RECHERCHES SUR LA VOLATILISATION DE L'AZOTL" DU GUANO PÉRUVIEN

Le pouvoir absorbant de la terre arable pour les principes fertilisants a été, depuis quelques années surtout, l'objet d'intéressantes observations. Que la faculté inhérente au sol, de dépouiller les so-

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lutions, dérive de sa constitution physique ou de sa nature chimique, il est certain que ce sol représente dans certains cas un véritable crible propre à localiser, pour les besoins des végétaux, des éléments de nutrition dont, en raison de leur extrême dissémination, l'esislence même semblerait quelquefois contestable.

Il n'est peut-être pas inutile de rappeler à cette occasion que l'aptitude des terres à séparer et à retenir des substances préalablement dissoutes n'implique nullement l'absorption physiologique de ces substances à l'état solide sous l'influence ultérieure de la végétation. Telleest cependant la conclusion àlaquelle Uebig, et après lui un certain nombre de chimistes, ont cru devoir s'arrêter; j'ai déjà tenté de prouver qu'une telle proposition n'était pas, jusqu'à présent du moins, rigoureusement démontrée (1).

Quoi qu'il en soit, et pour établir, en ce qui concerne l'ammoniaque et les sels ammoniacaux, le pouvoir fixateur de ta terre arable, plusieurs savants se sonl livrés à de curieuses observations.

En 1850, Waya reconnu qu'un kilogramme de terre peut condenser de 1',57 à 3',92 d'ammoniaque présentée sous forme de solution aqueuse renfermant par litre S^.ITd d'alcali libre. It a également reconnu que le titre de la solution faisait varier le pouvoir absœbant de la terre.

M. firustlein a contrôlé dans le laboratoire de M. Boussingault les expériences de Way, et a entrepris de fort intéressantes recherches sur les causes et les circonstances de la fixation de l'ammoniaque. Il a établi avec certitude que les affinités du sol pour l'ammoniaque étaient de nature physique et chimique, et que tel terrain fort convenable pour isoler l'ammoniaque libre d'une solution l'élait beaucoup moins pour en absorber l'ammoniaque salifiée. C'est ainsi que des solutions très-étendues d'ammoniaque seront surtout dépouillées de ce gaz par du terreau, de la tourbe, du noir animai, tandis que la terre arable, et surtout la terre contenant du calcaire, décomposera énergiquement les sels ammoniacaux.

Presque toutes ces expériences de M. Brustlein ont été effectuées en mettant les terres en contact avec des solutions; toutefois, ce chimiste a vérifié au moyen de quelques essais le pouvoir absorbant de la terre sèche pour l'ammoniaque à l'état gazeux, et il a pu démontrer que non-seulement l'absorption était plus efficace en pareil

{I) Lffont lie chimie agricole, i' '^diïian

cas qu'au sein des solutions, mais encore que le sol avait une faculté condensatrice plus grande à l'état sec qu'à l'état humide . Enfin il résulte du travail de M. Brustlein que l'air employé en excès dépouille la terre de l'ammoniaque qui avait été tout d'abord fixée dans sa masse poreuse.

L'examen de près de deux cents échantillons de guano du Pérou m'ayant donné occasion de reconnaître la déperdition ammoniacale de ces engrais à la température ordinaire, j'ai depuis longtemps adopté pour leur dessiccation, en vue de l'analyse, des précautions minutieuses ayant pour hut de fixer leur ammoniaque. Parmi les moyens convenables pour modérer ou annihiler le dégagement d'ammoniaque et de carbonate d'ammoniaque, l'emploi d'une liqueur titrée sulfurique qui reçoit l'air devenu alcalin, le contact d'une solution de chlorure de baryum employé par M. Barrai, le mélange avec une forte dose de noir animal un que j'ai indiqué il y a longtemps, peuvent fournir de bons résultais ; toujours est-il que la déperdition du guano à l'air étant un fait admis, on peut se demander si elle a également lieu dans le sol fouillé par la charme.

Cette question a de l'intérêt, car s'il est prouvé qu'une portion de l'azote ammoniacal du Guano se volatilise en pure perte dans le sol, on serait naturellement conduit à rechercher dans l'emploi de réactifs fixateurs tels que l'acide sulfurique, le moyen d'immobiliser un gaz fertilisant d'une valeur commerciale élevée (1).

