V-|-o=m-|-fi
Oo peut aussi ajouter au gaz une certaine quantité k d'air atmosphérique , puis ajouter un excès d'oxygène, en évitant de se trouver dans les circonstances où il peut se former des produits nitreux ; mais la première méthode est préférable.
Mélange d'axote, d'oxygène et d*hydrogène protocarboné.
§ 1299. On ajoute au mélange une quantité b d'oxygène afin que ce gaz soit en excès; on fait détoner et l'on note la diminution de volume m; on détennine par la potasse le volume n de l'acide carbonique produit. On a alors , en conservant les mêmes notations ,
On détermine ensuite, au moyen d'une combustion avec un excès d'hydrogène, la quantité y' d'oxygène qui se trouve dans le résidu. Si m' représente la diminution de volume qui a lieu par cette combustion , on a
y- l'on a d'ailleurs, pour la quantité a d'oxygène consommée dans la première combustion ,
2t?=a, par Suite
Un déduit de là :
u = \-\-b — a r — îi.
Mélange d'azote y d*oxyQène, d'hydrogène et d'hydrogène protocarboné,
§ 1300. Ce mélange se présente fréquemment dans Tair qui a servi à la respiration ; l*azote est alors très-dominant , l'oxygène est en quantité beaucoup plus grande que celle qui est nécessaire pour brûler complètement les gaz combustibles , mais le mélange n'est pas explosible. On ajoute du gaz de la pile, et Ton observe la diminution de volume m qui en résulte. On détermine ensuite la quantité n d'acide carbonique formé. Ces deux premières opérations donnent :
— -f 2r = m, d'où
La quantité y' d'oxygène consommée par cette combustion est
Après ces opérations , il reste un mélange de y'' d'oxygène et de u d'azote rapportés au volume primitif, que l'on analyse en procédant comme nous Tavons dit (§ 1287). La quantité totale y d'oxygène contenue dans le mélange est
y=y' + ij\
Pour plus de sûreté , on détermine directement , par les métliodes d'absorption, sur une autre portion du gaz primitif, la quantité totale y d'oxygène contenue dans le gaz. On obtient ainsi une vérification qui prouve que le mélange combustible est bien formé d'hydrogène çt d'hydrogène protocarboné.
Si l'oxygène contenu dans le mélange n'était pas suffisant pour brûler
complètement l'hydrogène et l'hydrogène protocarboné , on y ajouterait
.une certaine quantité a d'oxygène dont on tiendrait compte à la fin de
l'expérience, et l'on appliquerait à ce nouveau mélange le procédé que
nous venons d'indiquer.
Mélange d' azote y d'oxygène ^ d'oxyde de carbone, d'hydrogène et
d'hydrogène protocarboné.
§ 1301. Nous supposerons encore ici que l'oxygène est en quantité suf^ fisante pour brûler complètement tous les gaz combustibles, car, s'il en était autrement, on ajouterait une quantité suffisante d'oxygène; et l'oo considérerait le nouveau mélange comme le gaz primitif.
On fera détoner le mélange dansTeudiomètre , soil seul , soit après additiou de gaz de la plie; on notera l'absorption m, puis on déterminera la quantité n d*acide carbonique produit ; on aura alors
[2] ji + t? = n,
Le gaz qui reste après ces opérations se compose seulement d'azote et d'oxygène y dont on détermine les quantités u et y" que l'on peut regarder dès à présent comme fixées.
Enfin , sur une nouvelle quantité du mélange gazeux primitif, on détermine , par les méthodes d'absorption , la quantité totale y d'oxygène qui s'y trouve; on a alors
Les équations [1]. [2], [3] suffisent alors pour calculer les trois quantités s, jT et v qui restent seules inconnues; elles donnent
Mélange d'oxygène et d*hydrogène bicarboné.
