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faibles pour lus autres corps; il ne se combine directement à aucun corps, si ce n'est avec l'ozone; aussi verrons-nous les composés de l'azote se détruire très-facilement par la chaleur, souvent même un choc, un frottement suffisent et alors la décomposition est toujours accompagnée d’une explosion. Cependant on obtient des traces d’oxyde de nitryle en faisant passer une série d’étincelles électriques dans un mélange de 1 volume d'azotecl 15 volumes d'oxygène. La combinaison la plus stable est celle que l’azote forme avec l’hydrogène, c'est l'ammoniaque.

DE L’Ain ATMOSPIlfHigUE.

§ 143. L’air atmosphérique est un mélange d’oxygène et d'azote, il contient en outre de la vapeur d’eau et de l'oxyde de carbonyle et accidentellement quelques autres gaz provenant de la décomposition des matières animales et végétales. (L’oxyde de carbonyle, que nous examinerons plus tard est un gaz incolore, impropre à la combustion et h la respiration).

L’oxygène cl l’azote s’y trouv ent dans un rapport constant, savoir :

En poids. En volumes.

Oxygène .... 23,00 20,80

Azote 76,99 79,20

Dans les circonstances ordinaires, l’air renferme 3/10000 à 0/10000 d’oxyde de curbonyle et 0/1000 à 9/ 1000 de vapeurs d’eau.

Nous allons passer en revue les différents procédés employés par les chimistes pour déterminer les quantités respectives des différents corps qui entrent dans la composition de l’air.

§ 144. Analyse de l'air. — L’analyse de l'air comprend deux opérations toul-à-fait distinctes. Par une première opération on délermino l’oxyde de carbonyle et l’eau; par une deuxième opération on recherche l’oxygène et l'azote après avoir au préalable débarrasser l'air de l'oxyde de carbonyle et de la vapeur d’eau.

{"opération. — On détermine l’oxyde de caibonylect la vapeur d’eau au moyen de l'appareil représenté par la ftg. 24.

V est un vase cylindrique en tôle, terminé en haut et en bas par deux portions coniques, portant è leur sommet deux tubulures, dont l’une supérieure a est ouverte, l'autre inférieure b est munie d’un robinet. En c se trouve une 3* tubulure servant à introduire un thermomètre, qui indique la température intérieure du vase. Ce vase communique, au moyen de tubes t, ('.... recourbés à angle droit avec une série do tubes en U A, A ; B, B. Tous ces tubes t, <’.... sont adaptés parfaitement au moyen de bouchons et luttés avec soin. On remplit complètement

d'eau le vase V ; alors si l'on ouvre le robinet b l'eau s'écoule, el par suite du vido qui sc forme dans le vase, il s'établit un courant d’air à travers les tubes. Le courant d'air passe d'abord dans les deux tubes A, A contenant de la pierre-ponce imbibée d'oxyde de sulfuryle qui retient la vapeur d’eau ; de là il traverse les deux tubes B,D renfermant de la pierre-ponce humectée d une dissolution concentrée d’oxyde de potassium qui absorbe l'oxyde de carbonyle-, l'air privé ainsi de sa vapeur d’eau et de son oxydo de carbonyle va remplir le capacité V appelée aspirateur.

Si l'on a, au préalable, jaugé le vase V, on connaîtra le volume d’air qui a passé à travers les tubes lorsque toute l'eau se sera écoulée. En pesant les tubes avant et après l'opération, l'augmentation de poids nous donne les quantités respectives de vapeurs d’eau et d’oxyde de carbonyle contenues dans ce volume d’air.

On a trouvé que la quantité d'oxyde de carbonyle variait de 4/10000 à e/10000; quant à la quantité de vapeur d’eau, elle varie avec la température, les saisons, la situation des lieux, etc.

2e opération. — l.’appareil employé pour déterminer les quantités d’oxygène et d’azote de l’air se compose d’uu ballon en verre B (fig. 25), d'une capacité d’environ 20 litres et muni d'un robinet r, ce ballon communique avec un tube en verre peu fusible T muni aussi de 2 robinets r’ et r" et renfermant de la limaille de cuivre; ce tube est placé sur un fourneau long et chauffé au rouge.

