potassium ] ^^'^^ ^*^*^"*'^ ^^ potassium

La formule que nous donnons au chlorate de potasse est KO.CIO*, celle du chlorure de potassium est KCl ; nous pourrions donc exprimer la décomposition qui a eu lieu dans l'expérience présente, en posant cette équivalence :

K0.C10«— KCl-fOs-fO,

ou, comme on le fait plus ordinairement :

K0.C10»=-KCl + 60.

Lorsqu'on ne veut obtenir qu'une petite quantité d'oxygène, on

place le chlorate de potasse dans une petite cornue de verre (fig. 128), que Ton chauffe avec quelques charbons ou avec une lampe à alcool.

Le chlorate de potasse fond d'abord, et bientôt on voit se dégager des bulles qui annoncent savdécomposition. A mesure que cette décomposition avance, la matière perd sa fluidité; elle devient de plus en plus pâteuse, et le dégagement de gaz oxygène ne continue que si Ton élève davantage la température. Vers la fin de l'opération, il faut prendre quelques précautions pour que le fond de la cornue, qui est principalement exposé à Taction de la chaleur et qui est souvent à nu parce que la matière pâteuse s'en est détachée en se boursouflant, n'atteigne pas la température à laquelle le verre se ramollit ; il se ferait alors une soufflure, et l'opération serait perdue.

Le chlorate de potasse se trouve maintenant à bas prix dans le commerce, et on peut l'employer pour préparer le gaz oxygène, même quand on a besoin d'une grande quantité de ce gaz. Seulement, dans ce cas, il est bon de mélanger le chlorate de potasse avec environ son poids de peroxyde de manganèse, ou d'oxyde de cuivre, car sa décomposition en devient beaucoup plus facile; il est bon aussi d'employer des cornues en verre peu fusible, ou de recouvrir la cornue de verre ordinaire d'un lut argileux * qui lui permette de résister plus facilement à la chaleur.

§ 63. Après avoir décrit en détail les procédés, que l'on emploie pour se procurer le gaz oxygène, nous allons indiquer ses principales propriétés.

* Ce lut est formé de i partie d'argile de potier, délayée dans un peu d'eau, et de 2 à 3 parties de sable. On y ajoute souvent un peu de foin haché ou de crottin de cheval, qui rend ce lut plus facile A appliquer sur le verre.

Le gaz oxygène ne se distingue pas, par son aspect, de Tair atmosphérique. Sa densité est plus grande que celle de Tair. La densité de Tair étant représentée par 1 ,00000, celle de Foxygéne est de 1,10563. Un litre d'air atmosphérique pèse à Paris Ik'jSOSS, à la température de zéro degré, et sous une pression équivalente à celle d'une colonne de mercure de 76 centimètres. Un litre de gaz oxygène pèse, dans les mêmes circonstances, 1«'',4298.

Gomme les gaz se dilatent considérablement par une élévation de température, ou sous une diminution de pression, il est tout à fait néc>essaire, quand on veut avoir le rapport des densités de deux gaz, de prendre le rapport des poids que présentent des volumes égaux de ces deux gaz, quand ils ont la même température et la même force élastique. On est convenu de considérer toujours les gaz, tels qu'ils sont à la iempérature 0*, c'est-à-dire à la température de la glace fondante, et avec la force élastique que leur donne la pression exercée par une colonne de mercure de 76 centimètres de hauteur. C'est ce que nous appellerons dorénavant les circonstances normales de température et de pression.

Si tous les gaz présentaient des variations iden iques de volume pour des changements égaux de température et de pression, il est clair que les rapports entre les poids de volumes égaux de ces gaz, à des températures et à des pressions égales, seraient constamment les mêmes, quelles que soient les valeurs absolues de ces températures et de ces pressions. On pourrait donc appeler densité d'un gaz le rapport entre le poids d'im certain volume de ce gaz et le poids du même volume d'air atmosphérique, les deux gaz étant à la même température .et sous la même pression, la température et la pression étant d'ailleurs quelconques. Mais l'expérience a montré que cette identité de variation n'existe rigoureusement pour aucun gaz. Elle est trés-approchée pour quelques-uns, par exemple pour l'oxygène, l'hydrogène, l'azote...;. pour d'autres, elle est loki d'être exacte, et elle ne peut être admise approximativement que lorsqu'ils sont à des températures beaucoup plus élevées que la température atmosphérique. Il sera donc nécessaire d'indiquer, pour ces derniers gaz, les températures et les pressions sous lesquelles on a comparé leurs poids à celui d'un volume égal d'air atmosphérique.