Pour me rendre compte des pertes d'azote que peut éprouver le guano, j'ai mis cet engrais en contact : i" avec l'air dans des conditions de température et de volume variables; 2° avec des terres de natures diverses ; 3° enfinavec de la tourbe, mais en activant le dégagement ammoniacal du guano au moyen de chaux vive. C'est le résultat de ces expériences que je vais exposer.

L'appareil dont j'ai fait usage est représenté dans la planche cicontre. Le guano seul ou mélangé à la terre était placé entre deux tampons d'amiante dans un tube AA de 0~,65 de longueur et de 0'°,015 de diamètre; un flacon d'appel F permettait de faire passer un courant d'air dans le tube, et, comme on le voit, cet air pénétrant dans le tube coudé a a arrivait dans l'éprouvette B, où il tra-

(1) Je ne considère le rôle de l'acide tulTurique qae comme Hxateur de l'iuale lor>qu'il l'agjl du guano péruvien, car la nécessité de modiAer el de rendra solubles de> li auimiUbles que ceux de cet entrais ne me aranble pu motivée.

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versait une solution d'acide sulfu rique normal dont 10 cent, cubes saturaient l'ammoniaque correspondant à (H', 175 d'azote.

J'avais la précaution d'introduire à chaque expérience dans la portion concentrique o o du tube I une petite bandelette roulée de toile fine destinée à arrêter les particules acides dont une circulation trop rapide du gaz aurait pu déterminer l'entraînement. L'opéra* tion terminée, cette petite toile était enlevée et lavée à l'eau distillée, qui du reste n'est jamais devenue acide au tournesol. L'air dépouillé d'ammoniaque se rendait, en traversant le robinet r, dans le flacon F; lorsqu'on voulait procéder à une nouvelle expérience, on fermait le robinet r, on ôtait le bouchon du tube GC et on remplissait le flacon F en ouvrant le robinet D d'un réservoir supérieur.

Pour opérer à une température plus élevée que celle de l'air du laboratoire, j'introduisais le guano dans le tube en 'U A'A'. Ce tube était suspendu dans une capsule en cuivre E renrcrmant de l'eau échauffée par un bec Bunsen et recevant un thermomètre.

J'entre désonnais dans le détail des opérations effectuées.

ir.

I" up«rietie« • On fait passer 16 litres; d'air à la température de + 15° dans 10 cent, cubes d'acide sulfurique normal amené à 20 cent, cubes par son mélange avec de. l'eau distillée. Le titre du liquidi; reste invariable. La môme opération effectuée à la température de -)- 30° fournit un résultat identique.

les différences dans l'acidité de l'acide sulfurique normal ne devront donc être attribtiées qu'à l'influence de l'ammoniaque volatilisée.

*' eipAricBcc : On prend un giamme de guano Macabi dans lequel on a dosé 10,55 pour 100 d'azote dont 4,18 h l'éUt de matière solulile dans l'eau, cl 0,37 à l'état insoluble (1>; on l'abandonne à l'air pendant un mois dans un cabinet non chauffé dont la température est basse, au bout de ce temps le guano est analysé et a perdu :

L'azote volatilisé à la basse tempèratxtre de décembre représente 4,07 pour 100 de Vazote contenu dans le giutno employé (2).

»' expérience : Sur A grammcs de guano on fait passer 8 litres d'air à la température de -Hl*^') )^ titrage de l'acide normal donne :

Arolc vatalilisf.

Ainnionia(|uc. •

(I) Celle sépnralion Taile à deux reprises, une toit par ilitcestion peiiUint Si licures et liltralion, une «titre Tais par lavage sur un nitrc, a Tourni iler résullats idenliques. Je n'userais aMriner toulefois que tout l'azote dissous sotl à l'élal de sel ammoniacal et qu'il n'en Taille pas attribuer une petite portion i de la niatiËrc oi^anique soluble; •l'aulro part,el bien que, dan: l'une des expéricncei. la digestion de SO gr. de ituano dans l'eau ait en lieu pendant Si heure», je n'oserais afflnncr qu'il neresUt pas dam la partie insoluble des traces de plioiphate mixte renfermant de l'ammoniaque en combinaison.

