BIOXYDE D'HYDROGÈNE

sus de la branche cd une cloche divisée B, que Ton enfonce dans réprouvette C jusqu'à ce que le tube d arrive très-près de son sommet ; on maintient la cloclie dans cette position au moyen du support S. On adapte alors le bouchon ; on ajuste exactement le niveau du mercure au dedans et au dehors de la cloche, ce qu'on fait facilement en montant ou en descendant celle-ci d'une petite quantité, ou encore, en ajoutant ou en retirant, avec une pipette, une petite quantité de mercure dans Téprouvette C ; enfin Ton note la division à laquelle s'arrête le mercure.

On chauffe le ballon ; à mesure que l'oxygène se dégage, on soulève la cloche, afin de maintenir l'égalité de pression au dedans et au dehors. Lorsque l'eau a bouilli pendant quelques instants, la décomposition est complète. On laisse l'appareil descendre à la température ordinaire, on rétablit le niveau du mercure, et l'on note la division à laquelle il affleure ; l'augmentation de volume du gaz dans la cloche représente le volume de l'oxygène dégagé.

Nous venons de voir que le bioxyde d'hydrogène produit, en se décomposant par la chaleur, des quantités d'eau et d'oxygène telles, que l'oxygène dégagé est précisément égal à celui qui existe dans l'eau devenue libre. Or l'eau est formée de 1 équivalent d'hydrogène [et de 1 équivalent d'oxygène, et nous écrivons sa formule HO ; le bioxyde d'hydrogène doit donc être considéré comme formé de 1 équivalent d'hydrogène et de 2 équivalents d'oxygène, et sa formule chimique doit être écrite HO*.

Les dissolutions de bioxyde d'hydrogène étant plus stables quand elles renferment un peu d'acide chlorhydrique, on leur laisse ordinairement, quand on veut les conserver, une petite quantité de cet acide.

Le bioxyde d'hydrogène abandonne facilement son oxygène à un grand nombre de substances ; il transforme les oxydes métalliques en peroxydes. 11 décolore la teinture de tournesol comme le chlore. Une goutte mise sur Ja peau produit une tache blanche.

§ 91 . La dissolution de bioxyde d'hydrogène préschte au contact de certains corps des phénomènes très-remarquables. Avec l'or, le platine, l'argent, très-divisés, ou certains oxydes métalliques, comme le peroxyde de manganèse, le peroxyde de plomb, etc., elle se décompose avec effervescence en dégageant de l'oxygène, tandis que les substances qui ont effectué la décomposition ne subissent aucune altération. Ces substances ont agi par leur présence, mais ne sont pas entrées chimiquement dans la réaction. On a appelé cette action mystérieuse action de présence ou action ^alaly tique; nous la retrouverons dans un grand nombre de phénomènes. 11 est bon de re-

130 H\DÏ10GÈINE.

marquer que les substances agissent, dans ce cas, d'autant plus efficacement qu'elles sont plus divisées, car le dégagement d'oxygène n'a lieu qu'à leur surface.

Si l'on ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique à de l'eau oxygénée mise en pleine décomposition par la présence de l'argent ou du peroxyde de manganèse, le dégagement de gaz s'arrête immédiatement, mais il reparaît si l'on sature l'acide par une base. Les sels ne produisent pas la décomposition de l'eau oxygénée.

Les oxydes métalliques très-faciles à réduire, comme les oxydes d'argent, d'or et de platine, présentent avec.l'eau oxygénée un phénomène très-remarquable, non-seulement l'eau oxygénée se décompose, mais les oxydes eux-mêmes abandonnent leur oxygène et se trouvent ramenés à l'étal métallique.

