DÉRIVÉS DE L'AZOTE

Gaz ammoniac. — Composés oxygénés de l'azote. — Protoxyde d'azote. — Bioxyde d'azote. — Acides hypoazoteux et azoteux. — Peroxyde d'azote. — Acide azotique.

GAZ AxMMONIAC

135. Le gaz ammoniac, combinaison d'azote et d'hydrogène, a été isolé pour la première fois par Priestley, qui le nomma air alcalin. Il se trouve en petite quantité dans l'air, l'eau de pluie, l'eau de neige. La distillation sèche de la houille, des matières organiques, la putréfaction de celles-ci, fournissent beaucoup de gaz ammoniac, libre ou combiné avec l'acide carbonique.

Il se forme aussi par combinaison directe de Tazote et de l'hydrogène qui s'unissent sous l'influence de la décharge électrique obscure. Enfin le gaz ammoniac se forme encore par réduction des Combinaisons oxygénées de Tazote. Ainsi, quand on traite certains métaux, comme le fer et le zinc, par Tacide azotique étendu AzO'^Hy l'hydrogène qui se dégage décompose une partie de l'acide azotique, s'unit à son oxygène pour former de l'eau et à son azote pour donner de l'ammoniaque :

AzO^H + H8 = 3H20 + AzH»

Quand le fer se rouille au contact de l'air humide, on observe la production d'une petite quantité d'anuiioniaque. On avait admis d'abord que l'hydrogène mis en liberté par l'action du fer sur l'eau se combinait directement avec l'azote atmosphérique, mais S. Cloez

l&ontré que la production d'ammoniaque dans ces «nstances est due à la réduction de l'acide azotique pirair.

, Préparation — On prépare le gaz ammoniac

Recomposant par la chaux vive le chlorhydrate d'am-

Riiaque AzIF, HCl, combinaison d'acide chlorhy-

de gaz ammoniac dont nous indiquerons la

jaratipn en traitant îles sels anunoniacaux.

On introduit dans un ballon un mélange de 1 partie

ihlorhydrate d'ammoniaque et de 2 parties de chaux

1 en poudre; on recouvre le tout de chaux vive,

fcron chauffe doucement le ballon mis en commum-

•cation avec une éprouvette renversée sur la cuve à mercure (fig. 27).

Le gaz ammoniac se dégage, traverse la couche de chaux vive, où il se dessèche complètement, et se rend dans réprouvette, où il est recueilli :

2AzH3,HCl H- CaO = CaCP + H20 + 2AzH3 Chlorhydrate Chaux. Chlorure Eau. Gaz

d'ammoniaque* de calcium. ammoniac.

137. On emploie dans les arts et dans les laboratoires la solution aqueuse de gaz ammoniac, sous le nom û' ammoniaque^ ammoniaque liquide^ alcali volatil. Cette solution se prépare industriellement par la distillation avec la chaux des urines putréfiées, ou des eaux ammoniacales provenant de la préparation du gaz d'éclairage; ces liquides renferment du carbonate d'ammoniaque qui est décomposé par la chaux, et le gaz ammoniac est reçu dans l'eau, où il se dissout. L'ammoniaque liquide du commerce ou alcali volatil est impure et présente souvent une couleur jaune; pour ravoir exempte de toute matière étrangère, on doit la préparer à Taide du chlorhydrate d'ammoniaque pur et de la chaux, ou bien en distillant l'ammoniaque du commerce et faisant arriver le gaz dans de Teau distillée.

138. Propriétés, — Le gaz ammoniac est incolore, d'une odeur excessivement pénétrante, qui provoque le larmoiement; sa densité est de 0,589, ce qui donne 17 pour son poids moléculaire.

Sa composition a été déterminée par Berthollet en 1785. Quand on soumet le gaz ammoniac à l'action d'une série d'étincelles électriques, il se dédouble en azote et en hydrogène, et le volume primitif est doublé. En déterminant la composition de ce mélange, au

moyen de l'eudiomètre, on constate qu'il est formé de 3 volumes d'bydrogône et de 1 volume d'axote, fournis par 2 volumes de gaz ammoniac. La molécule (2 volumes) de gaz ammoniac pesant 17 renferme donc 1 atfime (i volume) d'azote pesani: li et 3 atomes (3 volumes) d'hydrogène; on représente cette molécule par la formule AzH^.