M. Joulie a dosé en janvier 1874 dans un échantillon de guano )>éruvien.

Aïolc ammoniacal 3E..r>!i

. Aiote oi^niqne 7g., 39

iOe.,9e (Sj Dans les vastes magasins où sont déposés les guanos de la compa;.iie conccs^tinn' naire du gourerncmcnt péruvien, l'almoiphère est tellement ehargrje d'ammoniaque qu'elle est quelquefois irrespirable. L'acide luinireui d'une allumette e veloppe dans cette atmosphère un nuage d'une remarquable opacité.

VOUTILISATION DE L'AZOTE DU GUANO PËRUVtE?!. 313

L'azote volatilisé représente 0,16 pour 100 de Vaiole du giiano employé.

4* ezp^ricBce i 10 graoïmes de guano sur lesquels ont passé 10 litres d'air à + "15' onl perdu.

Azote Ot.,0014

Aatoioniaqu.' O.'.,00l6

L'azote volatilisé reprèseale 0,\S pour 100 de l'azote du guano employé.

s* «xpérienea f 10 graiumes de guano sur lesquels onl passé 16 litres d'air h + 15* ont purdu :

L'azote volatilisé représente 0,36 pour cent de tazote du guano employé.

•' «xp«rieBcci la même quantité de guano soumise à l'action de 16 litres d'air à + 30* a perdu :

L'aioie volatilisé représente i ,09 pour cent de Faiote du gttano employé.

Les conditions dans lesquelles Tonctionnait l'appareil ayant clé ainsi déterminées, j'ai dû rechercher s'il n'y avait pas intérêt à augmenter la quantité d'air mise en contact avec ie guano, or l'expérience m'a démontré qu'à la température de + lij", 10 grammes de guano n'avaient pas perdu sensiblement plus [l'ammoniaque après le passage de 32 litres d'air qu'après le passage de 16 litres. I*s résultais que je désirais obtenir devant surtout avoir une valeur comparative, le cbilTre de IG litres a donc été adopié.

La porosité du noir animal permet de fixer parfaitement l'ammoniaque du guano, mais il laul que le mélange soit intime et que la proportion du noir soil relativement assez forte, c'est ce que les expériences suivantes mettent en lumière.

9' «xpéricaee i 0 grammes de guano sont triturés rapidement

avec i gramme de noir d'os merge en poudre flne. On fait passer sur le mélange 16 litres d'air à -|- 15°, la perte constatée est de :

OÎ..0007 Os. ,0008

L'azote volatilisé ne représente que 0,007 pour cent de l'awte du guano employé.

Voulant rechercher l'action de la même quantité de noir à une température plus élevée, on a refait Tessai dans les conditions suivantes :

B' expéricBce < 9 grammes de guano additionnés de 1 gramme de noir animal sont soumis à l'action de 16 litres d'air à + 30°, la perte est de :

âzflte Og.,0099

Ammoniaque Os ,0120

L'azote volatilisé s'élève donc sous l'influence de la température de+ 30™ à 1 ,04 pour cent de l'azote du guano employé.

Pour diminuer l'action de la température élevée j'ai augmenté la dose du noir animal et l'ai portée à 20 pour cent du mélange. Voici le résultat obtenu.

«* «xp«rUn(« I 8 grammes de guano additionnés de 2 grammes de noir animal et soumis à l'action de 16 litres d'air à +'30° ont perdu :

Azote Oe.,0099

Ammoniaque Oe.,OIÏO

L'azote volatilisé s'élève à 1,17 pour cent de l'azote du guano

En résumé, l'augmentation dans la dose de noir mélangé n'a pas suffi à contrebalancer l'effet produit par une température élevôe sur le guano. 11 est évident qu'on arriverait à fixer complètement l'azote par l'emploi du noir en quantité plus forte, mais, au point de vue de l'agriculture, il suffit d'établir qu'à + lÛ" de température 15 à 30 pour cent de noir animai en poudre fine mélangé au guano ont une énergique faculté condensatrice pour des gaz ammoniacaux.