Le gaz oxygène se dissout eri très-petite quantité dins Teau. L'eau en dissout environ -^ de son volume à la température ordinaire ; en d'autres termes, un htre d'eau dissout 46 centimètres cubes de gaz oxygène, ou un kilogramme d'eau dissout 64"™»"'»^, 4 d'oxygène.

ÎH» OXYGÈNE.

§ 63 bis. L'oxygène qui a été soumis pendant un certain temps à Hnfluence d'un grand nombre d'étincelles électriques acquiert des afOnités plus énergiques que celles qu'il présente dans son état ordinaire. Il attaque alors directement à froid le mercure et l'argent, ' qui, dans ces circonstances, sont sans action sur Toxygène ordinaire ; ^ et il décompose facilement les iodures alcalins en mettant l'iode en lilerté. L'oxygène acquiert, par cette électrisatiou, une odeur phosphoreuse particulière. On a cru d'abord que ces propriétés nouvelles tenaient à la production d'un nouveau gaz, auquel on avait donné k' nom d'ozone,

§ 64. Une allumette enflammée continue à brûler dans l'air atmosphérique. Si on la souffle, la partie charbonneuse reste incandescente pendant quelques instants, mais la flamme ne reparaît pas spontanément. Si l'on plonge, aii contraire, l'allumette, présentant encore quelques points en igflition, dans une cloche pleine de gaz oxygène, elle s'enflamme instantanément et brûle avec une grande vivacité. Cette propriété est caractéristique pour le gaz oxygène ; on l'ulilise continuellement dans les laboratoires pour reconnaître ce gaz ; n us verrons cependant qu'un autre gaz, le protoxyde j'azote, la possède également.

La combustion des corps est beaucoup plus vive dans l'oxygène que dans Tair atmosphérique. Ainsi un charbon incandescent, isolé, s'éteint promptement dans l'air. Si l'on place ce môme charbon dans une petite capsule en porcelaine, fixée elle-même k l'extrémité d'un fil de fer qui traverse un bouchon de liège, conmie le représente la figure 129, et qu'on plonge la capsule avec le charbon incandescen ^^ dans un flacon à large , ouverture, de deux à trois

jf Ç litres de capacité, rempli de gaz oxygène, la com-

^ j^ bustion du charbon devient extrêmement active,

produit ime lumière très-vive, et le charbon se consume rapidement.

La combustion du soufre . et du phosphore est aussi beaucoup plus vKe dans l'oxygène que dans l'air. On remplace, dans l'expérience précédente, le fragment de charbon par un petit morceau de FiK. 129. saufre ou de phosphore que l'on enflamme au mo-

ment de le plonger dans le flacon rempli d'oxygène. Le phosphore produit une lumière tellement vive, que l'œil ne peut en supporter l'éclat.

Un fil de fer chauffe au rouge cesse promptement d'être incandescent dans l'air; mais, si on le plonge incandescent dans un flacon plein de gaz oxygène, il brûle en répandant lî\ phis vive clarté, et

OXYGENE. m

en projetant des étincelles. On dispose Texpéiience de la manière suivante : on remplit de gaz oxygène, sur la cuve à eau, un flacon à large ouverture, de deux à trois litres de capacité. Au lieu d un' fil de fer, on prend une petite lame mince d'acier, telle que celle que Ton emploie pour les ressorts des montres, et qui présente plus de surface que le fil de fer. On recuit cette lame; puis, après la voir décapée au moyen d'un papier à l'émeri, on la contourne en hélice. Sa partie supérieure est fixée dans un bouchon de liège qui peut recouvrir l'ouverture du flacon (fig. 130) ; à la partie inférieure de la petite lame, on attache un morceau d'amadou que Ton allume au moment de plonger la lame fig- ^^' dans le flacon. La combustion de Tamadou devient très-vive et détermine l'incandescence de la lame d'acier à l'endroit du cx)ntact. Le fer prend feu à son tour, et brûle successivement jusqu'à l'extrémité voisine du bouchon, en projetant une vive clarté et lançant des globules fondus d'oxyde de fer. Il est bon de laisser au fond du flacon une petite eouchë d'eau, car les globules d'oxyde incandescents, tombant immédiatement sur le fond du flacon, le feraient casser infaiUiblemént.