La facile décomposition de l'eau oxygénée au contact du peroxyde de manganèse fournit un moyen simple de déterminer approximativement la richesse d'une dissolution de bioxyde d'hydrogène. On remplit de mercure une petite cloche divisée, et Ton fait arriver dans le haut, avec une pipette, une petite quantité de la dissolution. On note le nombre de divisions qu'elle occupe, et on y introduit du peroxyde de manganèse très-divisè, enveloppé dans du papier Joseph. La décomposition commence aussitôt que la poudre arrive dans la liqueur ; le volume de l'oxygène qui se dégage, comparé au volume de la dissolution qui l'a produit, donne la richesse de la liqueur.

AZOTE ou NITROGÈNE*

Équivalent = 175,0.

§ 92. Nous avons vu que Tair atmosphérique n'entrelient la combustion des corps que par Toxygène qu'il renferme. Lorsque Toxygène de Tair a été absorbé par le corps cmnbustible, il reste un gaz dans kquel les corps en coinbustion s'éteignent immédiatement. Ce gaz est ïazote. On conçoit d'après cela que sa préparation est facile. On place sur la surface de Teau d'une cuve (fîg. 167) un large bouchon de liège sur lequel on dispose une petite capsule de porcelaine ; on introduit dans cette capsule un morceau de phosphore auquel on met le feu avec une allumette, et on recouvre immédiatement la capsule d'une grande cloche que l'on enfonce de quelques centimètres dans l'eau. La combustion continue dans le volume limité d'air, jusqu'à ce que l'oxygène ait entièrement disparu par suite de ^*o- ^^'* sa combinaison avec le phosphore. 11 résulte de cette combinaison de l'acide phosphorique qui se dissout dans l'eau. Lorsque le gaz s'est refroidi, après l'extinction du phosphore, on reconnaît que son volume a notablement diminué, et qu'il s'est réduit aux | environ.

Si l'on n'a besoin que d'une petite quantité de gaz azote, on peut priver l'air de son oxygène au moyen de phosphore à la température ordinaire. 11 suffit de laisser séjourner, pendant vingt-quatre heures, un bâton de phosphore dans une cloche pleine d'air, placée sur la cuve à eau.

Le cuivre, chauffé au rouge, prive aussi très-exactement l'air de son oxygène. On obtient facilement un courant de gaz azote pur, quand on a à sa disposition un gazomètre semblable à celui qui a été décrit (§ 60). On met dans un tube de verre peu fusible «/(fig. 168) de la tournure de cuivre, c'est-à-dire les rognures qui se détachent du métal quand on le travaille au tour ou qu'on le plane; l'une .des extrémités c de ce tube est mise en communication avec la tubulure c du gazomètre, et, à l'autre extrémité /", on adapte un tube abducteur qui permet de recueil* lir le gaz. Comme l'air atmosphérique renferme toujours une petite

* Le nom de nitrogène (qui engendre le nitrey a été donné à ce gaz» parce qu'il forme avec l'oxygène un acide, l'acide azotique, appelé aussi acide nitrique^qaii en se combinant avec la potasse, forme l'azotate de potasse, appelé communément ttitre ou salpêtre.

quantité d aiJde carbonique, et que, de plus, il est saturé d eau dans le gazomètre, si Ton veut obtenir le gaz azote à Tétat de pureté parfaite, il est nécessaire de lui faire traverser, avant son arrivée dans le tube rempli de tournure de cuivre, un premier tube T renfermant de la ponce imbibée de potasse caustique qui absorbe Tacide carbonique, et un second tube T' plein de ponce imbibée d'acide sulfurique concentré qui absorbe Teau. Le tube de verre efy

Fig. 1G9.

Fig. 168.

On prépare souvent Tazote, dans les laboratoires, par un autre procédé qui permet de Toblenir également très-pur ; c'est en décomposant Tammoniaque par le chlore. L'ammoniaque est un composé d'hydrogène et d'azote ; une partie de l'ammoniaque est décomposée par le chlore ; le chlore se combine avec l'hydrogène

^ pour former de

T l'acide chlorhy-

drique, lequel, à son tour, se combine avec l'ammoniaque non décomposée , et forme du chlorhydrate d'ammoniaque qui reste en dissolution dans l'eau.

