 centimètres cubes du réactif à essayer pendant cinq minutes.

Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant :

Nature du réactif CO? o/o absorbé AUS Re me Re ee CU ES TE Le 16,6 Eau avec 10 0/0 d'A RENE 16,0 — 100 0 AOC UE SE 16,2 Pau saturée des. Sex — de chlorure de calcium. . , 1,4 — — de magnésium . 1,2

Bien que la solubilité des gaz soit plus faible dans les solutions de chlorure de calcium ou de magnésium que dans les solutions de chlorure de sodium, les solutions de ce dernier corps sont cependant presque toujours employées, parce qu’il est bien plus facile de se les procurer.

Quoique l’eau salée diminue la solubilité des gaz, elle ne permet pas de conserver des gaz exempts d'oxygène ou d'azote sans prendre des précautions spéciales.

Pour arriver à ce résultat, il faut que l’eau salée, soit ellemême privée de ces deux gaz et qu’elle ne soit jamais en contact avec l'air atmosphérique. Le meilleur moyen d'y parvenir est de chasser, au moyen d'une longue ébullition, l'oxygène et l'azote

En — qu’elle tient en dissolution et de la saturer d'acide carbonique. Ce gaz souillera celui qu'on voudra conserver, mais on le purifiera très aisément par simple lavage avec de la potasse.

Un excellent procédé pour faire cette opération est le suivant : Dans un ballon en verre mince ou mieux en verre d’Iéna, de 6 ou 7 litres de contenance, on fait bouillir l'eau salée pour bien chasser les gaz qui y sont dissous, puis on ferme le ballon avec un bouchon de caoutchouc traversé de trois tubes dont le premier a la forme d’un siphon et dont la grande branche est fermée par un petit caoutchouc; le deuxième est un tube ordinaire droit, arrivant au milieu du récipient et fermé à l'aide d'un robinet ; le troisième est un tube à dégagement, muni d’un caoutchouc et et d'une pince ou d'un robinet. La vapeur produite par l'ébullition s'échappe par ce troisième tube et entraine les moindres traces d'air qui sont dans le ballon.

Lorsqu'on juge que les gaz dissous ont été chassés, on arrête le chauffage de l’eau et l’on coupe la communication avec l’air

extérieur en fermant le troisième tube ; EP oU 3:

on envoie alors par le tube droit un

courant d'acide carbonique, et on refroidit à la température ordinaire. Le gaz à conserver est alors introduit dans le ballon par le tube à dégagement, tandis que, l’eau qu'il déplace s'écoule par le siphon et est conduite, au moyen d'un tube en caoutchouc, dans un récipient préalablement rempli avec de l'acide carbonique. Pour l'usage, le gaz conservé sera chassé du récipient avec l'eau qu'il a déplacée, et qui est saturée d'acide carbonique. La figure ci-dessus permet de se rendre compte du dispositif.

En opérant ainsi, j'ai pu conserver de l’acide carbonique pendant plusieurs jours sans que sa teneur en CO? ait varié de 0,1 pour 100.

Pour remplacer les gazomètres à mercure, qui n’ont que l’inconvénient d'être très coûteux, sans perdre les avantages de

= Die ceux-ci, j'ai construit l'appareil suivant, représenté par la figure nat

C'est tout simplement une cloche en verre de forme allongée, dans laquelle on fait glisser un piston p en caoutchouc, que l’on déplace à l’aide d’eau sous pression envoyée par à ou par aspiration de celle-ci par b. Le piston, frottant fortement contre les parois de la cloche, empêche l’eau qui le déplace d'entrer en contact avec le gaz qui est au-dessus.

Dans le cas où le gaz recueilli contient des vapeurs, de benzol, par exemple, que le caoutchouc peut absorber, il suffit de le recouvrir avec une mince couche de mer-

cure.

FiG. 14. Cet appareil peut être construit avec des cloches de plusieurs litres de capacité.