$ 1302. Si ce mélange ne contient pas d'oxygène en quantité suffisante, on en ajoutera de telle sorte , qu'après l'explosion et l'absorption de l'acide carbonique par la potasse , il reste un résidu d'oxygène assez grand pour pouvoir être mesuré exactement. 11 est d'ailleurs nécessaire qu'il se trouve dans le mélange une proportion considérable de gaz inerte ; sans quoi le tube eudiométrique pourrait être brisé par la violence de l'explosion. Si la proportion d'hydrogène bicarboné est très-grande , il est préférable de mesurer d'abord dans l'appareil une certaine quantité d'air atmosphérique, d'y introduire ensuite le gaz à analyser, et , si cela est nécessaire , une certaine quantité d'oxygène , mais insuffisante pour brûler complètement le gaz combustible. Après avoir déterminé l'explosion , qui est beaucoup moins vive que si la combustion était complète, on introduit un excès d'oxygène que l'on mesure exactement, et l'on enflamme de nouveau le mélange pour achever la combustion : si cette dernière était faible , il serait prudent de faire passer de nouveau l'étincelle après avoir ajouté du gaz de la pile. Soient m le volume disparu dans ces combustions successives, et n le volume de l'acide carbonique que l'on absorbe par la potasse ; 1 volume d'hydrogène bicarboné consommant 3 volumes d'oxygène et produisant 2 volumes d'acide carbonique , on a, en désignant par w le volume de riiydrogène bicarboné y
2it?=m,
2tc=n, d'où m = n»
Dans la dernière manière d'opérer, on risque moins de faire éclater l'eu- IV 9
diomètre : on évite d'ailleurs facilement la fonnation des produits nitreui, car elle ne pourrait avoir lieu qu» dans la seconde combustion , et celle-ci dégage en général peu de chaleur.
Mélange d'hydrogène et d*hydrogène hiearhoné.
$ 1303. Pour analyser ce mélange , lorsque Tliydrogène bicartMoé y eH en petite quantité, il suffit de le mêler à un grand excès d'oxygène, di faire détoner, et de déterminer le volume du gaz disparu par rétiDcelle,et celui de l*acide carbonique que dissout la potasse. La seule précaution i prendre , c'est d'ajouter assez d'oxygène pour que le dernier résidu gaiea puisse être mesuré. On a alors
^-|-2u?=m, d*où tP = ^,
2it?=n, «=r(m— n).
Si riiydrogènc bicarboné était en très-forte proportion, il vaudrait mieux opérer la combustion en deux fois, et au milieu de l'air atmosphérique. Dans ce cas, on mesure d'abord une certaine quantité d'air atmosplié- |. rique , à laquelle on ajoute le gaz à analyser dont on détermine rigoureusement le volume, puis une quantité d'oxygène telle , qu'avec l'oxygèM contenu dans l'air, il n'y ait pas assez de ce gaz pour opérer une comiwi* tlon complète. On fait passer l'étincelle électrique, puis on ajoute onaeii d'oxygène avec un peu de gaz de la pile , si on le juge utile , et on enflaone une seconde fois le mélange.
On obtient une vérification de l'analyse en déterminant la quantité d'oxygène qui reste , après ces combustions , dans l'eudiomètre. On connaît alors la quantité totale y d'oxygène consommé, et on doit avoir la relation
Cette Térification est utile dans tous les cas; elle est indispensable lorsqu'on n'est pas certain que le mélange gazeux se compose seulement d'hydrogène et d'hydrogène bicarboné.
Mélange d'oxyde de carbone et d*hydrogène bicarboné.
§ 1304. L'analyse se fera de la même manière que dans le cas précédent, et en prenant des précautions analogues. Les relations qui donnent les proportions des deux gaz sont
|-f2ir=m d'où a5=2(n — m) jr4-2ir=n tP=m— ^.
Si a représente le volume de l'oxygène consommé , on a encore les reb* tions suivantes :
-4-3tc = a, d'où V-|-a = m + n.
Mélange d'hydrogène protocarhoné et d*hydrogène hiearboné.
S 1305. L'analyse se fera comme dans les cas précédents. On aura les i relations
2tJ + 2tc = m d*où tJ = 2(n— m)
v + 2w=zn tD= — - — .
I auxquelles il faut ajouter les relations suivantes, d*où on déduit les vérifl-
I cations
î v+ tc = V,
qui donnent encore
Mélange d'hydrogène , d*hydrogène protocarhoné et d'hydrogène
hicarhoné,
S 1306. L'analyse se fait comme dans le cas précédent , mais il est nécessaire de déterminer le volume a de Toxygène consommé dans les combustions ; on a alors
— -f 2t? -f 2ti? = m d'où « = 2(m4-2n— 2a),
t?-|-2tp=n t?=6a — 7n — 2m,
^ + 2t?4-3tc = a ir = m-f 4n — 3a.
Il ne reste qu'une seule vérification donnée par la relation
V=a?4-t?-t-tc, mais qui se réduit à l'équation de condition
Mélange ^oxygène y d'hydrogène protocarhoné et d'hydrogène
hicarhoné.
