OZONE

60, Depuis longtemps on a remarqué l'odeur particulière produite par les décharges répétées d'une machine électrique. Schœnbein, de Bâle, le premier, fit une étude attentive de ce phénomène, qu'il attribua à la formation d'un corps particulier : il désigna celuici sous le nom d'ozone, de o?w, je sens.

De nombreux travaux ont montré que l'ozone est constitué par une modification de l'oxygène lui-même.

L'ozone n a jamais été isolé à l'état de pureté; on ne le connaît que mélangé à un excès de gaz oxygène, et c'est ce mélange qu'on nomme oxygène ozonisé.

On prépare d'ordinaire l'oxygène chargé d'ozone en faisant traverser le gaz par une série d'étincelles électriques; comme la chaleur détruit l'ozone, les étincelles les moins chaudes sont les plus favorables à sa production. La décharge électrique obscure est celle qui fournit le plus d'ozone avec une même quantité d'oxygène.

On se sert d'un appareil dû à M. Berthelot. Il se compose d'un gros tube en verre B, muni de deux tubulures G et D. Dans le tube B entre un tube A qui ferme her* métiquement le tube B à la partie supérieure. Le tube A renferme de l'eau acidulée d'acide sulfurique, et l'appareil est plongé dans une éprouvette F renfermant le même liquide; une électrode est plongée dans cette'

éproavette, une autre dans le liquide du tube A. L'oxyel gène arrive par le tube C, traverse l'espace annulaire^ compris entre le tube A et le tube B et ressort par le tube D, après avoir subi l'influence de la décharge obscure qui l'a en partie transformé en oKOne. Pour joindre le tube D aux vases dans lesquels on veut re»J cueillir l'tizone, comme on ne peut employer de caoutchouc qui serait oxydé, on fait passer le tube D dans un bouchon de Uège que supporte un manchon en verre E dans lequel on verse du mercure, puis de l'acide sulfurique; le tube D, qui sort au-dessus de l'acide sulfurique/est coiffé d'un tube élargi par lequel passe l'oxygène ozonisé, qui n'est ainsi en contact avec aucune matière organique. Avec cet appareil, on obtient de l'oxygène renfer- mant 5 à 10 pour 100 d'ozone.

L'ozone .se forme aussi dans p des réactions chimiques; quand on traite le bioxyde de bariTim par l'acide sulfu-j rique, on obtient du sulfale de baryum et de l'oxygêneîï cet oxygène est fortement ozonisé.

Toviles les combustions lentes ou vives s'accompa--H gnent de production d'ozone; quand la vapeur du phos- T phore s'oxyde à l'air, il y a de l'ozone formé.

L'ozone se trouve dans la nature, où il e.st fourni | soit par l'électricité atmosphérique, soit par les oxyda- . 3 nombreuses qui se produisent constamment.

n-iétés. — L'ozone ou du moins YoTt'jge.ti!!

ozonisé est incolore, d'une odeur pénétrante qui lui est propre et tellement forte que l'air en contenant ^^^ est encore odorant. Concentré, il amène l'inflammation des muqueuses et occasionne facilement des maux de tète; sa saveur est sensible. Il est très soluble dans l'eau. Chauffé à 250% l'oxygène ozonisé se détruit complètement, et le volume du gaz formé est plus grand que le volume primitif.

MM. Hautefeuille et Chapuis, en préparant l'ozone à une température de — 23°, ont obtenu de l'oxygène ozonisé renfermant 21 pour 100 de son poids d'ozone. Ils ont constaté que cet oxygène ozonisé, vu sous une longueur de 1 mètre, présente une couleur bleu d'azur. En comprimant à — 23*^ un mélange d'acide carbonique et d'oxygène ozonisé, ils ont obtenu un liquide bleu, formé d'acide carbonique liquide et d'ozone liquéfié.

