HUMIDITÉ
HYDROGÈNE
Notre corps perd sans cesse de Teau qui baigne nos organes ; il en perd par la surface interne des poumons et par la surface extérieure de la peau.
La perte par les poumons est à peu près indépendante de V<^tat hygrométrique de Tair; elle ne dépend que de la quantiié de vapeur réellement contenue dans Tair. L'air qui en sort est à peu près à une température constante, hiver comme été. Il emporte avec lui une masse de vapeur Anale* ment à peu près constante aussi ; le supplément qu'il en a pris dans la poitrine est donc d'autant plus grand que sa provision première était plus faible, conséqiicmment plus grande en hiver qu'en été.
La perte de vapeur d'eau par la peau est au contraire plus grande en éié qu'en hiver; et comme la vaporisation de Tean est une cause de consommation de chaleur, cette évaporation cutanée est une source de fraîcheur pour nous. Cet avantage a toutefois sa contre-partie. Quand, à la suite d'un exercice un p»'U fort, ou dans une atmosphèn* chaude et humide, nous avons besoin de dépenser un excès de chaleur existant en nous, la
{)eau fonctionne plus activement pour fournir 'eau qui, en s'évaporant, nous débarrassera de cette chaleur. Si alors nous pénétrons dans un lieu frais 011 si nous nous exposons k un courant d'air intempestif, une réaction se produit en nous qui n*est pas sans danger. Un séjour habituel ou trop prolongé dans des lieux frais et humides n'est également pas sans exposer à de sérieux inconvénients. L'action est souvent très lente à se manifester, mais la constitution n'en est pas moins fortement atteinte, et les affections rhumatismales *ont sou vent pas d'autre origine. Il est bon de placer un hygromètre dans ces appartements pour constater leur état et les améliorations que l'aération peut y apporter.
L'humidité peut être envisagée à d^autres points de vue. L'air le plus pur en apparence renferme encore des corpuscules d'origino organique d'une excessive ténuité, dont plusieurs paraissent exercer sur MOUS une influence des plus fâcheuses quand la respiration leur permet de pénétrer dans notre organisme. 11 en est ainsi noumment dos miasmes paludéens qui causent les fièvres intermittentes. D.ms certaines vallées dont le sol est en partie couvert par les eaux, l'air, en se refroidissant graduellement sur le soir, atteint et dépasse môme souvent son degré de saturation ; il se forme des brumes qui tendent à descendre, entraînant avec elles les miasmes qu elles rencontrent dans l'atmosphère et favorisant ainsi leur absorption par ceux qui s'y exposent.
On a supposé jusqu'à ces derniers temps que Teau du sol, en s'évaporant, pouvait entraîner avec elle dans l'atmosphère les miasmes de natures diverses qui se développent sur la surface des terres abandonnées ou qu'une culture régulière n'a pas assainies. Le rôle attribué à l'évaporation en ellemôme paraît exagéré. La vérité est que le nombre des germes impalpables d'où naissent les moisissures est d'autant plus grand dans l'air que le sol est plus humide et plus chaud ; mais il n'en est plus ainsi des miasmes proprement dits. La chaleur et Thumidiié sont encore nécessaires à leur multiplication; mais le sol ou tes objets humides les retiennent avec une grande énergie ; le vent les détache p'us aisément d'une surface desséchée. Ce fait ne contredit en rien ce qui a été dit plus haut de l'influonce des soirées fraîches et humides sur la propagation des fièvres, niais il a son application aux lieux habités. Si les murs en sont huniidos, s'ils sont' imprégnés de matières organiques, les miasmes du dehors, ou ceux qui so dégagent de noire corps, s'y fixent et peuvent y trouver un terrain favorable à leur multiplication ; puis les poussières qui s'en dctaclicni par l'oirct des frottements les môleni k l'air que l'on respire ou aux aliments
que Ton prend. Leur action sur nous pent être prompte ou lente dans ses manifestations ; elle est toujours fâcheuse, surtout pour les enfants et les personnes débiles.
