Action d'un mélange de sulfure de carbone et de vapeur

d'eau sur le fer.

La vapeur du sulfure de carbone porté à l'ébuUition dans un ballon entraîne la vapeur d'eau maintenue un peu au-dessous de ICO degrés dans une cornue : le reste de l'appareil est disposé comme ci-dessus.

Le brome renferme une trace d'un composé neutre et liquide. Le gaz obtenu, privé d'oxyde de carbone, contenait :

Gaz des marais, G* H* 6

Hydrogène 92

Azote 2

STNTBfcSB DU GAZ DES lARAIS, DI7 iiXl OLfiPIAXT, ETC. ^7

Les expériences qui précèdent établissent la transformatioii du sulfure de carbone en gaz des marais, c'est-à-dire la production d'un carbure d'hydrogène analogue au sulfure de carbone par le rapport qui existe entre ses éléments. En efTet, dans des volumes égaux de gaz des marais, C H^, et de sulfure de carbone, C^S*, se trouvent les mêmes poids de carbone, et des poids respectifs d'hydrogène et de soufre proportionnels aux nombres i et 16, c'est-à-dire aux équivalents du soufre et du carbone.

Toutefois, tout le carbone du sulfure, tout l'hydrogène du gaz hydrogéné, n'entrent pas en combinaison; car on retrouve une partie du carbone fixée sur le cuivre, et une partie de l'hydrogène à l'état libte et mélangée^avec le gaz des marais. Ce partage des éléments suivant plusieurs modes distincts de décompositions simultanées se présente dans presque toutes les réactions de la chimie organique; dans le cas présent, il atteste la faiblesse des affinités qui unissent le carbone avec l'hydrogène, et la facilité avec laquelle ces éléments, même à l'état naissant, au lieu de se combiner l'un avec l'autre, demeurent dissociés.

5. Action d'un mélange de sulfure de carbone, d'hydrogène sulfuré et d'oxyde de carbone sur le fer.

Le gaz des marais n'est point le seul composé qui prenne naissance dans la réaction simultanée du sulfure de carbone et d'un gaz hydrogéné sur les métaux; le gaz oléfiant se forme en même temps, comme on le démontrera plus loin. Mais cette dernière formation n'est pas très-considérable; aussi a*t-on cherché à l'augmenter par divers artifices.

On a pensé que cet objet pourrait être atteint plus aisément en substituant à l'emploi d'un seul composé carboné, très-propre à produire un carbure peu condensé, tel que le gaz des marais, l'emploi simultané de deux composés carbonés, plus aptes peut-être à former le gaz oléfiant, qui renferme deux fois autant de carbone sous le même volume. En effet, le procédé qui a fourni les meilleurs résultats consiste à ajouter au mélange de sulfure de carbone et d'hydrogène sulfuré un autre gaz carboné, l'oxyde de carbone, et à faire agir

3d LIVRE 1. CHAPITRE II. SECTION I.

le tout sur le fer mélallique. Dans ces conditions, l'aflinité du ter concourt avec celle de l*bydrogène, et le carbone naissant paraît tirer son origine à la fois de deux sources différentes» à savoir du sulfure de carbone et de l'oxyde de carbone : dès lors, il tend à entrer dans une combinaison d'un ordre plus élevé.

En fait, le gaz oléfiant, plus condensé que le gaz des marais» se forme en plus grande abondance par remploi simultané de deux composés carbonés. Dans ces conditions, le bromure de gaz oléfiant formé peut renfermer jusqu'au seizièiae du carbone contenu dans le sulfure de carbone décosaposé. Cette expérience, l'une des plus importantes, va être décrite avec détails.

Voici les appareils :

Dans un flacon tritubulé arrivent, d'une part, un courant d'hydrogène sulfuré, d'autre part, un courant d'oxyde de carbone; les deux gaz s'y mélangent, se dessèchent ensemlile sur du chlorure de calcium, traversent un ballon contenaol du sulfure de carbone, qui se vaporise dans le courant gazeux; le mélange des trois corps est ensuite dirigé sur du fer métallique chauffé au rouge sombre; de là, les gaz passent dans des flacons condenseurs, puis sur la cuve à eau.

L'hydrogène sulfuré est produit par l'action de l'acide sulfurique étendu sur i kilogramme de sulfure de fer préparé par voie sèche; il se purifle dans un flacon laveur.

L'oxyde de carbone, préparé par voie minérale, a été dissous d'abord dans une solution chloiiiydrique de prolocblorure de cuivre : il suflit de placer dans un ballon 4^5 litres de cette liqueur saturée et de la chauffer doucement, pour en dégager l'oxyde de carbone avec une régularité parfiiite. Le gaz se lave dans l'eau, puis dans une éprouvette ovoïde coatenanl du brome sous une couche d'eau, enfln dans un flacon conteiiani une lessive de soude concentrée.

