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Profotuiir ik cbiiiii» ii l'Ëcelr: d'AcricnKun dé 1* S'inS'InKrieare.

L'acide carbonique est un des p;az dont le dosiige est très-fréquent dans les laboratoires de chimie agricole. C'est sous cet état que le carbone est déterminé dans l'analyse élémentaire des matières orgaoïques, et qu'on apprécie également l'humus que renferment les sols arables, d'après le procédé Brunner (Ébullition de la terre avec un mélange d'acide sulfurique et de bî-chromate de potasse).

L'analyse de la chaux employée dans la défécation des jus dans les fabriques de sucre, celle des marneâ, des cendres, des engrais, du limon déposé par les eaux couranics, ainsi que le résidu fixe des eaux employées à l'alimentation du bétail ou dans l'irrigation des prairies, etc., nécessitent aussi ta connaissance de la détermination quantitative de l'acide carbonique. Il en est de même encore de certaines recherches de physiologie accomplies hors du laboratoire.

Jusqu'à présent, on n'a guère dosé l'acide carbonique que par dilTércnce ou directement par l'augmentation du poids d'un appareil contenant de la potasse caustique. Mais, outre l'obligation où l'on se trouve, par l'emploi de ce procédé, de faire usage d'appareils dessiccaleurs spéciaux et de balances de précision assez coûteuses, il est difficile, à moins d'une grande perte de temps, de se sousM^ire aux causes d'erreur produites par les variations de température et de l'état hygrométrique de l'air pendant la durée, souvent fort longue, de certaines expériences.

A la vérité, l'emploi de tubes témoins atténue ces erreurs. Cependant, il ne saurait toujours les faire disparaître entièrement, puisque In faculté hygrométrique des appareils varie, comme nous l'a enseigné M. Regnault, avec la matière des verres.

.\insi, il est arrivé à divers obsenateurs qui opéraient à l'air libre, de constater, dans le poids de deux tubes témoins, en apparence identiques, des différences qui dépassaient plusieurs centit;rammes.

C'est pour éviter ces inconvénients, que je remplace depuis huit

ans dans mon laboraloirc, pour tes dosages courants d'acide carbonique, l'ancien mode opératoire par la méthode volumétiique que je publie Aujourd'hui.

Le principe en- est simple; il consiste à absorber le gaz carbonique par de la soude titrée, à rendre ensuite insoluble le carbonate foi^fié, en le précipitant par une dissolulion de chlorure de baryum neutre, et à évaluer alcalimélriquement par l'acide sulfurique titré, la soude demeurée libre. La différence observée dans le titre de cette soude ava7U et après l'absorption du gaz, représente l'acide Sulfurique qui a été remplacé par une quantité équivalente de gaz carbonique.

La production de sulfate de baryte pendant le titrage ne nuit en rien à la helteté du changement de couleur que subit le tournesol.

Toutefois, dans la pratique, on a reconnu l'obligation, pour . obtenir toute sécurité dans l'application de la méthode, d'avoir un signe auquel on reconnaissait la siituration de Talcnli par le gax carbonique; car, dans le bicarbonate de soude, l'excédani d'acide n'est pas précipité par le sel de baiyum. De là, une source de gi-aves erreurs dans le dosage.

On arrive à oe résultat en substituant à la soude caustique ordinaire, uiie solution tinco-sodique, «'est-à-dire cette mémo soude additionnée d'une très-petite quantité d'oxyde de zinc. Aussi longtemps qu'il reste un léger excès d'alcali libre, la liqueur demeure incolore; elle se trouble, au contraire, quand la saturation s'nccompltl.L'oxydede zinc, irés-solublc dans l'alcali caustique, ne l'est plus dans le carbonate, et alors il se précipite. En ajoutant, dans ce cas, au mbment du titrage, de la soude sursaturée ou bicarbonatée, une nouvelle prise de soude caustique, on déti'uit le bi-carbonate safls aucune perte d'acide carbonique, et la précipitation totale de ce dernier, par le sel de baiyte, est ainsi assurée.

Les instruments spéciaux A se procurer consistent en une burette de 35 centimètres cubes divisés en dixièmes, deux pipettes graduées k débit rapide, Une de 10 et l'autre de 20 centimètres cubes ; un ou plusieurs tubes à boules{modèle Will) pouvant contenir séparément vingt-cinq grammes d'eau, et autant d'éprouvettes à pied, étroil«s (diamètre : 0",035; hauteur, 0'',260) ou de ballons (1) d'une capa-

(l\ L'emploi du ballon est préférable, lonqu'il s'agit de doser r>ci<]e carbooiquo dtt eaux, kliMi qne Je l'Indiquard daiu un méniaim ipfeM,

DOSAGE VOLUHËTIIigm DE L'ACIDI URBONIQDE. M

<àté d'environ 310 cgnUmèlres cubes. Pnr un trait da limd on limita la jauge de ces éprouvetLes ou de ces ballons exactement à 200 cen> timëlres cubes (T=-16°); uQ verre avec son agilaUur ; un Lube témoin très-^tégsr à eau de baryto do 5 centimitras eube< de capacité.