Ces expériences démontrent que la combustion est beaucoup plus vive dans l'oxygène que dans l'air atmosphérique. Nous verrons bientôt, lorsque nous nous occuperons de l'azote, que la cx)mbustion n'a lieu, dans l'air atmosphérique, qu'en vertu du gaz oxygène qu'il renferme; l'oxygène est donc le véritable agent de la combustion ordinaire, Yagent comburanL

§ 65. La combustion des corps dans l'oxygène pur produit aussi une plus grande élévation de température dans l'endroit de la combustion.

La combustion est plus énergique dans un courant d'air rapide que dans l'air calme ; parce qu'alors, dans le même temps, une plus grande quantité d'oxygène vient au contact du combustible. Si l'on présente à la tuyère d'un soufflet de forge un barreau de fer chauffé préalablement au blanc, le fer brûle en lançant des étincelles comme dans l'oxygène. Nos soufflets ordinaires et les machines soufflantes de nos usines métallurgiques sont fondés sur ce principe.

Au moyen d'une lampe à alcool brûlant librement à l'air, on ne produit pas une température assez élevée pour fondre un fil de platine. La combustion devient plus active quand on projette au milieu de la flamme un courant d'air rapide, qui produit une combu:$tion plus complète dans im espace plus petit. On emploie pour *

cela un appareil appelé chalumeau (fig. 131), et qui consiste en ^ un tube recourbé à angle droit et conique à son intérieur. La petite ouverture b est placée dans la flainme. L'opérateur souffle dans Tintérieur par Touverture plus large a. L'air qu'il projette dans le chalumeau ne doit pas avoir passé par la poitrine, il serait trop vicié et n'activerait pas suffisamment la combustion. Par un artifice très-simple, et dont on se rend facilement maître avec un peu de praticpie, on aspire Tair par le nez, et on le souffle immédiatement dans le chalumeau par le jeu des muscles de la joue. On peut ainsi, avec un peu d'habitude, entretenir un jet continu d'air dans le chalumeau pendant dix minutes. Le chalumeau se compose ordinairement de plusieurs pièces qui peuvent se séparer. Un Fig. 131. ^"^ conique ab (hg. 132) dont la tubulure a est destinée à être mise dans la bouche, ou seulement contre les lèvres. L'extrémité t, plus étroite, est engagée dans un réservoir cylindrique cd -Zr y / qui sert à la fois comme réservoir à air et comme récipient de l'humidité envoyée par le souffle. Ce cylindre porte souvent sur son fond d une petite ouverture fermée avec un bouchon, pour faire sortir Feau, quand on s'est servi de iinstrument. Sur l'un des côtés de ce cylindre, se trouve le petit ajutage /*, dans lequel s'engage à frottement le tube porte-vent g. On monte» ordinairement, à l'extrémité de ce tube, des petits ajutages en platine h percés d'un trou plus ou moins grand, suivant la nature du courant d'air que l'on veut produire.

Quand on alimente ainsi une lampe à alcool avec un courant d'air projeté par un chalumeau (fig. 133), on obtient à l'extrémité du dard une température assez élevée pour fondre un fil de platine de très-petit diamètre; mais, si l'on remplace le . Fig. 132. Fig. 15S. courant d'air par un courant de

gaz oxygène, on obtient une température assez élevée pour fondre un fil de platine de | millimètre de diamètre. L'expérience se fait très-facilement au moyen du gazomètre décrit (§ 00). La tubu-

OXYGENE. 95

lure latérale c munie d un robinet est destinée à cet emploi. On adapte à son extrémité un ajutage à petite ouverture, que l'on place dans rintérieur de la flamme de la lampe à alcool, et on ouvre les robinets.

Lorsqu'on n'a pas de gazomètre à sa disposition, on peut faire Texpérience avec une vessie remplie de gaz oxygène. A cet effet, on met une vessie tremper dans Teau pour la rendre très-flexible, et on l'attache par le col sur la petite pièce métallique r à robinet. Pour la remplir de gaz oxygène, on la comprime afin d en chasser Tair : puis on visse la pièce r (fig. 134) sur une monture en cuivre portant un robinet s. Cette monture est disposée à la partie supérieure d'une cloche en verre C, quiest'placée sur la cuve à eau, et que Ton a préalablement remplie de gaz oxygène. On ouvre les robinets et on enfonce la cloche dans leau de la cuve. L'oxygène leoiermé dans la cloche est nécessairement chassé par 1 eau et monté dans la vessie. Si ^*8' <54.

celle-ci n'est pas assez pleine, on ferme de youveau les robinets, on remplit la cloche de gaz oxygène, et on fait passer cette nouvelle quantité de gaz dans la vessie.