Le gaz azote, devenu libre , se dégage.

Le ballon (fig. 169) renferme un mélange de peroxyde de man-

ganèse et d'acide clilorhydrique ; le gaz clilore qui se dégage dans cette réaction se rend dans un flacon tubulé, rempli à moitié d'une dissolution de gaz ammoniac dans Teau ; il y perd instantanément sa couleur jaune, et il se dégage de la liqueur une foule de petites bulles de gaz azote que Ton peut recueillir quand Fair atmosphérique a été entièrement chassé de l'appareil.

Cette expérience ne présente aucun danger, tant que la dissolution ammoniacale conserve un excès d'ammoniaque; mais, si Ton continue le dégagement de chlore après que Tammoniaque a été entièrement changée en clilorhydrate, le, chlore agit sur le chlorhydrate d'ammoniaque et donne naissmce à un composé extrêmement dangereux que nous étudierons plus tard sous le nom de chlorure d'azote. Ce corps se présente sous l'apparence de gouttelettes huileuses jaunes ; il faut en éviter avec soin la formation, car c'est un des corps les plus fulminants que l'on connaisse.

On peut obtenir également du gaz azote très-pur et en grande quantité, en soumettant à l'ébuUition, dans un ballon, une dissolution concentrée d'azotite d'ammoniaque : ce sel se décompose alors en eau et en azote. La composition de l'azotite d'anmioniaque est représentée par la formule AzU^.UO.AzO'; elle renferme les éléments de 4 équivalents d'eau et de 2 équivalents d'azote. On a en effet :

AzH5.n0.Az05==41I0 + 2Az.

§ 93. L'azote est un gaz incolore, sans odeur ni saveur. Il n'a pu être liquéfié jusqu'à présent sous aucune pression. Sa densité est 0,9713, c'est-à-dire, un peu plus faible que celle de l'air. Une bougie enflammée s'éteint instantanément dans ce gaz (fig. 170).

Les animaux ne peuvent pas vivre dans le gaz azote; ils y périssent à cause du manque d'oxygène, gaz tout à fait nécessaire à leur respiration; c'est cette propriété qui a fait donner à l'azote son nom (de a, particule privative, et î^wr!, vie). Cependant ce gaz n'exerce évidemment aucune action délétère sur leurs organes, puisque les | de l'air atmosphérique en sont formés.

L'eau dissout une très-petite quantité d'azote, environ les ,JJ^i de scn volume; en d'autres termes, un litre d'eau dissout 25 centimètres cubes de gaz azote, ou 1 kilogramme deau dissout 08'',031 d'azote.

Fig. 170.

Air atmosphérique,

§ 94-. L'air atmosphérique consiste essentiellement en un mélange d'oxygène et d'azote, dans des proportions que Ton trouve sensiblement les mêmes sur tous les points du globe. Il renferme, de plus, une très-petite quantité de gaz acide carbonique et une quantité variable de vapeur d'eau / L'air contient, en outre, mais en quantités à peine appréciables, quelques autres gaz ou vapeurs provenant de la décomposition des matières v^étales et animales.

§ 95. Nous allons décrire les diverses méthodes par lesquelles on peut déterminer exactement la composition de l'air atmosphérique*..

* L'air était considéré par les anciens comme un des quatre éléments de la nature. Cette opinion erronée régna sans contestation jusque vers la fin du dixliuitiéme siècle.

Lavoisier a prouvé le premier, d'une manière incontestable, que l'air était un mélange de deux gaz doués de propriétés différentes, et il est pai^venu à déterminer à peu près leurs proportions. Voici comment cet illustre chimiste décrit l'expérience mémorable par laquelle il est arrivé à ce résultat {Traité élémentaire de Chimie, 1. 1, p. 55, 2" édition).