Lei féactifs boni :

Delà teinture dg tournesol sensible (1); une solution zitico-iodi-que titrée; un acide sulfurique titré, dont tin centlniMi'e cubé renferme 4"""''=, 46 SO'HO, équivalant â 2'"""", 0 d'acide carbonique, on a 0™"it-', 54 de carbone; une solution aqueuse de chlorure de baryum neutre saturée à + 15°; de l'eau de baryte.

Solution zinco-sodique litrèe. — On la prépare en dissolvant Un gi-amme d'oxyde de tinc sec dans environ 270*" de lessive de aoude du cotnmei'cc marquant 36* Baume, et en ajoutant â la liqueur, après refroidissement, la quantité d'eau distillée nécessaire pouf Taire un litre; ou en préparant le mi^me Volume de dissolution . avec environ 130 (grammes de soude en IVaghients et la même quantité d'oxyde de ïinc désignée. Cette solution alcaline a potir densité 1. 115 et marque 16° B.

La potasse peut remplacer la soude.

La condition essentielle que doit remplir la liqueur alcaline absorbante, c'est qu'à la dose d'un centimètre cube, elle n'exige pas plus de 29 à 31 centimètre!) cubes d'acide titré pour être neutralisée.

Il importe peu, comme on le verra plus loin, qu'elle soit légèrement sulfatée ou carbonalée. On la conseiTe dans un flacon muni d'un bouchon en caoutchouc. Pour chaque dosage carboniquei on opèie sur 10"" de la dissolution sodîque, qui exigent pour être sa turés environ Oi^S d'acide carbonique représentant un peu plus d'un décigramme de carbone, quantités qu'on a rarement k doser en une seule fois.

Acide sulfurique titré. — Il est préparé suivant l'une des trois fonaules suivantes :

1" Avec l'acide sulfurique pur bouilli : 90*110; 4«','455 de cet acide sont additionnés d'une quantité suffisante d'eau distillée peur faire un litre &-\- ib°.

<i' Avec l'acide azotimétriqtie : \ lilre=.'35»^0O0SO'HO; 127",3

(I) On rend împuirtMible U telnturs du tourboHil sn rkjditisnnant d'aUool.

304 AvsiwrE ■tttntCAV

de cet acide, plus une quantité d'eau suffisante pour faire 1 litre à + 15'.

S'Avec V acide titré de M. Péligot : 1 litre = 61^^,250 SOMIO. 72«,8 cet acide, plus l'eau nécessaire pour faire un litre à + 15'.

Quelle que sait son origine, l'acide employé pour le dosage du gaz carbonique est, on le voit, préparé de telle sorte que :

1 cent, cube contient S^^'S SO'HO qui correspond ^ ja,n.u,.ooCO*

lo,n"e.5i C

On le conserve dans un flacon bouché à l'émeri.

Solution de chlorure de baryum. — On la prépare rapidement en dissolvant 44 gr. de chlorure de baryum neutre, cristallisé dans 100 centimètres cubes d'eau qu'on porte à t'ébullition. On filtre s'il y a lieu. 10 cent, cubes de celle dissolution, une fois refroidie, contiennent approximativement 4r^,3 de BaCl, c'est-à-dire une quantité de baryum équivalente à 3 {(rammes de soude et 2 grammes d'acide carbonique.

On la conserve dans un flacon bouché au liège. A chaque dosage on n'eu utilise guère que 10 centimètres cubes.

UODE OPÉRATOIRE.

Absorption de l'acide carbonique. — Je verse ordinairement chaque prise de \0 centimètres cubes de soude normale pouvant approximativement absorber O^'S CD' ou 0 1 C, dans un tube de Will au bout duquel je suspends un petit tube léger contenant I centimètre cube d'eau de baryte destiné h avertir l'opérateur s'il y a du gaz carbonique qui échappe à l'absorption par la soude. Le tube de Will doit être assez fortement incliné vers la source qui fournit le gaz, afin de rendre l'absorption plus complète. Dans tous les cas, si après l'absorption de l'acide carbonique, la soude demeure limpide c'est une preuve qu'il n'y a pas eu formation de bi-carbonate et alors on la titrej comme il va être dit, après avoir précipité le carbonate par le sel de baryum. Si au contraire elle s'est troublée, on ne doit la traiter par le chlorure barytique qu'après ravoir welangée dans l'èprouvette à pied avec dix autres centimètres cubes de soude normale, destinés à dissoudre l'oxyde de zinc et surtout à absorber l'excès d'acide qui constitue le bicarbonate.