Le tube T communique d'autre part, d'abord avec un premier tube en U contenant de la pierre-ponce humectée d’oxyde de sulfuryle, puis avec un second tube en U A qui renferme de la pierre-ponce imbibée d’oxyde de potassium. Enfin à ce dernier est adapté un appareil tout particulier a appelé tube à boules de Liebig, il porte trois boules placées sur le môme axe et deux boules latérales terminées par deux bouts de tube ; on place dans cet appareil une dissolution concentrée d’oxyde de potassium. Par celte disposition, le courant, qu’on établit dans l'appareil, est obligé de traverser lentement bulle par bulle la dissolution d'oxyde de potassium ; en outre par le dégagement des bulles, on peut juger de la rapidité du courant d'air.

Cela posé, on fait le vide dans le ballon B et on le pèse; on fait de môme le vide dans le tube T et on en détermine son poids également. Alors on ouvre les trois robinets r, r' et r” mais très-peu ; par suite du vide formé dans le ballon, il s’établit un courant d'air dans l'appareil, au fur et à mesure que l'opération avance on ouvre de plus en plus les robinets r, r' et r”.

L'air se prive de son oxyde de carbonyle dans le tube à boules a

cl le tube en U A ; il abandonne sa vapeur d'eau dans le tube en U B ; le cuivre du tube T retient son oxygène et l'azote restant va remplir le ballon B et le tube T. Quand l'opération est terminée, on ferme les robinets r, r\ r”.

Si P est le poids du ballon vide et P’ son poids après l'opération ; P’-P sera le poids de l’azote qu’il contient.

Maintenant soit p le poids du tube T vide, après l'opération s'il pèse p ", p' — p sera la quantité d’oxygène absorbé par le cuivre. Mais le tube renferme aussi de l'azote dont il faut déterminer le poids ; pour cela on y fait le vide, si alors il pèse p ", p’ — p" sera le poids de l'azote que l'on ajoute au poids de l'azote du ballon. Le poids de (oxygène sera alors : p’ — p— ( p ' — p”) — p" - p.

Le résultat final est donc :

Poids de l'azote... P’ — P -|- p' — p".

Poids de l’oxvgène... p" — p.

En pesant les tubes a, A et B avant et après l’opération, on connaîtra aussi les quantités d'oxyde de carbonyle et de vapeur d'oau.

On peut aussi déterminer la composition de l'air au moyen d’un appareil nommé Eudiomètre de Voila, lise compose d'un tube en verre de bohème très-épais A (fig. 20] divisé en dixièmes de centimètre cube, il est fermé è une extrémité et ouvert ît l'autre. La partie supérieure fermée est traversée par deux fils de platine o et b parfaitement mastiqués dans le tube ; on fait communiquer l'un d’eux b avec le sol, de manière qu'en approchant une bouteille de Leyde chargée du fil a, il s'établit, à l'intérieur du tube et entre les extrémités des fils de platine, une étincelle électrique. On remplit le tube d eau et on le renverse sur la cuve à eau. Alors on y introduit un volume déterminé d’air et d'hydrogène, ce dernier doit être en excès afin d’être certain que tout l'oxygène de l’air soit absorbé par ce gaz.

On approche alors du fil a une bouteille de Leyde chargée, il se produit, à l'intérieur, une étincelle électrique qui détermine la combinaison de l’oxygègc de l'air avec une partie de 1 hydrogène pour former de la vapeur d’eau qui se condense. Il reste donc dans l’appareil du gaz azote et l'hydrogène ajouté en trop.

On lit sur les divisions de l’eudiomètre le volume des deux gaz qu’il contient, la différence entre en volume et celui de l’air et de l'hydrogène qui y avait été introduit indique le volume d’oxygène absorbé. Soit donc :

V le volume d'air et d'hydrogène introduit.

V’ le volume du gaz restant.

V — V sera le volume du gaz disparu et qui est transformé en eau.

Celle-ci étant composée de 1 volume d’oxygène el 2 volumes d hydrogène; la quantité d’oxygène contenue dans l'air sera donc :

et Y" — sera la quantité d'azote, Vêtant la quantité d'air in-

llodttil dans l'eudiomèlre.

L'air renferme, outre las corps que nous venons de doser, des matières organiques auxquelles on donne lu nom de miasmes. Pour prouver l'existence de ces substances dans i’air, il suffit de suspendre un ballon rempli de glace dans un endroit bien fermé, la vapeur d’eau contenue dans l'air vient se condenser sur le ballon sous forme de goutelleltes qui, après quelque temps, entrent en putréfaction cl exhalent unn mauvaise odeur.