139. Le gaz ammoniac refroidi à Mi" au-dessous de zéro ou soumis a une pression de 20 atmosphères

se liquéfie. Faraday a liquéfié le gaz ammoniac en utilisant la propriété que possède le chlorure d'argent de fixer une grande quantité de gaz ammoniac à froid et de l'abandonner par une faible élévation de température.

Il prend un tube recourbé, fermé à une extrémité (fig. 28), introduit dans cette branche du chlorure d'argent ammoniacal, puis ferme l'autre extrémité à la lampe. Ceci fait, il place cette extrémité dans un mélange réfrigérant, tandis qu'il chauffe à 40° le chlorure d'argent ammoniacal.

Celui-ci aljandonne le gaz ammoniac, qui se trouve ainsi soumis â une forte pression et se condense dans la partie du tube refroidie,

Lorsfju'on laisse revenir l'appareil à la températuce

ordinaire, le gaz ammoniac tend à entrer en ébullition ; il est alors absorbé par le chlorure d'argent, qui passe de nouveau à l'état de chlorure ammoniacal. L'appareil peut donc servir indéfiniment à la démonstration de la Uquéfaction du gaz ammoniac.

Le gaz ammoniac liquéfié se solidifie à — 80° en une masse cristalline; à la pression ordinaire, il bout à — 35° et reprend l'état gazeux en produisant un grand abaissement de température. C'est sur cette propriété qu'est fondé l'appareil de M. Carré pour l'obtention de la glace, appareil qui est la transformation industrielle du tube de Faraday.

440. L'appareil Cart*é se compose essentiellement d'une chaudière en communication, à l'aide d'un tube, avec un récipient présentant à sa partie supérieure une concavité, dans laquelle on place le vase contenant l'eau destinée à être congelée. On remplit la chaudière aux trois quarts d'une solution de gaz ammoniac, et l'on chauffe jusqu'à 130°. Comme la solution ammoniacale perd tout son gaz par la chaleur, ce gaz se sépare et se rend dans le récipient, où, ne trouvant pas un espace suffisant pour se répandre, il se trouve comprimé et se liquéfie. Ceci fait, on éteint le feu et l'on refroidit rapidement la chaudière. L'eau que renferme la chaudière, étant revenue à la température ordinaire, redissout rapidement une portion du gaz ammoniac; la pression diminue, et la partie liquéfiée qui se trouve dans le récipient entre en ébulhtion, se réduit en gaz qui va se dissoudre dans l'eau, et absorbe dans ce changement d'état une telle quantité de chaleur que l'eau placée sur le récipient se congèle. Finalement, tout le gaz ammoniac se redissout dans l'eau, et l'appareil est propre à une nouvelle opération. L'appareil Carré, qui permet d'obtenir à peu de frais

«n grand abaissement de température, rend chaque jour d'iuiportants services à l'industrie.

iM. Le gaz ammoniac est très soluble dans l'eau, car I volume d'eau à O» dissout H27 volumes de gaz ammoniac, et à 15° en dissout 783 volumes (Roscoe).

B remplissant de giz immoniiL un flacon dont le UChon est tii\ersé par un tube efhle au\ deux bouts la partie exteneuie plongeant ce tuLe dans Ë cuve pleine d eau et brisant alors la pomte fermée, u s élancer en jet dans le flacon Ce phénomène est produit par la dissolution rapide du gaz et le ♦ tide qui en est la suite. Au bout de peu d'instants, le

J flacon est plein d'eau.

La solution de gaz ammoniac saturée à zéro a une densité de 0,87; elle perd tout son gaz quand on la chaufi'e h 100° ou qu'on l'expose dans le vide; son odeur est piquante comme celle du gaz lui-même, et

sa saveur est caustique. Elle bleuit le papier de tournesol rougi par les acides et verdit le sirop de violettes.

Le gaz ammoniac est difficilement combustible; il ne continue à brûler que dans une atmosphère d'oxygène. On réalise sa combustion lente en faisant arriver un courant d'oxygène à la surface d'une solution très concentrée d'ammoniaque et déterminant le phénomène à l'aide d'une spirale de platine chauffée au rouge et disposée de manière à affleurer le liquide (fig. 32). La combustion se continue, et la spirale reste incandescente.