§ 1307. L'analyse se fera comme dans les cas précédents; on aura
2v-\-2w=^m d'où v^^m — Uf
t; + 2m? = n te = — - — ,
On obtiendrait une vérification en déterminant la portion a de l'oxygène ajouté qui a servi à la combustion ; ce qui donnera la relation
mais celle-ci conduit à l'équation de condition
Mélange d*azote , d*hydrogène protocarhoné et d'hydrogène hicarhoné.
§ 1308. L'analyse se fera comme dans les cas précédents; on aura les relations
2v + 2to = m, d'où t;r=m — n,
M + V-f IP
avec une vérification donnée
par la relation
qui
se réduit encore à
V + a = m-f-îi.
Mélange d'azote^ d*oxygène^ d*hydrogène protocarboné et d'hydrogène
hicarhoné.
§ 1309. L'analyse se fera de la même manière , en ayant soin de déterminer, à la fin de l'expérience, la portion a de l'oxygène ajouté qui a disparu dans les combustions ; les relations sont les suivantes :
2v-\-2w=m, d'où t; = m— n, v-\-2w = n, t<?=2^i^=^,
1v-\-^w — y = a, i/ = lm-f n— a,
L'analyse eudiométrique ne fournit pas de vérification ; mais on peut déterminer directement la quantité y par les méthodes d'absorption.
Mélange d'oxygène, d'hydrogène j d*hydrogène protocarhoné et
d* hydrogène bicarhoné.
§ 1310. L'analyse se fait encore comme dans les cas précédents, et on a les relations
m H + 2r + 2ti; =m,
[4] x-{-y-\-v-\-w =yi.
Ces quatre relations ne sufiiscnt pas pour déterminer les quatre inconnues; il est facile de voir, en effet, que l'une d'entre elles est une consé-
ANALYSE DES GAZ. iOi
queDce des trois autres , à cause d'une relation particulière introduite par les données du problème. En effet, si l'on ajoute [3] et [4], on a
qui devient , à cause de [2],
?^ + 2t?+ 2tc =V-f a— M.
(>n a donc , par suite de la composition chimique des gaz mélangés, Téquation de condition
y-\-a—'n = mf ou V-fa=m + n,
qui fait rentrer l'équation [1] dans les trois autres.
Pour résoudre la question , il faut déterminer directement la quantité y d'oxygène par les métiiodes d'absorption ; on a alors, pour déterminer les trois autres inconnues ,
— + 2« + 2M?=m, d'où a;=2(m + 2n— 2a--2t/),
r-|-2tc=-n, t)=6a-f 6y--7n— 2m,
- + 2« + 3u? = a4-y, i(?=mH-4n — 3a— Cy.
Mélanges d'oxygène, d*oxyde de carbone, d*hydrogène protoearhoné
et d*hydrogène hicarboné.
§ 1311. L'analyse se fait comme dans les cas précédents; on en déduit les relations
^ + 2v4-2ti7 =m,
^ + 2rH-3t(7 — y = o, s-\-y-\-v + w=^\.
Ces quatre équations ne suffisent pas pour déterminer les inconnues parce qu'elles sont liées entre elles par la condition
Il faut déiermiiier directement la quantité y d'oxygène par les méthodes d'absorption.
On a alors :
5 = |(2n4-wi-2a — 2y), i; = -(4m— n — 2o — 2y).
Mélangé d'oxygène, d*axote, d*oxyde de carbone, d'hydrogène proff*
carboné et d*hydrogène bicarboné.
$ 1312. Les opérations analytiques ayant été conduites comme daoski cas précédents, l'oxygène y=b ayant été déterminé directement par la méthodes d'absorption , enfln la quantité totale a' d'oxygène coDsomné dans les combustions ayant été fixée également, on a les relations
|+2t)4-2w?=w, d'où y=b,
x + v-\-2w=zn, X=^(m4-2n— 2a'),
UD=a' — m, x + y+u4-v + iD=\, u=(V— 5) + a'— (w+n).
L'analyse eudiométrique ne fournit pas de vérification.
Mélange d'oxygène^ d'hydrogène , d'oxyde de carbone, d'hydrogène protocarboné et d'hydrogène bicarboné»
§ 1313. L'analyse ayant été faite comme précédemment, l'oxygène y =& ^ ayant été dosé par les réactifs absorbants , enfin la quantité totale a! de l 'oxygène consommé ayant été déterminée également, on a les relations
jr-f v-i-2ir=n, |-+|+2t5 + 3tr=a', a? 4- jï -f- v + u?= V— 5.