« J'ai pris un matras de 36 pouces cubiques environ de capacité, dont le col était très-long et avait 6 ou 7 lignes de grosseur intérieurement ; je l'ai courbé,

comme on le voit, dans la figure 171, de manière qu'il pût être placé dans un fourneau MN , tandis que l'extrémité de son col irait s'engager sous la cloche PQ placée dans un bain de mercure KS. J'ai introduit dans ce ma- I tras quatre onces de ^ mercure très pur, puis, en suçant avec un siphon que j'ai Introduit sous la cloche PQ, j'ai élevé le mercure jusqu'à LL ; j'ai marqué soigneusement cette hauteur avec une bande de papier collé, et j'ai observé exactement le baromètre et le thermomètre.

« Les choses ainsi préparées, j'ai allumé du feu dans le fom-neau MN, et je l'ai entretenu presque entièrement pendant douze jours, de manière que le mercure fût échauffé presque au degré nécessaire pour le faire bouillir.

« 11 ne s'est rien passé de remarquable pendant tout le premier jour : le mercure, quoique non bouillant, était dans un état d'èvaporation continuelle ; il tapissait l'intérieur des vaisseaux de gouteleltes, d'abord très-fines, qui allaient ensuite en augmentant, et qui, lorsqu'elles avaient acquis un certain volume, retombaient d'elles-mêmes au fond du vase, et se réunissaient au reste du mercure. Le second our, j'ai commencé à voir nager sur la surface du mercure de petites parcelles

Cette analyse se compose toujours de deux opérations que Ton exécute à part. La première a pour but de déterminer Tacide carbonique et la vapeur d'eau ; par la seconde, on détermine la composition, en

rouges qui, pendant quatre ou cinq jours, ont augmenté en nombre et en volume, après quoi elles ont cessé de grossir et sont restées absolument dans le même état. Au bout de douze jours, voyant que la calcinatim du mercure (oxydation du mercure) ne faisait plus aucun progrés, j'ai éteint le feu et j'ai laissé refroidir les vaisseaux. Le volume de l'air contenu, tant dans le matras que dans son col et sous la partie vide de la cloche, réduit à une pression de vingt-huit pouces et à 19* du thermomètre, était, avant l'opération, de cinquante pouces cubiques environ.' Lorsque l'opération a été faite, ce même volume, à pression et à température égales, ne s'est plus trouvé que de quarante-deux à quarante-trois pouces ; il y avait eu, par conséquent, une diminution de volume d'un sixième environ. D'un autre côté, ayant rassemblé soigneusement les parcelles rouges qui s'étaient formées et les ayant séparées, autant qu'il était possible, du mercure coulant dont elles étaient baignées, leur poids s'est trouvé de quarante-cinq grains.

« L'air qui restait après cette opération et qui avait été réduit aux cinq sixièmes de son volume par la calcination du mercure n'était plus propre à la respiration ni à la combustion ; car les animaux qu' on y introduisait y périssaient en peu d'instants, et les lumières s'y éteignaient sur-le-champ, comme si on les eût plongées dans de l'eau.

« D'un autre côté, j'ai pris les quarante-cinq grains de matière rouge qui s*était form(^ pendant l'opération ; je les ai introduits dans une très-petite cornue de verre à laquelle était adapté im appareil propre à recevoir les produits liquides et aériformes qui pourraient se séparer : ayant allumé du feu dans le fourneau, j'ai observé qu'à mesure que la matière rouge était échauffée, sa couleur augmentait d'intensité. Lorsque ensuite la cornue a approché de l'incandescence, la matière rouge a commencé à perdre peu à peu de son volume, et en quelques minutes elle a disparu entièrement ; en même temps il s'est condensé dans le petit récipient quarante et un grains et demi de mercure coulant, et il a passé sous la cloche sept à huit pouces cubiques d'un fluide élastique beaucoup plus propre que l'air de l'atmosphère à entretenir la combustion et la respiration des animaux.