Dirigé dans un tube de porcelaine chauff'é au rouge, le gaz ammoniac se dédouble en hydrogène et en azote. Si le tube renferme du charbon porté à l'incandescence, l'azote se fixe sur le charbon, et l'on obtient du cyanhydrate d'ammoniaque, en même temps qu'il se dégage de l'hydrogène :

2AzH3 + G = CAzH,AzH3 ^- H2

Gaz Charbon. Cyanhydrale Hydrogène,

ammoniac. d'ammoniaque.

442. Le chlore décompose le gaz ammoniac en dégageant de Fazote et formant de l'acide chlorhydrique qui se combine avec un excès d'ammoniaque pour donner du chlorhydrate d'ammoniaque :

4AzU3

= Az

-f 3AzH3HCl

Gaz

Chlore.

Azote.

Chlorhydrate

ammoniac.

d'ammoniaque.

On fait arriver par un tube effilé un jet de gaz ammoniac dans un flacon plein de chlore sec ; la réaction est immédiate, et le flacon se remplit de vapeurs blanches de chlorhydrate d'ammoniaque.

Le chlore agit de même sur l'ammoniaque liquide;

il suffit de remplir presque entièrement un long tub^| d'une solution aqueuse île chlore, d'ajouter ensuite A^Ê l'ammoniaque liquide, de boucher le tube et de le ren.<fl verser, pour voir des bulles d'azote se réunir à sa partiM supérieure. H

Si l'on emploie un excès de chlore, toute l'ammo^B nîaque est détruite, et le chlore, réagissant sur |jH chlorhydrate d'ammoniaque formé, donne un liquidffl oléagineux, qui est du chlorure d'azote. Ce corps défl tone. sous les plus faibles influences, avec une violeno^| inouïe; l'explosion d'une seule goutte suffit pour bris^S les vases de verre et de porcelaine et en projeter aveJM force les débris. Dulong fut grièvement blessé ^fl découvrant le chlorure d'azote. I

l'iS. L'iode introduit ilans une solution aqueuacH d'ammoniaque se convertit en une poudre noire quifl une fois sèche, détone par le moindre frotteraentfl même par celui d'une barbe de plume. Cet ioduraH d'azote serait, suivant fiunsen, une combinaison d'it^| dure d'azote AzP et de gaz ammoniac AzH'. ■

i44. L'ammoniaque se combine directement avefl les acides; les corps ainsi obtenus ont les propriété^ générales des sels et présentent les plus grandes res^ senihlances avec les sels de potassium. Dans les seU>l ammoniacaux, comme AzH'HCl, chlorhydrate d'ammoniaque, AzH^AzO^H, azotate d'ammoniaque, etc., on a admis un groupe AzH', V ammonium, se comportant comme le métal potassium dans les sels de potassiuma^

AïH'Cl KCl

li'aramonium. de potasaiom.

AïO^AïH' Az03K

- CHIMIE tftOBO.

Nous emploierons dorénavant les formules des sels ammoniacaux, données par cette théorie, sur laquelle nous reviendrons en détail en parlant des sels ammoniacaux.

145. Action de Vammoniaque sur Vorganisme. — L'ammoniaque est un poison irritant très énergique; elle agit vivement sur les muqueuses et provoque le larmoiement. On doit attribuer à son action les ophthalmies dont sont affectés les ouvriers qui vident les fosses d'aisances. Dans les cas d'intoxication par ingestion d'ammoniaque liquide, on observe des brûlures de la langue et du palais, de violentes douleurs d'estomac, des selles involontaires, la perte de la voix, l'excitation du système nerveux. A l'autopsie, on trouve une stéatose du foie et des reins. Le traitement de cette intoxication consiste dans l'administration de boissons vinaigrées destinées à neutraliser l'ammoniaque encore contenue dans le tube digestif, puis dans l'emploi des antiphlogistiques.

Prise à petites doses à l'intérieur, l'ammoniaque provoque une légère accélération du pouls, de la diaphorèse, et agit comme stimulant du système nerveux; c'est à ce titre qu'on la prescrit quelquefois pour combattre l'ivresse; à l'extérieur, elle est usitée comme caustique, soit pour amener la rubéfaction de la peau ou même la vésication, soit pour cautériser les piqûres d'abeilles, de moustiques et les morsures de vipères. Étendue de beaucoup d'eau, elle calme les douleurs causées par les brûlures.

Dans les arts, l'ammoniaque sert à la préparation des matières colorantes, à l'obtention de la glace par le procédé Carré. Elle est d'un usage journalier comme réactif dans les laboratoires.

PROTOXYDE d'azote 183