L'ozone oxyde à froid des corps sur lesquels l'oxygène ordinaire est sans action. Cette propriété permet de le reconnaître : on se sert d'un papier rouge de tournesol imprégné d'iodure de potassium. L'ozone met l'iode en liberté et oxyde le potassium en le transformant en potasse, qui bleuit le papier rouge de tournesol. L'ozone oxyde à froid le phosphore, l'arsenic, le sulfure de plomb, les matières organiques, le mercure, etc. Il convertit l'acide arsénieux en acide arsénique ; cette réaction est utilisée pour doser la proportion d'ozone contenu dans l'oxygène ozonisé. On fait passer le gaz dans une solution titrée d'acide arsénieux, et l'on détermine par des procédés analytiques la quantité d'acide arsénique formé.

62. Nature de Vozone, — L'ozone s'obtient par l'action de l'étincelle électrique sur l'oxygène pur et sec. Quand on ozonise un jvolume déterminé d'oxygène, ce volume diminue; si l'on chauffe cet oxygène ozonisé

à ^0", l'ozone se détruit, et le gaz, en se transformanM en oxygène pur, reprend le volume iju'il avait avaud d'être ozonisé. Ces laits montrent que l'ozone n'est autEflS que de l'oxygène condensé ; sous un même volume, 19 renferme plus d'oxygène que la molécule de loxygèn^l ordinaire. Celte dernière est formée de 2 atomes oufl '2 volumes d'oxygène ; la molécule de l'ozone est évi^ demment composée d'un plus grand nombre d'atomesfl Quel est le poids de cette molécule? ■

Si l'ozone était pur, sa densité nous donnerait immé^ dîatemeat son poids moléculaire; mais, comme il esti toujours mélangé d'oxygène, on doit avoir l'ecours ^Ê d'autres propriétés. ■

Lorsqu'on agite de l'oxygène ozonisé avec du proto-B chlorure d'étain, l'ozone disparaît entièrement, et 1^ volume gazeux diminue ; c'est que tout l'ozone s'eatB fixé sur le chlorure d'étain. Si l'on dose le poids d'oxy->d gène absorbé par le chlorure d'étain et qu'on note lafl diminution de volume, on voit que le volume disparol est de 10 centimètres cubes pour une fixation del 0 gr. 021 d'oxygène. Par conséquent, cette quantité. J 0 gr. 02! d'oxygène occupait à l'état d'ozone 10 cent. I cubes. Puisque noua avons ainsi le poids de 10 centj I cul)es d'ozone, nous en déduisons immédiatement s&M densité, qui est de 1,658. Du moment que nous con-l naissons sa densité, son poids moléculaire nous eS^M donné par la formule PM = DV X 28,88, et nous trou-J vons le chiffre 48. La molécule del'ozone pèse donc 48;^ elle renferme 3 atomes d'oxygène et doit être repré— ■ sentée par la formule 0", tandis que la molécule dej l'oxygène ordinaire pèse 32, renferme 2 atomes et esta représentée par la formule 0'. ■

Cette conclusion a été appuyée par l'étude de 1» diCTusion de l'ozone dans l'air. Comme les gai on\,M.t«î»

vitesse de diffusion inversement proportionnelle à la racine carrée de leur densité, on arrive, en déterminant cette vitesse de diffusion, à supposer à Tozone une densité de 1,658, qui mène également au poids moléculaire 48.

La molécule de l'ozone (c'est-à-dire 2 volumes de ce corps) est donc formée par la condensation en 2 volumes de 3 volumes d'oxygène. Cette constitution rend compte de l'augmentation du volume d'ozone lorsqu'on le détruit par la chaleur :

2 volumes

3 volumes

d'ozone.

d'oxygène.

et de sa destruction par le mercure sans qu'il change de volume :

Hg

+ HgO

2 volumes

Mercure.

2 volumes

Oxyde

d'ozone.

d'oxygène.

de mercure,

Nous voyons par là quelle est l'importance de la notion de la molécule. Les changements de propriétés des corps simples, changements appelés ordinairement modifications allotropiques, résultent de la condensation différente des atomes dans les molécules.