« Ayant fait passer une portion de cet air dans un tube de verre d'un pouce de diamètre, et y ayant plongé une bougie, elle y répandait un éclat éblouissant ; le charbon, au lieu de s'y consumer paisiblement comme dans l'air ordinaire, y brûlait avec flamme et une sorte de décrépitation à la manière du phosphore, et avec une vivacité de lumière que les yeux avaient peine à supporter.

* En réfléchissant sur les circonstances de cette expérience, on voit que le mercure, en se calcinant (en s'oxydant), absorbe la partie salubre et respirable de l'air ; que la portion d'air qui reste est une espèce de mofette, incapable d'entretenir la combustion et la respiration. L'air de l'atmosphère est donc composé de deux fluides élastiques de nature différente, et, pour ainsi dire, opposée.

« Une preuve de cette importante vérité, c'est qu'en recombinant les deux fluides élastiques qu'on a ainsi obtenus séparément, c'est-à-dire les quarante-deux pouces de mofette ou air non respirable, et les huit pouces cubiques d'air respirable, on reforme de l'air en tout semblable à celui de l'atmosphère, et qui est propre à peu prés au même degré à la combustion, à la calcination des métaux et à la respiration des animaux. »

Lavoisier ajoute que la proportion du gaz respirable trouvée par son expérience est probablement un peu trop faible, parce qu'on ne parvient pas à la combiner entièrement au mercure.

i56 AZOTE.

oxygène et azote, ce âVir débarrassé de son acide carbonique et de sa vapeur aqueuse.

La figure 172 représente l'appareil à l'aide duquel on détermine

Fiff. 172.

a son eAireiiiiic. ueux luuulures a et 6 sont disposées sur ce vase. Dans la tubulure centrale a, on fixe hermétiquement, au moyen d*un bouchon métallique et de cire molle, uu tube métallique ad ouvert aux deux bouts ; ce tube se recourbe en c et norto un robinet s. Dans la tubulure latérale b on maintient, avec un bouchon recouvert de cire molle, un thermomètre T dont le réservoir doit descendre vers le milieu du vase V.

On détermine très-exactement la capacité du vase V. A cet effet, on prend un ballon (fig. 175) de 10 litres environ de capacité, sur le col duquel on grave un trait horizontal a; on remplit ce ballon d'eau jusqu'au niveau a, et on le pèse. On vide ensuite Teau, on donne au ballon un certain nombre de secousses, pour en détacher les dernières parties d'eau i et on en prend de nouveau le poids. La différence des deux pesées donne la quantité d'eau que Ton a fait sortir du ballon. 11 est facile de constater que, si l'on remplit plusieurs fois le ballon d'eau à la même température.

Fiff. 175.

et si on le vide de la même manière» en donnant à la fm le même nombre de secousses, on trouve toujours le même poids P d'eau, à quelques décigrammes près.

On remplit complètement le vase V d'eau à la même température, on ajuste le thermomètre T, ainsi que le tube (id. Le robinet s étant ouvert, on ouvre le robinet r, et on fait couler Feau dans le ballon (fig. 173), jusqu'au niveau a; on ferme alors le robinet r, et Ion vide le ballon absolument de la même manière que lorsqu'on Ta jaugé. On le replace de nouveau sous le robinet r, on le remplit encore jusqu'au niveau a et ainsi de suite, jusqu'à ce que le vase V soit entièrement vidé. On trouve ainsi que le ballon a été rempli entièrement un certain nombre de fois n; et, dans la dernière opération, s'il ne se remplit pas complètement, on pèse l'eau qu'il renferme. Je suppose que l'on trouve un poids d'eau p; il est évident que le vase V renfermait un poids d'eau représenté parn P + p. Si l'eau se trouvait à la température de + 4**, le poids n P + p, en kilogrammes, représenterait la capacité V du vase en litres. Mais cette eau se trouvera généralement à une température t, à laquelle elle présente une densité un peu moindre qu'à 4°; cette densité ^, pour une température quelconque t, se trouve dans tous les traités de physique ; la capacité du vase V en litres sera donc représentée par