Pour ce motif et pour celui qui natt phjrsiquement de Thumidité de Pair et de la fraîcheur, dont nous avons parlé plus haut, il faut éviter, si on le peut, d'habiter les logements bas vt humides, ou n'y rester que le moins longtemps possible, surtout la nuit. Nous condamnerions aussi d*une manière absolue la présence d'eau stagnante dans le voisinage des habiutions; le dépôt de fumiers contre leurs murs, ou à proximité des puits destinés aux usages domestiques, ainsi que l'usage, consr^rvé dans beaucoup de villes, de blanchir intcriourcment les murs avec un mélange de colle-forte et de blanc d'Espagne. Un lait de chaux pure, renouvelé an besoin plusieurs fois par an, doit seul être employé dans ce cas. [Marié-Davy.]
HVORO(;Èxe. — Chimie, IH. — Historiaup.^^ L'hydrogène fut nettement isolé par Cavendish en 1760 ; il avait été reconnu, mais confondu avec d'autres gai inflammables, dès le XVII* siècle, par Bovle et Boerhave.
Etat naturel, — Llwdrogène est un des corps les plus répandus ; il forme en poids le neuvième de l'eau ; il entre dans la composition du gaz des marais, du grisou (protocarbure d'hydrogène*, et a été trouvé isolé dans les fumerolles de Toscane et d'Islande. L'analyse spectrale nous le montre à une haute température dans les étoiles; c'est lui qui forme autour de notre soleil ces immenses éruptions rouges, protubérances aperçues depuis longtemps pendant les éclipses totales, et dont le spectroscope permet de constater que cet astre est constamment entouré. Les étoiles temporaires qui apparaissent tout à coup dans le ciel sont dues à des collisions qui portent à l'incandescence des astres obscurs. Dans les deux derniers cas obserYO!^, la temporaire de la Couronne (186G) et celle du Cygne (1878), le spectroscope a permis de voir une large raie noire prouvant que Tastre embrasé était entouré d'une immense atmosphère d*hydrogène. Cette raio noire est plus ou moins visible dans le spectre do toutes les étoiles, et surtout dans celui des plus chaudes, des blanches.
Préparation. — On peut obtenir l'hydrogène 1* En décomposant l'eau à froid par un métal alcalin :
K-f HO = KO+H
L'opération se fait en introduisant un très petit fragment do potassium ou de sodium dans une éprouvette contenant un peu d'eau et placée sur la cuve à mercure,
'2* En décomposant l'eau & chaud par un métal toi que le fer. On fait dans ce cas passer un courant de vapeur dans un tube en porcelaine contenant du fer chauffé au rouge :
3 Fe H- 4 HO := Fe3 G* -h 4 HO
Ce procédé est celui qui a été appliqué industriellement. Le fer peut être réinplacé par da charbon ; l'hydrogène est alors mélangé d'acide carbonique que Ton doit enlever à l'aide de la potasse ou de la chaux.
.3** En décomposant l'eau à froid par un métal oxydable, fer, sine, en présence d'un acide :
Zn -f HO 4-S0« = ZnO, SO» -{- H
Pratiquement, il faut mélanger à l'acide aa moins cinq ou six parties d'eau pour tenir en dissolution le sol formé. L'acide chlorhydrique et les autres acides hydrogénés eu produisent par la réaction suivante :
Zn + HCl « Zn Cl -{- H
C'est là le procédé ordinaire des laboratoires. Il a i'inconvéuient de fournir uu gas rendu uès
HYDROGÈNE
HYDROGÈNE
odorant par la présence d*hydrogène carbnré, silicié, pamis même Irsénié. Il est dans cet état d'une pnriflcation assez difficile : elle est à peine complète après le passa(çe du gax à traTers plusieurs dissolutions métalliques.