On dévisse alors la pièce r, on y ajoute une tubulure l (flg. 1 55) que I Ton introduit dans la flamme, et on détermine le jet d oxygène en pressant la vessie sous le bras.

§ 66. L'oxygène est aussi l'élément essentiel de la respiration des animaux. Un animal périt en quelques instants si on le place dans un air préalablement privé de son oxygène.

Fjg. 155.

îU • HYDROGÈNE.

Équivalent =i'?,SO.

§ 07. L'hydrogène* est un gaz qui, connue son nom le l'appelle (UiùÇy eau; ^ewâw, j'engendre), entre dans la constitution de Teau.

L'eau est un composé d'oxygène et d'hydrogène. C'est Teau que Ton emploie toujours dans les laboratoires pour extraire le gaz hydrogène. Nous avons obtenu l'oxygène en décomposant par la chaleur seule soit Toxyde de mercure, soit le peroxyde de manganèse ou le chlorate de potasse. Un procédé analogue ne réussit pas pour l'hydrogène. L'eau ne peut pas être décomposée par la chaleur seule ; mais on peut séparer l'hydrogène de l'eau, en traitant ce liquide par des substances qui s'emparent de son oxygène. Plusieurs métaux produisent cette décofnposition. Quelques-uns, tels que le potassium et le sodium. Topèrent même à froid ; d'autres, comme le fer, le zinc, ont besoin d'être élevés à une haute température.

Si, dans une cloche pleine d'eau, oh introduit un fragment de potassium eu de sodium, on voit C4îs corps monter vers le sommet de la cloche, en vertu de leur faible pesanteur spécifique, et une infinité de petites bulles se dégagent à leur surface. Ces bulles sont formées par du gaz hydrogène qui vient se rendre dans la partie supérieure de la cloche. Le métal disparait rapidanent en se combinant avec l'oxygène de l'eau ; il forme un oxyde qui se dissout et que Ton retrouve en évaporant l'eau de la cloche dans une capsule. Pour faire celte expérience commodément, on remplit une cloche de menCure sur la cuve à mercure. On fait passer un peu d'eau à la partie supérieure de la cloche, puis on introduit le fragment de potassium enveloppé dans du papier Joseph pour empêcher sa combinaison avec le mercure ; le potassium s'élève rapidement, à travers le mercure, jus» que dans l'eau de la cloche.

§ 68. Pour décomposer l'eau au moyen du fer, on dispose un tuk^ de porcelaine ab dans un fourneau long qu'on appelle fourneau à réverbère (fig. 436), On place dans ce tube plusieurs petits faisceaux de fils de fer fins. A l'un des bouts a du tube, on adapte, au moyen d un bouchon et d'un tube recourbé, un petit ballon rempli d'eau, ^, à l'autre extrémité ô, iln tube abducteur cd, qui conduit le gaz sous une cloche placée sur la cuve à eau. On chauffe le tube de por»

* Le gaz hydrogène a été obtenu vers la fin du xvii* siècle ; mais c'est seulement cil 17(50 que Cavendish, célèbre physicien anglais, lit connaître ses principales propriétés.

IIYDUOGÈISK. îtô

celaine lentement, afin d'éviter qu'il ne casse par une élévation trop brusque de la température, et on le porte la chaleur rouge.

Oh chauffe ensuite à rébuUition l eau renfermée dans le ballon. La vapeur passe sur le fer incandescent, qui lui enlève son oxygène, et rhydr(^éne devenu libre se rend dans la cloche.

§ 69. Le fer seul ne décompose pas Teau à froid; il faut qu'il soit porté à la chaleur rouge. 11 n'en est pas de même quand on ajoute à Tcau un acide trés*puissant, comme l'acide sulfurique : la décomposition de l'eau par le fer se fait alors à la température oi'dinaire. La cause qui opère ici cette décomposition est analogue à celle en vertu de laquelle a lieu à froid la décomposition du peroxyde de manganèse par l'acide sulfurique concentré (§ Cl). L'expérience a montré que lorsque plusieurs corps sont en présence, et que, par Véchangc de leurs éléments^ il peut se former de nouveaux composés ayant entre eux une grande affinité^ ou jouùsanty dans les circonstances où ils se produisent, d'une grande stabilité, soit à l'état isolé, soit à l'état de combinaison, ces nouveaux composés se forment presque toujours. Nous aurons occasion, par la suite, de citer un grand nombre d'exemples à l'appui de cette proposition. Dans rexpérience qui nous occupe, une circonstance de cette nature se présente. La première combinaison du fer avec l'oxygène, le protoxyde de fer, est une base puissante, ayant une grande affinité pour l'acide sulfurique. Le fer seul ne peut pas décomposer l'eau à froid; mais, en présence de l'acide sulfurique, son affinité pour l'oxygène est exaltée, à cause de l'affinité de l'acide pour le protoxyde : l'eau est alors décomposée, et l'oxyde de fer qui en résulte se combine avec l'acide sulfurique pour former un sel, le sulfate de protoxyde de fer.