Ces quatre équations ne suffisent pas pour déterminer les quatre iocoonues Xf XfV eiw, parce que les constantes sont liées entre elles par la relation
qui réduit ces équations à trois réellement distinctes. Il faut donc cherclier expérimentalement une nouvelle relation entre les inconnues. On en obiieodrait une en déterminant exactement la pesanteur spécifique D du mélange. En désignant par d« , d^, d», dv, dwt les densités respectives de l'hydrogène, de l'oxygène , de l'oxyde de carbone , de l'hydrogène protocarboné et de l'hydrogène bicarboné , on a la relation
D = a;d. H- y dy 4- xd. H- vdi, -f tcd,^
Cette nouvelle équation, ajoutée aux quatre premières, rend le problème algébriquement déterminé.
On peut aussi brûler une quantité déterminée du mélange gazeux par l'oxyde de cuivre et peser l'eau formée en employant la disposition d'app>-
nous aTODS donnée ($ 12&S). Soient p le poids de l'eaa obtenue, lume du gaz que l'on a brûlé par l'oxyde de cuiTre, I et H sa tem- : et sa pression an moment où on l'a mesuré ; le poids du gaz brûlé
>port du poids de l'eau formée au poids du gaz brûlé sera
t , d'un autre côté , U le volume constant auquel on a ramené le gaz lalyse eudiométrique , 0 la température également constante de l'eau ;hon , la force élastique du gaz primitif étant Y, on a , pour le poids
signe le poids de l'eau que ce gaz donnerait par sa combustion e , on aurait, pour le rapport entre ce poids et celui du gaz ,
ne
lement
JJ^ 1 + 0.00367.* y ^■" ^Wl + 0,00367.» *H*
lids de cette eau est également exprimé par
hV + lP
1 2 -r^-rv>/
ne
Lg4.y4.ff^— ^760(1+0,00367.») 2 U.0,00l'i93.0,63''< '
nouvelle relation que l'on peut introduire dans le calcul.
Mélange d'oxygène, d* azote , d*hydrogène , d'oxyde de carbone, d'hydro' gène protocarboné et d*hydrogène bicarboné,
§ 1314. C'est le mélange le plus compliqué que nous ayons à considérer. L'analyse eudiométrique s'en fera ainsi que nous l'avons dit pour les cas précédents: on déterminera directement la quantité i/=& d'oxygène par les moyens absorbants ; enfin , on fera la combustion d'une certaine quantité de gaz par l'oxyde de cuivre pour déterminer le poids de l'eau formée. On peut recueillir également et doser l'acide carbonique qui se forme dans cette combustion ; cela ne fournit pas une nouvelle relation , mais seulement une vérification de la quantité d'acide carbonique n trouvée dans l'analyse eudiométrique. Les relations dont on dispose maintenant sont les suivantes:
y=by
z-\-v-{-2tD = n, | + ^ + 2r + 3tc =a'
auxquelles on peut ajouter, si l'on a déterminé la densité D du mélange gazeux , la relation * '
a^dx + î/d^ + 5d, -f Md„ -1- rdp + M?d«.= D.
Le problème est ainsi algébriquement déterminé. Si chacune des déterminations numériques était faite avec une précision mathématique t \^s valeurs des inconnues déduites par le calcul secaient rigoureiues. Mais, quelque soin que l'on apporte dans les opérations, chacune de ces déterminations comporte une petite erreur. Or, il est facile de s'assurer qu'en faisant varier d'une très-petite quantité chacune des données expérimentales b, m, n , a', V, A et D, les valeurs des inconnues varient souvent de quantités beaucoup plus grandes; et, en faisant certaines hypothèses, convenablement choisies ^ sur la composition du mélange gazeux, on reconnaît qu'en appliquant aux formules des données numériques très-peu didércntes , la composition calculée du mélange gazeux varie souvent entre des limites très-étendues. Cette observation s'applique surtout à la relation qui donne la densité du mélange gazeux , parce que celui-ci se compose de gaz dont les densités individuelles ne sont, en général , que peu différentes. Aussi convient-il de n'employer cette relation qu'avec beaucoup de circonspection.