nP^+p

Pour déterminer les quantités d'acide carbonique et de vapeur d'eau qui existent dans l'air, on remplit d'eau le vase V, et on attache à la tubulure e une série de tubes Â, B, G, D, E, F. Les tubes A, B, E, F, sont remplis de pierre ponce grossièrement concassée et imbibée d acide sulfurique concentré : les tubes C, D sont remplis de fragments de pierre ponce imbibée d'une dissolution concentrée de potasse caustique ; enfin, au dernier tube A, on adapte un long tube fg qui va chercher l'air au dehors du laboratoire, dans Fespace où on veut l'analyser.

Les tubes en U, renfermant la pierre ponce imbibée d'acide sulfurique ou de potasse, sont bouchés des deux côtés avec de bons bouchons de liège traversés par des tubes de verre plus étroits et recourbés, comme le montre la figure 172. On a soin de recouvrir les bouchons avec de la cire à cacheter que l'on rend très-lisse. On est ainsi plus sûr que la fermeture est hermétique ; et les bouchons, n'élant plus exposés à l'air, ne peuvent pas changer de poids, en absorbant ou abandonnant de l'humidité pendant le cours de l'expérience. Les tubes sont joints entre eux au moyen de petites tubulures

en caoutchouc que Ton serre fortement sur les tubes de verre avec des cordons de soie.

Les deux tubes A et B ont été pesés ensemble; on a pesé de même, ensemble, les trois tubes C, D et E. Quant au tube F, on n'a pas besoin de le peser, il reste toujours attaché à Tappareil, et il a seulement pour but d'éviter l'arrivée dans le tube E de la vapeur d'eau qui se dégage du vase V.

L'appareil étant ainsi disposé, on fait couler l'eau du vase V que Ton appelle un aspirateur. Cet écoulement ne peut avoir lieu qu'autant que des bulles d'air arrivent dans ce vase par le tube ad; l'écoulement de l'eau aura d'ailleurs lieu avec une vitesse constante, car il se fera sous la pression de la colonne d'eau comprise entre le niveau xy de l'orifice inférieur et le niveau afi/ de l'orifice du tube ad. En efifet, le tube ad est entièrement rempli d'air, et communique librement avec l'atmosphère, par l'ensemble des tubes A, B, C, D, E, F; par conséquent, dans toute la couche de niveau afy' qui passe par l'orifice d, il y a une pression égale à celle de l'atmosphère extérieure. Dans le plan xy, la pression qui tend à faire sortir l'eau est égale à la pression de Tatmosphère, augmentée de la pression produite par la colonne d'eau comprise entre les niveaux xy et x'y', La pression qui s'oppose à l'écoulement de l'eau est celle de l'atmosphère extérieure; l'écoulement aura donc lieu sous la pression produite par la colonne d'eau comprise entre les niveaux x'y' et xy, et sera d'autant plus rapide, pour une ouverture constante du robinet r, que la colonne d'eau entre xy et x^y' sera plus haute.

L'écoulement de l'eau ayant lieu seulement sous la pression de la colonne comprise entre les niveaux xy et icy, tant que le niveau de l'eau sera, dans le vase V, au-dessus du plan x^y^, il est évident que cet écoulement sera rigoureusement constant. Mais il n'en sera pas de même pour l'entrée de l'air; ceUe-ci ira réellement en s'accélérant, à mesure que le niveau de l'eau descendra dans le vase V. Supposons que ce niveau soit arrivé dans le plan x'^y''; la pression dans le plan xfy' est égale à celle de l'atmosphère extérieure ; à un moment quelconque elle fait équilibre à la force élastique du gaz qui se trouve dans la partie supérieure du vase V, et, de plus, au poids de la colonne liquide comprise entre les plans de niveau a/'y" et x^y^. Ainsi, en supposant le vase parfaitement cylindrique, à mesure que le niveau de l'eau descend d'une manière régulière, à cause de l'écoulement constant du liquide, l'air qui pénétrera dans l'appareil pendant une minute ira toujours en augmentant; car, non-seulement il devra remplir le vide, constamment égal, qui se fait par Fé-

