H°5,:C02;, CG H ECHO COM NGHE, CHENE
L'appareil que je destine à ces analyses est représenté par la figure 15 pour le dosage de l’oxyde de carbone. Il est muni de deux tubes en U, l'un pour l'acide iodique, l’autre pour l’oxyde de cuivre.
A l’aide de la pipette P,on recueille le gaz à analyser, on réunit la pipette avec le mesureur qu’on remplit avec environ 100 centimètres cubes de gaz, on garnit l'espace capillaire existant entre eux avec un peu de mercure versé dans l'entonnoir de la pipettte P, puis on chasse l’excès du gaz que contient cerécipient; on mesure alors exactement le volume du gaz introduit en M.
Toutes les absorptions sont faites comme il est dit page 45, en adoptant la marche suivante :
1° On absorbe les gaz acides C0?, H?S par un lavage avec la potasse ;
2° On détermine la somme : l’acétylène, plus éthylène, plus benzol, par absorption au moyen de l’acide sulfurique fumant ;
3° L’oxygène est enlevé par lavage au pyrogallate de potasse ;
4 On dissout la majeure partie de l’oxyde de carbone par deux lavages au chlorure cuivreux, puis on détermine celui qui n'est pas absorbé par ma méthode décrite page 56 et suivantes;
5° Le gaz restant est privé d'hydrogène par passage sur l’oxyde de cuivre chauffé à 300 degrés et en opérant rigoureusement comme pour le dosage de l’oxyde de carbone ;
6° Le résidu de cette opération est constitué par le méthane, l’éthane et l'azote; la totalité des deux gaz est déterminée par combustion avec l'oxygène ; on introduit pour cela dans le mesureur un volume d'oxygène d'environ 4o ou 5o centimètres cubes, puis le mélange ainsi obtenu, bien exactement mesuré, est envoyé dans une pipette à combustion avec spirale de platine (fig. 17); après oxydation, on absorbe l'acide carbonique formé; ce volume correspond au méthane et à l’éthane;
7° En additionnant tous les résultats trouvés dans les différents dosages précédents et en retranchant ce chiffre de 100, on a la quantité d'azote.
Fic. 17.
Rewaroue. — Pour le dosage du méthane, je n'ai rien à ajouter à ce que je viens de dire et à ce que j'ai écrit plus haut.
Pour l'analyse industrielle d'un gaz d'éclairage, la méthode la meilleure est, à mon avis, la suivante : doser CO?, O?, et les carbures non saturés avec la burette de Bunre, puis déterminer l'hydrogène et l’oxyde de carbone à l’aide de l'appareil Vignox perfectionné en les brûlant avec l'oxygène.
$ 10. ÉTUDE DE LA COMBUSTION DE L'HYDROGÈNE DE L'OXYDE DE CARBONE ET DU MÉTHANE SUR L'OXYDE DE CUIVRE A 300 DEGRÉS
Dans tous ces essais, j'ai employé pour étudier la combustion un mélange d'air et des différents gaz, à des teneurs différentes, passant dans une spirale en verre d’Iéna de 13 millimètres de diamètre et de o m. 8o de longueur, remplie d'oxyde de cuivre et chauffée à la température voulue à l’aide d'un mélange de nitrate de soude et de potasse fondus.
Dans ces conditions, le gaz restait donc longtemps en contact avec une grosse masse d'oxyde de cuivre et sur une grande surface.
Les gaz étaient, avant leur passage sur l’oxyde, lavés par la potasse et séchés sur l’anydride phosphorique. Après réaction, ils traversaient les tubes dessiccateurs et les laveurs à alcali, préalablement tarés.
L’aspiration du mélange gazeux, de composition connue, était produite au moyen d'un gazomètre à eau pesé avant l'opération. Lorsque celle-ci élait terminée, on ramenait le gaz aspiré à la pression atmosphérique, on notait la température avant et après l'expérience, ainsi que la pression atmosphérique et le volume du gaz résiduel donné par la différence de poids du gazomètre.
Le poids de l’eau ou de l’acide carbonique permettait de calculer le volume de l’hydrogène ou d'oxyde de carbone brûlés, ainsi que le volume d'oxygène absorbé à l'air par le cuivre pour sa réoxydation.