Pour déterminer le rôle de la terre arable en présence des matériaux volatils du guano, j'ai successivement employé : 1* une terre

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brune assez maigre provenant du jardin' de l'École des sciences ; S* une terre aipleuse grise des marais de Saint-Gildas-des-Bois (Loire-Inférieure); 3° une terre jaune, itrés-siliceuse de la môme localité; 4° enfin un sable siliceux grossier recueilli sur des landes et séparé de la terre brune dans laquelle il était disséminé. On avait dosé dans ces terres les éléments constitutifs suivants :

Terri: du jintiu. Torra gtitt dn m^nii. Twn jiuiw.

Cravier tUiceux mcjen. . . . 30,50 30,30 39,00

S*blc liliceux Hn 4S,S8 39,66 38.73

Argile avec Irace* de calcaire. . 96,83 (1) 40,11 (3) iî.îT (3)

<••, 11» «I !«' cxpArieBcea. — 10 grammcsde guano ont été mélangés avec 50 grammes de ces terres et soumis à l'action de 16 litres d'air à +'15'*, l'acide sulfurique normal n'avait pas après l'expérience subi la moindre modification. Les terres employées, alors même qu'elles étaient complètement dépourvues de substance oi^anique, comme le type n° 3, avaient donc fixé l'ammoniaque de l'engrais.

t«" expérience. — On a mélangé 50 grammes de guano avec i 0 grammes de sable siliceux, la déperdition constatée par le titrage de la liqueur sulfurique normale après le passage de 16 litres d'air à -f 15° a fourni pour la perte :

L'azote volatilisé représente 0,46 pour 100 de celui que renfermait le guano.

Cette perte a été un peu plus forte que celle observée dans l'expérience n" 5 où les 10 grammes de guano étaient employés sans mélange. 11 est facile de comprendre que la volatilisation ait été rendue plus active par suite de la dissémination du guano dans une matière inerte comme le sable siliceux. Quoi qu'il en soit, les rapports de 0,36 à 0,46 pour 1 00 ne sont pas très-éloignés l'un de l'autre, et on voit, en tout cas, que l'action condensatrice du sable siliceux a été nulle.

(1) Cette argile renferma nn peu d'humus.

(2) Une matière brune à réaction acide et propre aux Icrrains de landes calorail aiiei fortement cette ar)^e.

. (3) Argile tris-légirement calcaire.

H m'a semblé intéressahl de provoquer une active décomposîtioa des sels ammoniacaux du ^ano par l'addilion de chaux vive, el d'examiner le rôle de la terre en présence d'une cause aussi énergique de dégagement de gaz feiti lisants. Celte recherche a donné heu à Texpérience décrite ci-dessous.

14° «■périenra. — 10 grammes de guano mélangés intimement et rapidement à 0c,5 de chaux vive en poudre impalpable sont introduits dans le tube de l'appareil. On fait passer sur le mélange 16 litres d'air à + 15° et on obtient en matière évaporée :

Azote Og.,08M

Ammoniaq'ic , . ■ Oc.,1031

L'azote volatilisé s'élève donc à 8,50 pour 100 de l'azote du ^uano.

is° «sr^rimee. — Un mélange identique est additionné de 50 grammes de terre de jardin de l'École des sciences. Après le passage des 16 litres d'air à + 15° on obtient pour l'azote disparu :

La perle d'azote s'est élevée à 0,49 pour 100 de l'azote du guano.

Le résultat de l'expérience précédente ne m'a pas surpris en raison de l'énergie avec laquelle la chaux détermine le dégagement de l'ammoniaque du guano, je m'attendais même à une déperdition bien plus considérable; il est probable qu'en présence d'une quantité suffisante l'ammoniaque serait complètement fixée.

J'ai voulu cependant me rendre compte de l'efTet que produisait une terre tourbeuse dans les mêmes circonstances.

••' expéricDoe. — On emploie 10 grammes de guano, 0^,5 de chaux et 50 grammes de tourbe de Montoir : on fait passer 16 litres d'air à + 15°, le titrage de l'acide normal conduit Â reconnaître qu'il ne s'est pas évaporé la moindre trace d'azote, ce qui est du reste en parfait accord avec les observations de M. Brustlein effectuées sur le teri'eau el ta tourbe immei^ées dans une eau ammoniacale.

VOLATtUSATION DE L'AZOTE DU GUANO PËRUViEN. RECHERCHES SUR LA VOLATILISATION DE L'AZOTB DU GUA.SO PÉRUVIEN.

HATIÉRES EHP LOVÉES.