coulem^nt de Teau, mais encore il devra augmenter constamment la force élastique de Tair intérieur, de telle sorte que celle force, ajoutée à la pression de la colonne liquide comprise entre les plans a^'xf et ix^x/, qui va toujours en diminuant, fasse équilibre à la pression de l'atmosphère extérieure qui existe au niveau x^yf.

La régularité absolue du courant d'air qui traverse notre appareil n'est pas indispensable au succès de Texpérience qui nous occupe; nous devions cependant appeler l'attention sur cette circonstance ; car cette régularité est né,cessaire pour d'autres expériences, et il était utile de faire voir qu'on ne l'obtient pas par la disposition que nous venons de décrire.

L'air extérieur traverse donc, avant de pénétrer dans le vase V, la série des tubes A, B, C, D, E, F. Dans les deux tubes A et 6 il dépose son humidité, dans les tubes C, D son acide carbonique. Mais, comme le gaz qui arrive dans ces derniers tubes est complètement sec et que la dissolution de potasse caustique lui abandonne une quantité sensible de vapeur d'eau, on a eu soin de disposer, à la suite des tubes C et D, le tube E rempli de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique qui retient celte petite quantité d'eau.

Lorsque l'aspirateur s'est entièrement vidé, on note la hauteur H du baromètre et la température t du thermomètre T. On détache les tubes en U, et on pèse de nouveau l'ensemble des tubes A, B, et l'ensemble des tubes C, D, E. L'augmentation de poids que ces deux systèmes de tubes ont subie pendant rexpérience donne, pour les tubes A et B, la quantité de vapeur d'eau, et pour les tubes C, D, E, la quantité d'acide carbonique existant dans l'air atmosphérique qui a traversé l'appareil. Il s'agit maintenant de déterminer le poids de cet air d'aprts les données de l'expérience

Le volume d'air qui remplit l'aspirateur est V ; mais cet air est saturé de vapeur à la température U Désignons par /* la force élastique maximum de la vapeur d'eau à cette température i. La force élastique de l'air sec qui a pénétré dans l'appareil est H — /*; il a donc pénétré dans notre appareil une quantité d'air atmosphérique telle, qu'elle occupe, après avoir perdu complètement sa vapeur d'eau et son acide carbonique, un volume Y, à une température (, et sous une pression H — /". Le poids P de cet air desséché et privé d'acide carbonique est donc

Supposons que le poids de l'acide carbonique trouvé soit p, et que le poids de la vapeur d'eau soit p*; nous conclurons de notre expé-

rience qu'un poids V -{-p-hp' d'air atmosphérique, dans les conditions où nous Tavons analysé, renferme p d'acide carbonique, et f de vapeur d'eau ; et Ion pourra calculer, par une simple proportion, les quantités d'acide carbonique et d'eau qui se trouvent dans 100 parties de cet air atmosphérique.

Il est important que la pierre ponce placée dans les tubes soit en gros fragments, et qu'elle soit seulement imbibée du liquide, afin qu'un excès de ce hquide ne puisse s'accumuler à la partie inférieure des tubes en U. L'air extérieur doit traverser très-librement l'ensemble de ces tubes ; car, sans cela, à la fin de l'expérience, l'air qui remplit l'aspirateur V pourrait avoir une force élastique notablement plus faible que l'air extérieur.

Nous avons relevé en l'air l'ajutage qui termine le robinet r pour que, à la fin de l'écoulement, la partie recourbée reste pleine d'eau, et qu'il ne puisse pas pénétrer, par le robinet r, d'air dans le vase V.

