‹ Contribution à l'étude des propriétés réductrices du méthaneChapitre 6 sur 53 · CH; °C +2H · texte numérisé non relu

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la dissociation étant à peu près totale au-dessus de 4.000°. N est bien évident que, dans ces conditions, le méthane peut jouer le rôle de réducteur par suite de la mise en liberté de deux éléments réducteurs par eux-mêmes.

Notons cependant que la dissociation (du méthane n'est pas tout à fait aussi simple que semble l'indiquer l’équation de réaction citée plus haut : dans certaines conditions, la décomposition du méthane peut aboutir à divers produits con-

tenant de l'hydrogène, de l’acétylène, de l’éthylène et des hydrocarbures aromatiques (naphtaline en particulier) [2].

Il n’est pas toujours nécessaire d’opérer à haute température pour constater les propriétés réductrices du méthane. En effet, certains auteurs (John R. CamPpBeLzz et Thomas Gray [3]) ont, par exemple, observé une réduction appréciable de l’oxyde cuivrique par le méthane aux environs de 400°.

Le rôle réducteur du méthane vis-à-vis des oxydes métalliques à été assez peu étudié. John R: CampBezLz et Thomas . Gray [3] étudient la «combustion » du méthane au moyen de l’oxyde cuivrique Cu : ils se préoccupent uniquement, de brûler le gaz, sans se soucier du sort de l’oxyde cuivrique, et, toujours dans le même but, ils mélangent à ce dernier des oxydes variés dans le but de catalyser la « combustion ».

H. A. Doerner [4] réduit de l’oxyde de zine par le méthane ou le gaz naturel des puits de pétrole dans le but industriel de préparer le métal; il utilise commie matière première un minerai oxydé contenant entre autres impuretés du cadmium et du soufre sous forme de sulfate. Il obtient un métal très pur après diverses manipulations.

Une étude de la réduction par le méthane des oxydes de cuivre, fer, étain, zinc et manganèse a été faite par Bernhard Neumann et Hsiao-Har (Waxc [5] : ils obtiennent les métaux correspondants, mais ils opèrent souvent avec un mélange de méthane et d'hydrogène.

Oskar Meyer et ‘Walter EiLeNpex [6] opèrent la réduction de la magnétite et de la limonite par le méthane. Ils obtiennent du fer plus où moins carburé et estiment possible la production d'acier sous certaines conditions. D’après eux, le méthane n’agit pas lui-même comme agent de réduction, mais par ses produits de décomposition : carbone et hydrogène; cela est vraisemblable étant donné la température élevée de la réduction (950 à 4.050°). ,

“Enfin F. Fiscner et F. Bancerr [7] réduisent par le méthane du bioxyde de manganèse, soit pur, soit mélangé à des oxydes divers (baryte anhydre, alumine, oxydes de nickel, de

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Fe

chrome, de fer, etc.) : nous indiquerons plus loin leurs résultats. :

Ces divers travaux sont en général d'ordre industriel; ces auteurs utilisent fréquemment des minerais oxydés et, comme source de méthane, le gaz naturel provenant des puits de pétrole; certains étudient l’action du méthane sur des mélanges d’oxydes. Dans ces deux cas, on a alors affaire à des réductions plus ou moins catalysées. Quoi qu'il en soit, les réactions aboutissent en général à la production de métaux.

Nous retiendrons plus particulièrement les recherches de F. Fiscagr et F. Bancerr [7], qui mettent en évidence une nouvelle propriété du méthane, due à la présence de carbone dans sa molécule. En effet, on peut admettre l'hypothèse que ce carbone soit susceptible de se combiner au métal résultant de la réduction préalable de l’oxyde, avec formation d’un carbure métallique. C’est justement ce qu'ont observé F. Fiscuer et F. Bancerr lors de la réduction du bioxyde de manganèse : ils semblent avoir obtenu une petite quantité d’un carbure de manganèse susceptible de se décom-

poser sous l’action de l’eau acidulée avec dégagement d’hy- drocarbures, qu’ils n’ont pu d’ailleurs discriminer.

À la suite de ces diverses recherches assez fragmentaires, il nous à paru intéressant d'étudier de façon systématique les

propriétés réductrices du méthane vis-à-vis d'une certaine catégorie de substances : les oxydes métalliques. Par la même occasion, nous étudierons l’action de ce même méthane sur les métaux, soit que ceux-ci proviennent d’une réduction préalable de leurs oxydes par le même gaz, soit que, dans le cas d’oxydes irréductibles dans ces conditions, on parte d’un métal préparé d’une autre façon; nous essaierons de voir s’il ya formation d’un carbure.

Pour éviter l'influence catalytique de substances étrangères, nous utiliserons du méthane pur et, dans la mesure du possible, des oxydes et des métaux purs.

Nous étudierons l'action du méthane sur les métaux et oxydes courants, que nous passerons en revue dans l’ordre

“TAUTE

de la Classification périodique des éléments, en réservant un chapitre à chaque groupe de cette classification.

Pour chaque élément, nous commencerons par l’oxyde, et, pour fixer les idées et avoir en même temps un terme de comparaison, nous indiquerons succinctement l'action de lhydrogène sur le même oxyde. En conclusion, nous pourrons ainsi faire un rapprochement entre les propriétés réductrices du méthane et celles de l'hydrogène.

Avant d'indiquer ce que nous avons observé en faisant agir le méthane sur le sodium (il nous à paru inutile d'étudier l’action sur l’oxyde de sodium, corps très stable et déjà irréductible par l’hydrogène), nous consacrerons un chapitre à l’appareillage dont nous avons fait usage au cours de nos diverses recherches,

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