— jp —
Combustion de l'oxyde de carbone. — L'oxyde de carbone sec brûle à une température supérieure à celle de l’oxyde de carbone humide, Son oxydation commence à 145 degrés.
J'ai constaté dans de nombreux essais qualitatifs que ce gaz sec à 3 pour 100 dans l'air n'était pas complètement brûlé par l'oxyde de cuivre à 300 degrés.
J'ai trouvé, en effet, qu'après passage sur l’oxyde de cuivre le mélange indiqué noireissait très nettement le papier imprégné de chlorure de palladium et réduisait fortement l’acide iodique.
Dans les essais quantitatifs, j'ai trouvé encore que la combus-
tion était loin d'être complète, ainsi que le montre le tableau suivant :
CO 0/0 Volume du gaz CO o/o CO non employé CO* trouvé employé CO trouvé brûlé sr LE K ec. a E 2,119 0,0643 1709 , 74 32,74 1,914 9,39 9,79 0,1410 1964 ,8 71,90 3,66 3,0 JAI 0,1722 2877,7 87,7 2,896 6,8 3,10 0,1422 2461,7 72,50 2,90 6,8
Combustion de l'hydrogène :
I? employé 0 Volume du gaz H? H° 0/0 0/0 trouvée employé trouvé trouvé 8Tr; 1,96 HFOL 0 0,0291 36,23 2,03 1,96 1903 ,15 0,0306 38,1 2,00 0,99 3930 ,25 0,0296 36,70 0,933 0,410 3774,4 0,125 TH DS 0,41
Les résultats obtenus sont légèrement trop forts. Cela provient de ce que l'air employé n'avait pas été privé d'hydrogène au préalable. Néanmoins, ils suffisent pour démontrer que la combustion de l'hydrogène est complète.
Combustion d’un mélange d'hydrogène et d’oxyde de carbone. —— Comme j'avais constaté que la présence de vapeur d’eau facilitait la combustion de l’oxyde de carbone, 1l était à prévoir que l'hydrogène devait aussi en faciliter l'oxydation.
C'est ce que montre le tableau suivant, qui donne le résultat de mes expériences à ce sujet :
CO% H% Volume COY% HE% employé employé du gaz CO? H°O CO? H2 trouvé trouvé
2, TO MT, 09 2110 05 00801. 0,0398 49,042,00 2,00. 07,00) 2,20 2,20 2199,0 0,0953 o,0392 48,55 48,75 2,20 2,21 2,15 002,200 1031,370,0070..0,02688.094 18 083,90 02/50 210
On voit, par ces chiffres, que la combustion est considérablement changée par la présence d'hydrogène, mais j'ai encore pu vérifier qu’elle n’est pas intégrale en faisant passer les gaz de la combustion sur de l’acide iodique.
Combustion du méthane. — J'ai trouvé que le méthane était très légèrement oxydé à 315 degrés, et qu'il l'était d’une façon notable à 350 degrés seulement.
Comme, en général, l’hydrogène, par sa transformation en eau favorise les combustions, j'ai déterminé l'influence qu'il pouvait avoir sur la combustion du méthane par l'oxyde de cuivre; j'ai obtenu les résultats suivants :
Combustion d'un mélange de méthane et d'hydrogène sur l’oxyde de cuivre à 300 dégrés.
CH1Y% H% Volume CHi % H2 % employé employé du gaz Co? HO CH4 Ha trouvé trouvé
On voit donc qu'à 300 degrés l’oxyde de cuivre attaque très légèrement le méthane et qu'ici encore l'hydrogène exerce une action bien nette. Ceci montre qu'on devra, en présence de méthane, brûler l'hydrogène à une température inférieure à 300 degrés.
Combustion du méthane sur l’oxyde de cuivre au rouge. — Voici, résumés dans le tableau suivant, les résultats de nos ESSAIS :
CHi %
employé 1,67 2,143 1,984 0,798
Ces chiffres montrent que, pour une teneur inférieure à 1 pour 100, le méthane n’est pas complètement oxydé, ce qui est pleinement d'accord avec les essais du professeur A. GAUTIER, sur la combustion de petites quantités de méthane par l’oxyde de
cuivre.
Ces expériences suffisent à démontrer que l’on ne devra Jamais employer seule pour la séparation gravimétrique de l’oxyde de carbone, du méthane ou de l'hydrogène, la méthode de fraction-
Volume du gaz