4* On obtient un mélange très pur de 3 parties d'hydrogène et 1 d'azote, en décomposant un courant de gaz ammoniaque dans un tube chauffé au rouge.
6* Tout produit organique non azoté peut être considéré comme formé d'acide carbonique, d'eau, plus de l'hydrogène et du carbone. Donc, en général, chauffés avec un alcali caustique, ces corps forment un carbonate alcalin et dégagent des carbures d'hydrogène. Dans des cas particuliers on obtient de l'hydrogène très pur. C'est ainsi que M. Pictet a obtenu l'hydrogène destiné à être liquéfié en décomposant par la potasse l'acide formique ou plutôt le formiate de potasse :
(G*H*0^ = CsO« + 2H)-f-nKO. HO
Propriétés fhysiqttes. — L'hydrogène est un ' gaz incolore, inodore, sans saveur. Sa densité est 0,009 ; il est 14, S fois plus léger que Tair. Un litrH de ce gaz pèse 0"09 ; le volume d'un gramme est 11 "S3. On met cette faible densité en évidence en se servant de ce gaz pour gonfler des bulles de savon qui s'élèvent avec rapidité. Ce gaz a la plus prande chaleur spécifique, trois fois celle de l'eau; li a pour la chaleur une conductibilité propre ; son indice de réfraction moypu est 111. Leau en dissout à peine 1/SO en volume. La diffusibilité de l'hydrogène par rapport à l'air, en raison inverse de
la racine carrée des densités, est 1^14,5 ou a, 8 ; c'est-à-dire que si deux espaces indéfinis, contenant l'un de l'air, l'autre de l'hydrogène, sont séparés par une paroi poreuse, pendant qu'un volume d'air traversera cette paroi, elle sera traversée en sens inverse par »^,8 volumes dliydrogène. Le phénomène se produit également à travers les substances colloïdes, la gélatine, les membranes animales, le caoutchouc. Un ballon
fonflé d'hydrogène se dégonfle assez rapidement à air, tandis qu'un ballon rempli d'air et placé sous une cloche pleine d'hydrogène augmente de Tolume. Toutefois la diffusibilité n*est plus exprimée par les mêmes nombres et parait dépendre de la facilité de liquéfaction du gaz ; ainsi, tandis qu'à travers les corps poreux ce rapport est de 5 à 1 entre l'hydrogène et l'acide carbonique, il devient de 1 à 3,5 pour les membranes colloïdes.
L'hydrogène entre comme en dissolution dans certains solides, tels que le fer, le palladium. Ce phénomène a reçu le nom d'occlusion.
L'hydrogène, réputé permanent ainsi que les gaz oxygène, azote, bioxyde d'azote, a été liquéfié et même solidifié en décembre 1877 par deux savants poursuivant le même but. H. CaïUetet, ingénieur français, ayant comprimé de l'hydrogène pur et sec à 280 atmosphères et l'ayant subitement laissé se détendre, le froid produit par la diminution de pression suffit à condenser une partie du gaz qui apparut sous forme de brouillard, puis en gouttelettes, s'évaporant en 2 ou 3 secondes. M. Pictet, de Genève, en soumettant ce gaz à une température de 140 degrés au-dessous de zéro et à une pression de6.S0atmosphèrpp, le vit couler sous forme de liquide bleu d'acier, faisant en lombant sur le parquet le bruit d'un fer rouge plongé dans l'eau, il n'a pas encore été possible de conserver l'hydrogène liquide de manière k en étudier les propriétés.
L'hydrogène chauffé à une haute température, par exemple par le passage de l'étincelle électrique, donne au spectroscope trois lignes brillantes rouse, verte, violette, correspondant aux raies G, F, G du spectre solaire. Ces raies sont d'autant plus larges que le gaz est plus comprimé ; leur épaisseur peut donc donner une idée de la densité 2« Pastif..
de l'hydrogène dans les atmosphères sidérales.