L'expérience a montré que l'air atmosphérique libre renferme des quantités d'acide carbonique qui varient de 4 à 6 dix-miUièmes. Quant à la quantité de vapeur d'eau, elle varie entre des limites étendues, suivant la température de l'air et suivant son état de saturation.

§ 96. Supposons, maintenant, l'air privé de son acide carbonique et de sa vapeur d'eau, et voyons comment on arrive à connaître les proportions d oxygène et d'azote qu'il renferme. On peut y arriver par plusieurs procédés. Nous allons décrire les plus parfaits.

Plusieurs substances absorbent l'oxygène de l'air, même à la température ordinaire. 11 suffira donc, pour faire l'analyse de l'air, d'introduire un certain volume d'air dans une cloche divisée, de mesurer ce volume très-exactement et dans des conditions déterminées, d'introduire la substance absorbante, et de la laisser séjourner dans la cloche jusqu'à ce que le volume du gaz ne diminue plus sensiblement ; enfin de mesurer de nouveau avec une grande exactitude le volume restant, qui doit être de l'azote pur.

La substance absorba ntç qui convient le mieux pour cet objet est le phosphore. L'expérience se fait de la manière suivante :

On fond du phosphore sous l'eau, puis on le coule, toujours sous de l'eau à 40** environ, dans un moule à balles. On introduit dans la cavité du moule, pendant que le phosphore est encore liquide, un fil de platine contourné en boucle à son extrémité. On enlève le moule de l'eau tiède pour le plonger dans l'eau froide, qui solidifie le phosphore, et l'on obtient une petite balle de phosphore solidement fixée à l'extrémité du fil de platine.

Cela fait, on introduit dans une cloche divisée, placée sur le mercure, un certain volume d'air que Ton mesure avec soin. Les parois intérieures de la cloche doivent être encore un peu Iiumides. Bien qu'elles aient été essuyées avec du papier Joseph, pour qu'il n'y reste plus de gouttes d'eau apparentes, lair destiné à l'analyse y sera saturé d'humidité par le peu d'eau que lui abandonneront les parois de la cloche.

Soient t la température extérieure, H la hauteur du baromètre, f la tensijn de la vapeur d'eau qui correspond à la température ^ et que l'on trouvera dans une petite table placée à la fm de œ volume.

Le volume V observé du gaz serait, s'il était sec, à la température de 0**, et sous la pression de 0"',760.

On introduit dans le gaz la balle de phosphore (fig. 174), ce qui ' est facile, grâce au fil de platine auquel elle est attachée, et on l'y laisse séjourner jusqu'à ce que le gaz ne diminue plus de volume. Il faut pour cela un temps assez long, s; uvent plus de vingt-quatn» heures. L'absorption marche plus vile en plaçant la cloche au soleil. Quand l'absorption est complète, en retire la balle de phosphore au moyen du fil de platine dont l'extrémité sort de la cloche, et on mesure de nouveau le viJume du gaz restant, après qu'il a pris la température l' de l'air ambiant. Supposons que ce volume soit V, que la pression barométrique soit H', enfin, que la force élastique de la vapeur d'eau à saturation pour la température l' soit f; le volume occupé par ce gaz privé de son humidité, à la température de 0" et sous la pression normale de 0"*,7t)0, sera

Fi^. 174.

Vf f .ii^

C'est donc là le volume de gaz azote qui se trouve dans un volume ^' i^ol^ i^t'^J d'air atmosphérique sec, privé de son acide carbonique : d'où l'on déduit immédiatement le volume d'azote et d'oxygène qui se trouvent dans 100 parties d'air atmosphérique.

On peut également employer, pour analyser l'air, des substances qui n'absorbent pas l'oxygène à la température ordinaire, mais qui, lorsqu'elles sont portées à une haute température, se combinent énergiquement avec ce corps. On peut même disposer l'expérience