La fonnule que nous donnons à l'acide sulfurique est SO^ ; celle

96 HYDROGENE.

de l'eau est HO, conuue nous le verrons bientôt. La réaction peut donc être exprimée par Téquivalence suivante :*

Fe + S05 + H0=Fe0.S05 + H.

Le procédé employé dans les laboratoires pour préparer le gaz hydrogène est fondé sur cette réaction; seulement, on remplace ordinairement le fer par le zinc. On emploie le zinc, ou à Fétat de métal laminé que Ton, trouve dans le' commerce, et que Ton coupe en petites bandes, ou à l'état de zinc grenaille. Pour obtenir le zinc sous cette dernière forme, on fond dans un creuset de terre le zinc du commerce, qui est en plaques épaisses, et Ton coule le métal fondu dans une terrine pleine d'eau où il se résout en une infinité de petites grenailles irrégulières qui présentent une grande surface. On place le zinc dans un flacon à deux tubulures (fig. 137). Dans Tune, on engage un tube abducteur qui conduit le gaz sous une cloche pleine d'eau; dans l'autre, on adapte un tube surmonté d'un entonnoir, et qui plonge jusque près du fond du flacon. On verse d'abord de l'eau par ce tube, de manière à remplir le flacon jusqu'à moitié environ, puis on ajoute, par le Fig. ^37. ' ""' même tube, de petites quantités d'acide sul-

furique. La réaction conuneuce aussitôt que lacide arrive en contact avec le zinc; il y a élévation de température, et le gaz hydrogène se dégage en abondance. Lorsque le dégagement du gaz se ralentit, on verse une nouvelle quantité d'acide sulfurique par Tentonnoir. Le sulfate de protoxyde de zinc formé reste en dissolution dans la liqueur; on peut l'obtenir en- soumettant celle-ci à 1 évapora tion. Lorsqu'un appareil a servi à produire de grandes quantités de gaz hydrogène, il arrive souvent que la liqueur, en refroidissant, abandonne une quantité considerable.de ce sulfate à l'état cristallisé. § 70. Le gaz hydrogène est incolore; il est aussi sans odeur quand il est parfaitement pur. Celui que l'on prépare par le procédé qui vient d'être indiqué a toujours une odeur nauséabonde désagréable ; mais cette odeur provient d'une très-petite quantité de substances étrangères mêlées au gaz et dont nous apprendrons bientôt à le débarrasser.

Le gaz hydrogène n*a pu être liquéfié jusqu'à présent sous aucune pression, aidée des plus basses températures que Ton ait produites. C'est le gaz le plus léger que l'on connaisse : sa densité est 0,0692, celle de l'air étant représentée par 1,0000. Un litre de ce gaz pèse, dans les circonstances normales de température et de pression,

IIYDROUÈMË.

0s'^v0890. Le gaz hydrogène est donc environ 14 fois j plus léger que Tair ; son emploi dans les aérostats est fondé sur cette propriété.

Un ballon de baudruche de 2 à 3 décimètres de diamètre, gonflé avec du gaz hydrogène, peut s'élever dans les airs.

Un volume de 60 mètres cubes de gaz hydrogène pur pèse 5'', 58; un volume égal d'air atmosphérique pèse, dans les mêmes circonstances, n^,b9. Si donc Tenveloppe en taffetas gommé d'un ballon de 60 mètres cubes de capacité pèse, avec sa nacelle et les objets qu'elle contient, moins de W,2\, le ballon s'élèvera dans l'air. Aujourd'hui on remplace généralement l'hydrogène pour les aérostats par le gaz provenant de la distillation de la houille. Ce dernier gaz ayant une densité beaucoup plus grande que l'hydrogène, exige un aérostat de dimensions plus considérables ; mais il revient à bien meilleur marché, et on le trouve tout préparé dans la plupart des' grandes villes. On obtient un gaz beaucoup plus léger, quand on remplace la houille grasse, qui sert ordinairement à la fabrication du gaz de l'éclairage, par une houille anthraciteuse.