L’air contient aussi souvent de l'ammoniaque on en a constaté jusqu'à 133'ioûo sur 1 000000 parties d’air.

§ 145. Propriétés physiques. — Nous passerons légèrement sur ces propriétés qui sont du ressort de la physique.

L’air est transparent, invisible, incolore; mais vu en grande niasse il parait bleu cl constitue ce qu’on nomme la roii/e céleste; cette couleur bleue est due à la réfraction de la lumière.

I.'air est un gaz permanent, il est très-élastique et très-compressible. La physique nous démontre que l'air est pesant, 1 litre d’air sec à 0" et ît la pression normale de 001, 76 pèse 1,293187 grammes; il pèse 1776 fois moins que l'eau et 10440 fois moins que le mercure. On sait, par la physique, que la pression de l'air atmosphérique est équilibrée par une colonne d'eau de I0m,336 ou bien par une colonne de mercure de 0“,7G. Donc une colonne d'eau qui aurait pour base 4 centimètre carré et pour hauteur 10“, 336 fait équilibre à une colonne d'air qui aurait pour base 1 centimètre carré et pour hauteur celle de l'atmosphère. Or cette colonne d'eau contient 1033. 6 centimètres cubes ou 1,0336 décimètres cubes; comme 1 décimètre cube d’eau pèse 1 kilogramme, on en conclut que l'air atmosphérique exerce sur tous les corps une pression de 1,0336 kilog. par centimètre carré.

L'air sec est mauvais conducteur de la chaleur et de l'électricité, mais il devient bon conducteur s’il contient de la vapeur d’eau. L'air se dilate régulièrement pour chaque degré de température.

Propriétés organo-leptiques. — L’air pur est sans odeur, il parait insipide parce que nos organes y sont constamment plongés.

Propriétés chimiques. — L’air se comporte comme l'oxygène avec tous les autres corps, seulement son action est moins énergique parce

que l'oxygène y est dilué dans 4 parties d'a/.ole.

L'air est un peu soluble dans l'eau, celle-ci peut en dissoudre les t9/iooo de son volume. Pour s’en assurer, on prend un ballon A (fig. 27) que l'on remplit complètement d'eau, on y adapte un tube de dégagement t aussi rempli d’eau, afin d'être certain qu’il n'y a pas d'air dans l’appareil. Si l’on chauffe le ballon, on ne tarde pas à voir s'échapper des bulles d’air que l'on peut recueillir dans une cloche c.

Un fait très-remarquable, c’est que l'air en dissolution contient bien plus d’oxygène que l'air libre, car 100 parties d'air dissous renferment 31,5 d'oxygène et 68,5 d'azote. Ce fait nous prouve que l’oxygène, et l’azote, contenus dans l’air, ne sont pas combinés mais simplement mélangés.

Usages. — L’air reçoit des applications très-nombreuses dans l’industrie où il est employé, tantôt comme force motrice et tantôt comme agent chimique. On l'emploie comme force motrice quand il est comprimé à un ou plusieurs atmosphères. L'air comprimé est appelé à jouer un grand rôle dans les arts, déjil aujourd'hui on le substitue à la vapeur dans beaucoup de circonstances; c'est au moyen de l’air comprimé que sont mis en mouvement les fleurets de mine pour le percement du mont Ccnis. L’oxploilation des mines s’est aussi emparée de l’air comprimé pour traversé les sables boulants; se basant sur ce qu'une colonne d’eau de I0m,33 est équilibrée parla pression d'un atmosphère, elle enseigne do refouler les eaux dans le terrain au moyen de lair comprimé.

En métallurgie, l’air jouo aussi un grand rôle; par l'oxygène qu'il contient, il est employé, ou bien comme oxydant dans la fabrication du minium (oxyde de plomb) et du blanc de zinc (oxyde de zinc), ou bien comme désulfuranl dans le grillage des minérais sulfurés. Enfin, il est employé pour opérer la combustion comme dans les hauts-fournaux. Nous allons examiner en détail, ce phénomène important de la combustion.

C0.1IBLSTI0X.

§ I4G. On appelle combustion les phénomènes qui se produisent pendant la combinaison de l'oxygène de l'air avec les autres corps ; ces derniers ont été appelés combustibles.

