CH 4 4- 2 O 2 = CO 2 4- 2 H
6 volumes 2 volumes
3 volumes zéro
La contraction pour le méthane est égale à deux fois le volume du gaz initial, à une fois et demi seulement pour l’hydrogène; de plus, le méthane donne son propre volume d’acide carbonique; si l’on brûle un mélange de ces deux gaz, le volume d’acide carbonique égale le volume du méthane "brûlé.
La partie condensable dans l’air liquide comporte l’éthene, le propane et l’isobutane. L'expérience a montré que,
en se plaçant à -127°, 1’ isobutane est entièrement retenu.
En plaçant le condenseur à cette température, on obtient deux portions contenant suivant la marche du fractionnement, soit éthane-propane, propane-isobutane, soit éthane-propane, isobutane seul. Voici comment on réalise cette opération:
Sur un grand vase cylindrique de Qewar-d’Arsonval, de 60 m/m de diamètre et 200m/m de profondeur, on place un bouchon de caoutchouc très souple traversé par un tube à essai de 23 m/m de diamètre qui descend à 125 m/m du fond du récipient. Le bouchon porte en outre des ouvertures pour l’arrivée et le départ de l'air liquide. On plane de l’éther de pétrole léger (Eb: 35°-50°) dans le tube à essai: on y fait plonger une pince thermoélectrique fer-constantan relié
à un galvanomètre sensible, et un agitateur métallique facile à manipuler extérieurement. Les températures sont facilement réglées par des arrivées successives d’air liquide.
La pince thermoélectrique est graduée à l’aide des
points fixes suivanst:
Point de fusion de la glace .0°
Point d’ébullition de CH 3 C1 .. -23°
AzH 3 . -38° 5
Point de fusion de CHC1 3 .. -70°
Mélange CO 2 et acétone . -78°
Poiiit d’ébullition du méthane . -164°
de l’air liquide .“192°
On obtient de cette façon des mélanges ne contenant que deux carbures déterminés. Leur combustion sera bien définie: voici comment on 1’interprète :
C^H 6 | 70 = 2 CO 2 4- 3 H 2 0 (9 vol. - 4 vol.)
contraction: 5 vol.,soit 2 fois 1/2 le volume du gaz initial
C 3 H 8 4* 10 0 s 3 CO 2 4- 4 H 2 0 (12 vol. = 6 vol.)
contraction: 6 vol.,soit 3 fois le volume du gaz initial
On pourra écrire que la contraction obtenue égale la somme des contractions dues à l’éthane et au propane; soit X le premier et Y le second,
2,5 X 4- 3 Y = contraction observée De même pour l’acide carbonique
2 X 4- 3 Y =: acide carbonique observé Ces deux équations donnent X et Y dont la somme doit égaler le volume du gaz brplé. Ce fait constitue une justification du résultat obtenu
TECHNIQUE GENERALE DE L*ANALYSE.- Pour obtenir les produits gazeuxI résultant de l’action de l’eau sur les carbures des terres| rares, voici comment nous avons procédé:
Un large tube de quinze centimètres de hauteur et quatre de diamètre, porte par un rodage un bouchon de verre creux muni d’un tube de dégagement et d’un petit entonnoir à robinet qui doit servir à introduire l’eau ou les liquides d’attaque; un petit condenseur de verre reli^ par un tube de plomb à une trompe à mercure complète l’appareil.
On-place dans le tube un poids connu du carbure à étudier, on ferme avec soin les robinets et on fait le vide; on introduit alors un excès d’eau bouillie par le robinet. La réaction se produit, et lorsqu’elle (gjgfc achevée, on recueil! le les gaz à l’aide de la trope à mercure, en refroidissant| le condenseur à --23° avec du chlorure de méthyle.
On sait que les carbures des terres rares donnent, outre les carbures gazeux, des produits liquides et solidesJ Les gaz obtenus de la façon q Ue n0 us venons d’énoncer comprennent, outre les termes nettement gazeux à la tempéra ture de l’expérience, une certaine proportion des produits liquides et peut-être même solides, due à leur tensdpn de vapeur dans le mélange à la température de -23°.
Le volume gazeux obtenu est passé entièrement sur l’air liquide qui permet d'en séparer la partie non conden- | sable. Cette opération doit être faite au début de l’expérience, précaution qui permet l’étude de cette première partie alors qu’elle ne contient pas trace d’air; cette con-l dition n'est pas remplie d’une façon certaine lorsque le gaz a subi plusieurs manipulations.
Dans la partie condensable, on dose les carbures acetyléniques par le réactif iodomerûurique alcalin. Nous avons réalisé cette opération dans une cloche à robinet portent une boule de IOQcc environ. Cette cloche étant en relation avec une condenseur et line trompe à mercure, on fait le vide dans l’appareil. L'absorption étant achevée, on ouvre le robinet: les gaz se détendent dans l’appareil et la solution iodômercurique pénètre dans la boule; on fait le vide en refroidissant le condenseur à -23°. On extrait ainsi les gaz dissous dans le réactif: cela évite des erreurs dues à la solubilité dans l'eau des carbures éthyléniques et saturés, solubilité impossible à définir, puisqu’elle varie cha,que gaz avec la composition du mé-l
lange.
Cette opération étant achevée, on peut faire pénétrer il Par la cloche dans la boule de l’acide sulfurique concentré J
en réglant ses proportions .à l’aide du robinet, de façon à éviter un excès. Les carbures acétyléniques sont ainsi régénérés. On ne retrouve pas intégralement le volume absorbé, car les gaz sont eux-mêmes susceptibles de se combiner à l’acide sulfuriqu® dilué, d’autant plus facilement qt qu’ils sont plus lourds.
Les gaz provenant de l’absorption par la solution iodomercurique sont obtenus secs. Ils comprennent les carbures éthyléniques et les saturés homologues du méthane. On les tæaite par l’acide sulfurique à 63° B. qui absorbe le propylène et ses homologues supérieurs, puis par le réactii sulfovanadique qui absorbe l’éthylène. Sur le résidu, on réalise le fractionnement dont nous venons de rappeler le principe.
Tous les volumes lus entre chaque opération doivent être ramenés à la température de 0° et à la pression de 76C m/m de mercure.
Au cours de notre travail, nous avons fait de nom-
dLCfâeA-tn/fe
breuses analyses, sur des produits ou répétées sur un même produit. A propos de chaque carbure, nous exposerons en détails les opérations, de façon à justifier les résultats que nous donnons par des chiffres et par des combustions. Chaque produit étudié a d’abord été analysé, et chaque fois que nous parlerons d’un carbure nouveau, nous en dopperons la composition.
PKEPARA-TION DES CASSURES . — Voici les conditions remplies pour préparer les produits que nous allons étudier.
Carbure de cérium. -- charbon de sucre.. . é !..24