DOSAGE VOLDMÊTRIQUB DE L'ACIDE URBONIQUE. 205

Quand on fait us^e, pour recueillir le gaz carbonique, de deux tubes de Will placés l'un & lasuitedeTaulre, et que la soude du premier tube a seuie fourni un dépôt ou un trouble, on peut mélanger le contenu des deux tubes, pour éviter la présence du bicarbonate, puis titrer, après l'addition du sel de baryum.

J'ai quelquefois employé avec avantage comme appareils d'absorplJon, les épiouvettes mêmes dans lesquelles s'effectue la précipitation du sel de baryum. Ces éprouvettes étaient munies de bouchons donnant passagti à trois tubes d'inégal diamètre et dont deux seulement plongeaient à des hauteurs différentes dans le liquide alcalin.

Le tube central droit, qui avait le plus large diamètre, et qui descendait le plus bas possible dans la liqueur sodique, était destiné â introduire dans l'éprouvette même, sans la déboucher, et pendant le cours de l'expérience, une deuxième prise de 10 centimètres cubes de soude normale, quand la première était sur le point d'atteindre son terme de saturation.

Quelle que soit la forme ou la nature des vases employés pour l'absorption de l'acirje carbonique, la condition indispensable à remplir, c'est de ne faire arriver le gaz que très- lentement, bulle à bulle, pour ainsi dire.

Pour opérer le lavage des appareils à absorption, lorsque, après l'expérience, on verse la soude pour la traiter par le sel de bai-yum, il n'est pas nêces.<^ire d'avoir recours à de l'eau bouillie; l'eau distillée ordinaire sulllt généralement, surtout quand on a pris au préalable, le titre de la soude normale avec cette même eau.

On comprend qu'il en soit ainsi, puisqu'on opère toujours sur le même volume de liqueur et que l'évaluation de l'acide carbonique s'elTectue d'après une différence entre deux titres qui sont pris dans des conditions comparables.

Prise du titre de la souile, avant l'absorption de Pactde carbonique.— On prélève exactement avec la pipette 10 centimètres cubes de la liqueur alcaline qu'on laisse écouler dans une éprouvette à pied et d'étroit -diamètre. On ajoute une quantité suffisante d'eau distillée pour obtenir approximativement un volume de 190 centimètres cubes; à l'aide de la liqueur de baryum on complète, avec précision, les 200 centimètres qui sont marqués par un trait de lime. On bouche l' éprouvette cl on la rclourne sens dessus dessous,

pour bien inélonf^r la liqueur. Les sulfates et les carboaitM préexistants se précipiteul.

Quand après un repos de plusieurs heures (1) une trentaine de centimètres cubes de la liqueur se trouvent entiàremenl éclairois, on en prélève avec soin, par l'intennèdiaire d'une autre pipette, 30 centimètres- cubes qu'on laisse ensuite écoulur dans le verre, où doit se faire l'essai aicalimétrique, à la manière ordinaire, avec l'acide titré dont 1"=4™'<,46 SO^HO = 2""»«,0CO*.

Le résultat obtenu doit être coQtrfilé par un deuxième et parfois un troisième essai opéré dans des conditions analogues.

En multipliant par 10 le nombre de centimètres cubes d'acidQ litre exigé pour la saturation de la fiacUon de la soude essayée (W S c'est-à-dire la dixième partie du volume total, 300), on a le titre des 10 centimètres cubes de la liqueur alcaline normale.

Exemple :

10 cent, cubes île soucie normale + 10k BaCI + Eau = ÎOOm. lYi3 3(kc ou ^ du toliimo toUl (200m), qui onl exigé :

= !6,9 X 10 = Ï69" d'aciile litrt.

■ Lorsque la soude est renfermée dans des flacons bien boucbés, son litre est si peu variable qu'il est inutile da le vérifier à chaque dosage.

Prise du titre de la soude, après l'absQrption d« Vacide carboniqm. — On procède comme précédemment. La seule difTérence qu'on observa réside dans la rapidité avec laquelle la liqueur 's'éclaircit à la suite du traitement par le sel de baryum, .\près un repos de quelques minutes, il y a un volume de liqueur assez lim-

(1) La rapidilë de la prëcîpitalion du carbonate ilc baryte varie si'Ion que 1» >el esi plus ou moins abondant, tlle exige plusieurs hcurea quand oiî prend le litre de la soude Domule cl aouvonl cinq à dix niÎQUles nulamant lorsqu'il ]' a eu ibsorplion d'une grande quantité d'acide carboniquo.

Dana tous les caa, il finit bien se garder, pour acci'lén-r le titrage, de jelcr la liqumir «ur un nitra sec. L'dcart eal eonsiilArablo entra le litre do la mAmo saude. selon qu'on a pria ce titre sur la liqueur éclaircic par simple décantation ou par fl|tialion. Da s'en fera une idds par les résultais suivants :

DOSAr.li: VOLUtlËTHIQUR tu k'AtUbK CARSONIQtE. tOf

pida pour faire, quand cela est nécessaire, deux essais alcalimétriqueç successifs.

Exemples :