Les phénomènes qui se produisent consistent dans un dégagement de chaleur, quelquefois accompagne d'émission de lumière; en d'autres termes il y a igmtion.

L’expérience démontre, que pour les corps solides et liquides, la lumière ne commence à sc manifester que pour autant que la lempéra-

lurc résultant du la combustion soi l au mains du aOO". A eullu tompérature, la lumière est rouge obscure à peine visible, à mesure que la température augmente elle prend plus d'éclat, elle devient rouge cerise, enfin à une température très-élevée elle est complètement blanche.

Les gaz, au contraire, ne deviennent lumineux que lorsqu'ils sont échauffés à 1000 et môme 2000 degrés; on peut s’en assurer en faisant passer un courant d’air à travers un tube incandescent et assez lentement pour qu'il en prenne exactement la température; au sortir du tube, I air n’est pas lumineux tandis que les corps solides qu'on y plonge y deviennent incandescents. L'air, qui avoisine les corps incandescents, possède cependant une température qui diffère peu de celle de ces derniers, car, si l’on approche un fil de platine de la flamme d'une bougie sans l’introduire dans l'intérieur de la flamme, il devient rouge feu.

En général, pour qu'un corps combustible deviennent lumineux, il faut qu'il soit échauffé à un certain degré de température, et celle température est ordinairement de beaucoup supérieure à celle qui se développe par le fait môme de la combustion; mais le corps, une fois enflammé, se maintient à une température suffisante pour continuer à brûler.

Les corps combustibles peuvent brûler avec flamme ou sans flamme. On remarque que les corps fixes brûlent sans flamme, tandis quo les corps qui, à une haute température, dégagent des molécules gazeuzes brûlent avec flamme; on en conclut que la flamme n'est autre chose qu'un gaz ou une vapeur en combustion. C’est ainsi que le fer, en se combinant avec l'oxygène, ne fait que rougir, tandis que le phosphore brûle avec flamme parce qu'il so produit do la vapeur de phosphore en combustion. On peut prouver aisément par l'expérience que c'est lu combustion des gaz qui produit la flamme. Si l’on éteint une chandelle de manière que la mèche conserve encore quelques points en ignition, il se dégage une fumée épaisse; si l’on approche un corps enflammé de cette fumée, ello s’enflamme et l'on voit la flamme descendre jusqu'à la mèche. Le soufre, le zinc, l'hydrogène, l’alcool, les huiles brûlent avec flamme parce qu’étant chauffés ils donnent naissance à des gaz qui se combinent à l’oxygène.

La couleur de la flamme varie avec la nature des corps, ainsi celle du zinc et du phosphore est blanche, celle du soufre est bleue, celle du cuivre est verte, etc.

Les corps gazeux produisent, en brûlant, une température bien plus elevée que les corps solides, c’est co dont on peut s’assurer en plongeant dans leur flamme des corps solides, ceux-ci prennent un éclat qui ne

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peut Aire produit que par une température excessivement élevée. Du reste ce fait se déduit tout .naturellement de celui que nous avons énoncé tantôt, que les corps gazeux exigent, pour brûler, une température bien plus élevée que les corps solides.

Les corp3 qui produisent le plus de chaleur en brûlant ne sont pas ceux qui produisent le plus de lumière. Pour que la flamme soit lumineuse, il faut qu’il y ait des corps solides en permanence dans la flamme, qu'ils soient déposés par le gaz avant sa combustion ou bien qu'ils soient le produit de la combustion. C'est ainsi que l’hydrogène produit en brûlant une très-forte chaleur mais une faible lumière, parce que le produit de la combustion est de la vapeur d'eau. La flamme du zinc, au conlraire, est éclatante parce qu’il se produit de l'oxvde de zinc solide. Les carbures d'hydrogène brûlent avec une flamme éclairante, parce qu’il se forme un dépôt de charbon; on peut s'en assurer en introduisant un corps froid, par exemple une lame de couteau, dans la flamme d’une chandelle, elle noircit par le charbon qui s’y attache. Cependant il ne faut pas que la quantité de ces corps solides soit exagérée; aussi un gaz qui déposerait trop de eharbon donnerait une flamme jaune ou rouge, terne et fumeuse; au contraire si le gaz renfermait beaucoup d’hydrogène et peu de carbone, il produirait une flamme peu éclairante.