Des bulles de savon gonflées- avec du gaz hydrogène s'élèvent dans 1 air et prennent feu à rapproche d'une bougie allumée. Pour obtenir ces bulles, on remplit de gaz hydrogène une vessie à robinet, on adapte à la monture de cette vessie un tube de petit diamètre, on plonge l'extrémité de ce tube dans de leau de savon, on la retire avec la goutte liquide qui y reste adhérente, on comprime légèrement la vessie, après avoir ouvert le robinet, et Ton obtient des bulles de savon qui se détachent d'elles-mêmes lorsqu'elles sont suffisamment grosses.

§ 71. Le gaz hydrogène est éminemment combustible; il brûle au contact de lair avec une flamme très-peu brillante. Si l'on approche au-dessus de cette flamme un corps froid, il s'y dépose de l'eau qui est le produit de la combustion. Cette expérience se fait, soit en approchant une allumette enflammée de louverture d'une cloche remplie de gaz hy-. drogéne, soit en ajustant un tube recourbé et effilé à la tubulure d'un flacon d'où se dégage de rhydrogène (fig. 138). On laisse le gaz se dégager pendant quelque temps, afm d'être sûr qu il ne reste plus sensiblement d'air atmosphérique dans le flacon, puis on approche une allumette enflanunée du tube effilé : le gaz hydrogène prend feu et continue à brûler avec une flamme peu brillante. Cet appareil est appelé lampe philosophique.

Fig. 138.

Un mélange d'hydrogène et d'air est explosif. L'explosion est la plus vi\e possible pour un mélange formé de 2 volumes d'hydrogène et de 5 volumes d'-air. Il ne faut pas perdre de vue cette facile explosion d'un mélange d'hydrogène et d air atmosphérique» quand on fait l'expérience de la lampe philosophique. Si l'on n'attend pas que l'air soit complètement expulsé du flacon par l'hydrogène, au moment où l'on allume le gaz, le feu se propage jusqu'au mélange explosif renfermé dans le flacon ; l'explosion fait voler le flaœn en éclats, et l'opérateur court le risque d'être grièvement blessé. L'explosion d'un mélange de 2 volumes d'hydrogène et de 1 volume d'oxygène est incomparablement plus intense que celle d'un. mélange d'hydrogène et dair atmosphérique.

La Hamme du gaz hydrogène est peu brillante, mais elle produit beaucoup de chaleur. La chaleur devient surtout extrêmement intense, quand on alimente la combustion avec du gaz oxygène. L'expérience se fait facilement au moyen du gazomètre (fig. 139) ; il suffit de placer la tubulure dans la flamme du gaz hy- Fig. 139. drogéne ; cette flamme devient alors beaucoup

..!.,« -"*:^e^ parce que la combustion du gaz a i un espace plus restreint. On aug- I; l'on diminue à volonté le courant d'oxygène en ouvrant plus ou moins le robinet. C'est lorsque la flamme a les plus petites dimensions possible que la proportion d'oxygène ' est la plus convenable. La flamme du gaz hydrogène, alimentée par de l'oxygène, produit la plus haute température que l'on ait encore obtecombustion ; elle détermine la fusion [ui, tels que la chaux, ne subissent indre altération à la température la que nous puissions produire dans nos

aginé divers appareils p6ur produire ustion de l'hydrogène par l'oxygène.

Fig. 140. Le chalumeau de ^ewmann consiste en un réser-

voir en forte tôle B (fig. 140), cerclé en fer, sur lequel est montée une pompe foulante P qui sert à introduire dans le réservoir, sous

une Irès-forlè pression, le mélange explosif (2 volumes hydrogène et 4 volume oxygène). Celte pompe aspire, par la tubulure t, le mélange gazeux qui se trouve renfermé dans une cloche à robinet placée sur la cuve ù eau, ou mieux dans un gazomètre semblable à celui de la fig. i 59. A cet effet, on commence par faire le vide dans le réservoir, opération qui peut s'exécuter avec la même p6mpe, en changeant seulement le jeu des soupapes. Quand le vide est produit, on fait agir la pompe comme pompe foulante, et Ton refoule le mélange gazeux dans le réservoir. Cette boîte porte un chalumeau s à robinet, terminé par urie ouverture très-fine à Textrémité de laquelle on enflamme le mélange Afin d empêcher le feu de se propager jusque dans l'intérieur du réservoir, ce qui occasionnerait une explosion terrible, on fait précéder le chalumeau par un tube T en laiton, d'un plus grand diamètre, dans leciuel sont entassées un grand nombre de rondelles de toiles métalliques superposées, lesquelles refroidissent les gaz et empêchent la combustion de se propager jusque dans le réservoir. Malgré cette précaution, des appareils analogues à celui que nous venons de décrire ont éclaté et ont occasionné de graves accidents.