Le fer métallique destiné à décomposer les gaz est contenu dans un cylindre de cuivre rouge, terminé par deux bases hémisphériques, épais de i centimètre et dont la capacité est supérieure à i litre ; deux longs tubes de cuivre rouge sont soudés au centre des deux bases hémisphériques, et permettent le libre passage des gaz à travers le cylindre. Cet appareil

SYNTHÈSE DU OAZ I«S MAEA», DU GAZ OLAFUNT, ETC. 3i^

est le seul qui ail satisfait complètement aux conditions sui«vantes, exigées par la nature de rexpénence, et qui pourront donner une idée de sa difOcuité :

i"*. li fiiut une capacité intérieure considérable pour per^ mettre d'agir sur des poids de matière un peu nolalii^es ;

2**. Une forme allongée pour donner aux réactions le temps de se compléter.

3*. H est nécessaire de fermer le vase par des bouchons de liège fin, seuls propres à retenir, sans l'emploi d'aucun lut ou sabsiance oi^anique, des gaz qui s'écoulent sous une pression considérable. De plus, ces bouchons doivent être maintenus à une température voisine de zéro dans toute leur étendue pour prévenir leur altération.

Les deux conditions précédentes déterminent la forme du vase.

4*". Il est nécessaire de soumettre le vase dans ses divers points a des températures extrêmement variables, depuis le rouge jusqu'à zéro.

Ceue oondition suffit pour exclure tous les vases de porcelaine ou de terre; car un tel vase, pour peu qu'il ait un vaiume notable et une forme compliquée, ne résiste pas aux variations brusques de température : d'ailleurs, les vases de terre sont trop poreux pour des expériences de ce genre. Il est donc nécessaire d'employer des vases métalliques.

Les métaux fusibles au-dessous du rouge étant exclus, il reste le fer ou le cuivre. Mais il serait très^lifOcile de fabriquer un cylindre de fer creux, terminé par deux bouts soudés chacun à un tube étroit du même métal, surtout si le système devait être imperméable aux gaz dans toutes ses parties, même a ta température rouge. Reste le cuivre rouge, plus malléable, plus facUe à travailler et à souder.

Les détails qui précèdent montrent quelles difficultés rencontre le chimiste dans la nature des vases qu'il emploie, louies les fois qu'il s'écarte des conditions communes de l'expérimentation.

Dans le cylindre de cuivre rouge qui vient d'être décrit» on a introduit de la tournure de fer en aussi grande quantité qu'il a été possible. Cette tournure avait été au préalable lavée à grande eau, triée, puis calcinée pour détruire toute matière

4o LkVRC I. CHAPITIIB H. ACTION t.

organique. On l'a chaufTée au rouge dans le cylindre même, disposé horizontalement, et Ton a fait passer un courant d'hydrogène pur, de façon à réduire tout le fer à l'état métallique : ce résultat n'a pu être atteint qu'au bout de trois jours.

Pendant cette réduction, aussi bien que plus tard, on refroidit à l'aide d'un courant continu d'eau froide les tubes qui terminent le cylindre de part et d'autre ; ceci a pour but d'éviter toute altération des bouchons.

Quand la réduction du fer est terminée, on fait pénétrer dans le cylindre chauffé au rouge sombre le mélange d'oxyde de carbone, de sulfure de carbone et d'hydrogène sulfuré; on fait marcher les gaz avec régularité, et l'on arrête l'expérience au moment où du cuivre chauffé dans un tube de verre vert horizontal, qui suit le cylindre métallique, commence à être attaqué par les gaz sulfurés.

Les gaz, après s'être désulfurés dans le cylindre et avoir traversé le tube de verre qui le suit, arrivent dans un petit flacon refroidi, puis dans un flacon laveur contenant une dissolution d'acétate de plomb, laquelle sert de témoin : de là, ils barbotent dans le brome que renferme une éprouvette à pied de forme ovoïde; ils se lavent dans un flacon contenant une lessive de soude et sont recueillis sur la cuve à eau.

En raison des expériences qui précèdent, on a jugé inutile d'analyser les gaz recueillis sur la cuve à eau ; mais on s'est particulièrement attaché à l'étude du bromure de gaz oléfiant. On l'a isolé et on a régénéré à l'état libre le carbure d'hydrogène qui l'avait formé.

On isole le bromure en dissolvant l'excès de brome dans une lessive de soude moyennement concentrée et enlevant avec un tube de verre eflllé le liquide neutre et pesant, insoluble dans la liqueur aqueuse. On réunit les produits de plusieurs opérations et on les distille avec précaution; le bromure distille en majeure partie vers laS à i3o degrés; dans la cornue reste une très-petite quantité d'un composé brome qui paraît renfermer un dérivé de la naphtaline.

Le bromure isolé a été chauffé à 275 degrés, dans des tubes scellés à la lampe, avec de l'eau, du cuivre et de l'iodure de potassium, conformément à la méthode décrite plus haut (p. 19) pour régénérer le gaz oléfiant.

SYIITHÈSE PU GA2 DBS HAKAlSy DU GAJC OljFUlVTy BTC. ^ï