Lorsque des gaz combustibles portent d'une très-grande surface en ignition, ils ne peuvent brûler complètement, parce que les gaz qui se' dégagent de la partie centrale se trouvent à une température trop basse lorsqu'ils arrivent au contact de l'air. C’est pourquoi, dans le principe, on ne pouvait se servir dans Ie3 lampes, que de mèches d’un petit diamètre et on n’obtenait ainsi que des foyers d une faible intensité. Pour brûler complètement ces gaz, Argaut a imaginé l’emploi de mèches annulaires a (lig, 28), surmontées d’une cheminée en verre A, de manière qu’il existe deux courants d’air, l’un au centre de la mèche o, l’autre à l’extérieur o; la vitesse du courant d’air est accélérée parla cheminée A. Il est parvenu ainsi à obtenir des foyers d’une plus grande intensité et une combustion sans fumée.

Quand on souffle sur un corps en ignition, on peut augmenter l’intensité de la combustion jusqu’à le faire brûler comme dans l’oxygène pur; c’est sur ce principe qu’est basé l’emploi des soufflets et des machines soufflantes. Cependant si l’on souffle assez fort sur une chandelle, on peut refroidir tellement la mèche par la violence du courant, que le gaz ne peut plus brûler et elle s’éteint. On a donc deux effets opposés, produits par la même cause, et on se l'explique parfaitement, si l’un tient compte de la masse d’air et de celle du combustible; dans le premier cas, la masse de combustible est très-grande par rapport à

celle de l'air, alors celui-ci, en se renouvelant, active la combustion ; dans le second cas c'est le contraire, la masse d’air est trop grande et refroidit le corps combustible au point que la température devient insuffisante pour opérer sa combustion. On peut encore diminuer l'intensité de la flamme en introduisant dans son intérieur des corps solides d'une dimension suffisante et très-bons conducteurs du calorique. Ce fait a conduit Dœvv à la découverte de la lampe de sûreté des mines de bouille. Elle est basée sur ce principe que, si l’on place une toile métallique au travers d'une flamme, la chaleur est absorbée par le métal, la flamme s'arrête à la toile et ne peut se propager à travers. Au delà, il ne se dégage que de la fumée, on pourra même, en éteignant d'abord la flamme, puis en plaçant au-dessus la toile métallique, allumer les gaz sur cette dernière de manière à avoir une flamme au dessus et de la fumée en dessous. Il faut que le tissu de la toile métallique soit d’autant plus serré, que le gaz dont on veut arrêter la flamme est plus combustible. Celte lampe se compose (fig. 29) d'une lampe à I huile ordinaire l que l'on entoure d’une toile métallique m. Lorsque cette lampe se trouve dans un mélange détonant, celui-ci s'enflamme à l’intérieur en produisant une détonation, mais l'inflammation ne peut se propager au-dehors, parce que la flamme est refroidie par la toile métallique.

PiiosiutoHE. — Ph,Ph.

§147. La molécule du phosphore dérive du type hydrogène parla substitution du radical phosphore au radical hydrogène ; elle est triatomique, elle dérive de 3 molécules d'hydrogène H*, U’ ; sa formule est donc : Ph,Ph.

Poids atomique. — Nous connaissons un composé gazeux formé par le phosphore, c'est le phosphore d'hydrogène. L'analogie qui existe entre les azotures et les phosphures , montre que pour obtenir le phosphure d'hydrogène, il faut remplacer dans l’ammoniaque, l'atome d'azote par un atome de phosphore, on obtient ainsi la molécule du

phosphure d’hydrogène Pli. II, représentant 2 volumes.

Or 100 parties de phosphore d'hydrogène renferment :

Phosphore . . . . 91,40

Hydrogène .... 8,60

Too.oo"

Le poids atomique du phosphore, c'est-à-dire la quantité de phosphore qui se combine à 3 atomes d'hydrogène, sera donné par la proportion :

Etats allotropiques. — Le phosphore est un corps dimorphe, qui peut se présenter sous deux étiits allotropiques bien distincts et qui sont :

1. Le phosphore ordinaire qui est blanc, transparent et peut cristalliser.

2. Le phosphore amorphe qui est rouge, opaque, et ne peut pas cristalliser.

Nous allons examiner séparément les propriétés de chacune de ces espèces de phosphore, et voir comment elles se transforment l une dans l'autre.