On préfère, maintenant, conserver les gaz séparés, et ne les mélanger qu a une petite distance de Forifice du chalumeau; on se met ainsi à Tabri de tout danger d'explosion. A cet effet, on se sert de deux gazomètres, Tun rempli de gaz hydrogène, et Faulre de gaz oxygène. Deux tubes r. s, adaptés aux tubulures c de ces gazomèlres, amènent les deux gaz dans un seul tube en laiton L (fig. 141), renfermant un grand nombre de rondelles de toiles métalliques superposées, et sur lequel on visse un bec de chalumeau terminé par un ajutage en platine. On ouvre les robinets b des deux gazomètres, de façon qu'il entre dans le gazomètre à gaz hydrogène deux fois plus d'eau que dans le ga- ^ zomètre à gaz oxygène. Cette dispo- ^*^* ^^^'

sition des robinets a été déterminée préalablement, lorsque les gazomètres étaient pleins d'air, et cela ne présente aucune difficulté, si les tubes gh, indicateurs du niveau de l'eau, sont divisés. Pour retrouver facilement l'ouverture convenable des robinets, on a fijié sur la clef de chaque robinet une aiguille, et au boisseau du robinet un cadran divisé sur lequel se meut Taiguille. Lorsque la position convenable du robinet a été déterminée une fois pour toutes, il suffit, pour avoir toujours la même vitesse d'écoulement, de tour-

ner le robinet de façon que l'aiguille corresponde à la même division du cadran.

Si Ton dirige le jet enflammé sur un bâton de craie, la chaux devient incandescente et produit une lumière excessivement vive, qui a reçu le nom de lumière de Drummond,

§ 72. L'hydrogène étant lui-même combustible, ne peut pas entretenir la combustion des autres corps combustibles. Pour le démontrer, on ferme, au moyen d'une petite plaque de glace, Fouverture bien dressée d'une cloche remplie de gaz hydrogène et placée sur la cuve à eau, on enlève lacloche ainsi bouchée sans la retourner ; d'un autre cêté, on a disposé une petite bougie à l'extrémité d'un fil de fer courbé, comme Tindique la figure 142. On découvre partiellement la cloche en tirant la glace, et l'on fait monter rapidement la bougie allumée au milieu de la cloche : la bougie s'éteint immédiatement.

§ 73. Le zinc du commerce n'est jamais absolument pur; il renferme toujours une petite quantité de car- Fig. 142. bone combiné, et, quelquefois, des

traces d'arsenic et de soufre. Quand on dissout ce zinc dans l'acide sulfurique «tendu, une très-petite portion de l'hydrogène se com^ bine avec du carbone, et donne lieu à une matière huileuse trèsfétide qui communique une odeur désagréable à toute la masse de

gaz. L'arsenic et le soufre se combinent également avec une petite partie de l'hydrogène. On peut débarrasser complètement le gaz de ces matières étrangères et le priver de toute odeur, en le lais-

HYDROGÊNE. 101

sant séjourner pendant quelque temps, d'abcMrd avec de la potasse caustique qui absorbe la matière huileuse et la combinaison de soufre et d'oxygène» puis avec du perchlorure de mercure, ou sublimé corrosif, qui absorbe la combinaison d arsenic et d'hydrogène. Pour obtenir facilement ce résultat, on fait traverser au gaz deux longs tubes courbés en U (lig. 143), remplis de fragments de pierre ponce, imbibés, ceux du tube G, d'une dissolution concentrée de potasse caustique, et ceux du tube D, d'une dissolution de perchlorure de mercure. Le gaz hydrogène sort de cet appareil, mélangé seulement de vapeur aqueuse.