Mélange d'azote, de protoxyde d'azote et de deutoxyde d'axote,
§ 1315. Après avoir mesuré exactement le mélange gazeux, on le fait passer dans le laboratoire où l'on a placé préalablement quelques gouttes de dissolution de potasse et une quantité d'oxygène plus que suffisante pour
transformer le deutoxyde d'azote en acide azotique. L'absorption du deutoxyde se fait imm^iatement. On introduit alors dans le laboratoire quelques gouttes de pyrogallate de potasse qui absorbent l'excès d'oxygène. Une nouTelle mesure du gaz donne la quantité de deutoxyde d'azote qui se trouTait dans le mélange gazeux primilif. On ajoute ensuite au gaz un excès d'hydrogène que l'on mesure exactement, puis une certaine quantité de gaz de la pile pour rendre la combustion complète. Après la détonation on mesure le gaz. Soient Ç le protoxyde d'azote et a la diminution de volume que subit le mélange d'azote , de protoxyde d'azote et d'bydrogène.
Le protoxyde d'azote renferme | d'oxygène qui brûle ^ d'hydrogène , sans
que le volume du protoxyde change ; on a donc
§ 13 1 6. Nous avons supposé , dans ce qui précède , que l'on connaissait la nature des gaz élémentaires qui composent le mélange ; la question devient beaucoup plus difficile quand on ne possède pas cette connaissance. Le plus souvent , ce n'est que par l'analyse elle-même que Ton peut y parvenir ; il faut alors y apporter le plus grand soin, la répéter plusieurs fois, et s'assurer si les équations de condition qui existent souvent entre les données expérimentales, et que nous avons rapportées dans chaque cas, sont satisfaites. Si les données expérimentales étaient mathématiquement exactes, on pourrait leur appliquer immédiatement les formules qui conviennent au mélange le plus complexe ; le calcul donnerait des valeurs nulles pour les gaz qui n'existent pas dans le mélange. Mais , comme ces données comportent de petites erreurs, on trouvera ordinairement de petites valeurs pour ces gaz qui n'existent pas. L'expérimentateur devra alors discuter avec beaucoup de soin ces petites valeurs, et surtout les équations de condition qui existent souvent entre les données numériques, afin de reconnaître si ces équations ne seraient pas rigoureusement satisfaites par les données expérimentales, en altérant celles-ci de quantités égales aux limites des erreurs que chacune d'elles comporte. C'est aussi le cas de ne négliger aucun des moyens d'analyse par absorption que nous avons indiqués (§ 1285), en discutant toutefois les erreurs que chacun d'eux a pu produire sur le résidu gazeux, par l'action dissolvante que les réactifs exercent sur les gaz qui composent ce résidu. Enfin , si l'on a de grandes quantités de gaz à sa disposition, on peut, en le soumettant à des réactions chimiques convenablement choisies, obtenir quelque lumière sur la nature des gaz composants.
106 l'HlKCIl-KS IMMEUIAIS UES VtGETALX,
§ 1317. L'examen microBcopique des diverses parties qui conS lucnllesvégétauKraitrBconnattre qu'elles se composent, toutes, d'n' tissu cellulaire, deTormo variuble suivant laparliedu végélalquel' considÉrc. Les cavités de ce tissu sont remplies de matières trinliverses; tanlôtcdmmedans le bois, les parois descellulessontrecotvertes d'une substance dure et cassante appelée ligneux OB' iTKitiStanle, qui en reraplitsouveiil les vides presque comptéiemail; lanlùt, comme dans les graines de céréales, dans les pommesilt terreetlesaulresracinestuberculeuses, les cellules Cflnlienneni™ foule de petits globules ovoïdes, de grosseur variable, qui i tuent ia, fécule oa ['amidon; tantôt, enfin, comme dans les, organes des plantes, les cellules ne conlieonenl qu'un liqoida plut ou moins visqueux, renfermant en dissolution des sels mintomel des substances organiques variées, dont les principales sont : b gommes, les matières gélatineuses, et certaines substances xioUfi désignées sous le nom collectir de maiiéra albamineuie». Sourenl, on trouve dans les cellules des matières grasses ou huileuses, quet querois très-abondantes, comme dans les graines oléagineuses.
Nous commencerons par étudier ces diverses substances, qui se trouvent dans tous ies végélaui et sont essentielles à leur existence.
TIhu cellulaire ou eellulAXi, C"H'°0"*
arité générale comme dans
S 13t8. Le tissu liiire se montre découvert dans lesjt organes des végétaui' l* cellule se forme au milîM des liquides qui parcourenl la plante, et se développa successivement en s'accola nt aus cellules précédemment produites. Les totaun originelles de ces cellules»
modifient par suite de m1 accollement. Quelquefoii.
elles sont arrondies et présentent une cerlaiae régumoelle de sureau (lig. 6i9] et dans 1)