Propriétés chimiques. — L'hydrogène est très combustible ; un Jet d'hydrogène brûle dans l'air, l'oxygène, le chlore. Il forme avec ces corp^> des mélanges qui détonent en présence d'un corps on ignition, de l'éponge de platine. Le mélange d'by* orogène et de chlore se combine en outre lentement à la lumière diffuse, et avec une explosion des plus intenses au moindre rayon du soleil. Cette intéressante mais dangereuse expérience se fait en plaçant à l'ombre un flacon renfermant les deux gaz, et en dirigeant à distance à l'aide d'un miroir un rayon de soleil sur le mélange explosif. La combustion d'un gramme d'hydrogène dans l'oxygène fournit 34 500 calories, et dans le chlore 28800 d'après Favro et Silbermann. M. Becquerel évalue à 1700* sa température de combustion dans l'oxygène. On s'est servi de cçtte propriété pour produire les plus hautes températures en faisant brûler un mélange de 1 volume d'oxygène et 2 d'hydrogène fait d'avance dans une vessie. Malgré les toiles métalliques placées dans l'ajutage, ce procédé était très dangereux. Aujourdhui le chalumeau oxy-hydriquo est formé de deux tubes concentriques, et le mélange des gaz n'a lieu ou'à la sortie et au moment même de leur combustion. Celle-ci est silencieuse si les deux gaz sont en proportion convenable ; un bruit de soufflement indique excès d'hydrogène, de sifflement excès d'oxygène.
Quand on entoure d'un large tube de verre le tube effilé à l'extrémité duquel brûle un Jet dliydrogène, il se produit souvent un son musical. On donne à cette expérience le nom d'harmonica chi* mioue. Le son est dû à ce que l'hydrogène, au lien de orûler régulièrement, forme une série d'explO' siens très rapprochées, tantôt en dehors, tantôt en dedans de i'orifice de l'ajutage, ce qui met en vibration l'air du tube. Ces explosions sont mises en évidence lorsqu'on regarde la flamme chanunte dans un petit miroir animé d'un mouvement de rotation rapide autour d'un de ses diamètres. On peut déterminer la production de cette musique en émettant les sons à l'unisson desquels peut se mettre le tuyau sonore. La flamme répond aux sons produits. De nombreuses expériences ont été faites sur les flammes chantantes, et on poa« vait en espérer un résultat téléphonique pratique, lorsque l'appareil de G. Bell est venu absorber l'attention des savants livrés à ce senre de recherches.
La flamme de l'hydrogène à Ta pression ordinaire est incolore ; elle devient visible aux hautes pressions ou ouand on y introduit un corps solide, chaux, fil de platine, carbone résultant de la décomposition d'une vapeur d'hydrocarbure (benzine ou autre), mêlé à l'hydrogène. Le premier procédé, chaux placée dans le chalumeau oxy-hydrique. fournit la lumière Drummond, la plus intense après la lumière électrique. Les autres sont utilisés quand il y a objection contre l'usage du gaz de l'éclairage ordinaire, toujours un peu sulfureux.
L'hydrogène éteint les corps en combustion qu'on y plonge ; il asphyxie les animaux sans les empoisonner. Un mélange convenable d'hydrogène et d'oxygène est respirable, et à cause de sa faible densité, il donne une acuité remarquable à la voix d'une personne qui parle ou chante en l'expulsant de ses poumons.
L'hyarogène gazeux n'a aucune affinité à froid ; à chaud il décompose des oxydes métalliques, et c^est là une propriété qui sert à la classification des métaux. L'hydroçène occlus a an contraire, à froid, de grandes affinités, et réduit un grand nombre de sels métalliques et de composés organiques, Il en est de même de l'hydrogène dit à Tetat naissant. On l'applique en mélangeant, anx substances sur lequel on veut le faire açir, les matériaux de sa production, soit zinc et acide sulfurlque, soit le plus souvent amalgame de sodium.