On a souvent besoin d'opérer sur des gaz secs. On ne les recueille pas alors sur Feau, mais sur des cuves à mercure. Ces cuves sont ordinairement taillées dans du marbre ou dans une pierre bien compacte; les plus petites sont en porcelaine ou en fonte de fer. On leur donne à l'intérieur une forme telle, qu'elles exigent le moins de mercure possible, bien qu'elles présentent dans certaines parties la j)rofondeur convenable pour la manipulation, Les figures 444 et 145

Fig. 144. ! * Fig. 145.

représentent deux sections verticales d'une cuve à mercure en marbre; la figure 144 donne la coupe longitudinale, la figure 145 une coupe transversale suivant le plan xy de la figure 144; la ligne %u marque le niveau du mercure.

Les cloches dans lesquelles on recueille alors les gaz doivent avoir été préalablement bien séchées. Pour dessécher une cloche ou un flacon, on le chauffe au-dessus de quelques charbons, en le tournant dans tous les sens afin de lui donner une température uniforme; de plus, on souffle conlinuellement dans l'intérieur avec un soufflet ordinaire, à la buse duquel on a adapté un tube de verre assez long pour pénétrer jusqu'au fond du flacon. On remplit la cloche de mercure, et on la retourne sur la cuve à mercure absolument comme il a été dit (§ 58) quand on opérait sur la cuve à eau. Pour dessécher

le gaz recueilli dans la cloche, on y introduit un fragment d'une substance très-avide d'humidité, un morceau de chlorure de calcium fondu, par exemple, et on laisse agir pendant plusieurs heures. D'autres fois, on dessèche le gaz avant de le recueillir dans, la cloche; à cet effet, on lui fait traverser, au sortir de l'appareil qui le produit, un long tube Ë (fig. 145) rempli de fragments de chlorure de calcium.

On peut aussi dessécher complètement les gaz au moyen de Tacide sulfurique concentré, corps extrêmement avide d'humidité et qui ne donne pas de vapeur sensible aux températures atmosphériques. La manière la plus commode d'employer ce corps desséchant consiste à en imbiber de la pierre ponce que Ton met dans un tube en U. La pierre ponce doit subir, dans ce cas, une préparation préliminaire. Comme elle renferme souvent de petites quantités de chlorures qui, au contact de Tacide sulfurique, dégagent de l'acide chlorhydrique qui se mêlerait au gaz, on Timbibe d'acide sulfurique, et on la soumet à une calcination dans un creuset de terre. Les chlorures sont^ ainsi complètement décomposés et transformés en sulfates.

§ 74. L inflammation du mélange explosif des gaz hydrogène et oxygène, ou de Ihydrogène seul au contact de l'air, n'est pas seulement produite par 1 approche d'une allumette enflammée ou par le passage d'une étincelle électrique. Cette inflammation a encore lieu, à froid, en présence de certains corps, principalement de la mousse de platine*. Si, dans une >éprouvetle renfermant un mélange de 2 volumes d'hydrogène et de 1 volume d'oxygène, on projette un morceau d'épongé de platine, l'explosion du mélange a lieu aussitôt. Si Ton fait arriver sur de la mousse de platine, au contact de Pair, un jet de gaz hydrogène, la mousse de platine devient incandescente et le gaz prend feu immédiatement. L'action de la mousse de platine, dans cette circonstance, n'est pas encore bien expliquée; on Ta utilisée pour la construction d'un briquet à gaz hydrogène.

La disposition que l'on donne ordinairement à cet appareil est celle qui est représentée par la figure 145 a. Le gaz hydrogène se produit par la réaction de Fig. Uj a. l'acide sulfurique étendu contenu dans le

' On donne le nom de mousse ou d'épongé de platine à la masse spongieuse de platine métallique que l'on obtient en décomposant certaines combinaisons de platine par la chaleur.

vase V, sur un morceau de zinc Z soutenu par un fil de cuivre. Le gaz qui se dégage est recueilli dans «ne cloche renversée C dont Texlrémité supérieure communique avec un robinet extérieur R. Lorsque ce robinet est fermé, le gaz ne peut pas se dégager au dehors; il déprime le liquide contenu dans In cloche G et le fait bientôt descendre au-dessous du morceau de zinc Z; la réaction chimique cesse alors. Si Ton ouvre le robinet R, le jet gazeux s'élance par Torifice o sur de la mousse de platine m, qui déterâiine son inflammation. Lorsqu'une portion du gaz s'est échappée, le liquide acide vient de nouveau en contact avec le morceau de zinc, du gaz se dégage et remplit la cloche, si le robinet R est fermé. Par cette disposition, l'appareil est toujoiJ\rs prêt à fonctionner, et le morceau de zinc peut servir pendant longtemps.