DE LA FLAMME

leur, quoiqu’il n’y ait point de lumière visible dans l’endroit où il se trouve.

2°. La lumière de la flamme est extraordinairement brillante et intense lorsqu’il se forme quelque matière solide et fixe dans cette flamme: ainsi le phosphore, qui se transforme, parla combustion rapide, en acide phosphorique solide , brûle avec une flamme très - intense ; il en est de même du zinc, qui , par la combustion , se change en oxide de zinc solide. Au contraire, lorsqu’il ne sa produit point de matière solide dans la flamme, celle-ci est extrêmement faible et transparente : tel est le cas du soufre que l’on fait brûler dansle gaz oxigène, et qui se transforme en gaz acide sulfureux. Veut-on augmenter l’intensité de la flamme de ce corps, onn’a qu alamettre en conlactavec de l’amianthe, de l’oxide de zinc, une gaze métallique ou toute autre matière solide.

3°. Lorsqu’on fait passer la flamme à travers une gaze métallique très-serrée, qui est à la température ordinaire,

! ce tissu refroidit le gaz qui le traverse, de manière à ré- ; duire sa température au-dessous du degré auquel il est lumineux. Plus les trous de la gaze sont petits , plus la flamme a de difficulté à les traverser , tout étant égal d’ailleurs. Plus les corps qui produisent la flamme sont combustibles, ou, en d’autres termes , plus cette flamme est chaude, moins la gaze métallique oppose de résistance à se laisser traverser. En général, on facilite le passage de la flamme à travers la gaze en chauffant celle-ci jusqu’au rouge ou jusqu’au rouge blanc. Il résulte des expériences de M. Davy qu’un fil de fer de ~ de pouce d’épaisseur, chauffé même jusqu’au rouge blanc, n’enflamme pas le gaz hydrogène carboné qui se dégage des mines de charbon de terre, tandis qu’un fil de la même épaisseur, chauffé seulement jusqu au rouge cerise enflamme le gaz hydrogène.

La belle découverte de la lampe de sûreté faite dans ces

r UE 3,11 F. R F. PARTIE.

derniers temps par M. Davy, est une conséquence de ces résultats. On sait que les mineurs sont, souvent victimes de la détonnation qui a lieu au moment où l’air se mêle avec le gaz hydrogène carboné qui se dégage des mines de charbon de terre , et que le mélange est en contact avec des corps enflammés. On évite facilement cette explosion en construisant une lampe dont la cage cylindrique a un diamètre qui ne surpasse pas deux pouces, et dont les jours sont recouvert? d’une toile métallique ayant 7 5o ouvertures environ par pouce carré ; le fil de fer peut avoir de ~ à de pouce : il est évident que la lumière placée dans cette lampe éclairera suffisamment, et ne traversera pas la toile métallique ; par conséquent , on n’aura pas à craindre qu’elle enflamme le mélange détonnant dont nous avons parlé. ( Voyez , pour plus de détails, les divers Mémoires de M. Davy, insérés dans les Annales de Physique et de Chimie , tom. i, m et iv.)

De T Hydrogéné (i).

63. L’hydrogène se trouve très-abondamment dans la nature 5 il entre dans la composition de toutes les substances végétales et animales, de l’eau, des acides hydro-chlorique, hydriodique et hydro- sulfurique, de l’ammoniaque et de tous les sels ammoniacaux, etc. Son existence dans les régions supérieures de l’atmosphère est loin d’être prouvée , puisque M. Gay-Lussac, qui a fait l’analyse de l’air qu’il avait recueilli à une très-grande hauteur , n’en a pas trouvé un atome. Les assertions des physiciens qui ont admis ce principe gazeux dans l’atmosphère sont donc prématurées

(r) Hydrogène, mot grec dérivé de vâo>p, eau , et de <yetvpuaij j'engendre, principe générateur de l’eau.

DU GAZ HYDROGENE. g3

et sans appui. L’hydrogène, isolé des divers corps avec lesquels il est uni, est toujours gazeux : nous devons par conséquent l’examiner sous cet état.

Du Gaz hydrogène ( air inflammable).

64. Propriétés. Le gaz hydrogène pur est incolore, insipide et inodore; sa pesanteur spécifique, comparée à celle de l’air, n’est que de 0,07821. La lumière le traverse et se réfracte considérablement; la puissance réfractive de l’air étant 1,00000, celle du gaz hydrogène pur est 6,61486, toutes les circonstances étant égales d'ailleurs : cette grande force de réfrangibilité dépend de ce que l’hydrogène est un corps très - avide d’oxigène : en effet, on a parfaitement démontré que la puissance réfractive est, en général, en rapport avec la densité des corps et avec leur degré d’affinité pour l’oxigène. Le fluide électrique n’altère point le gaz hydrogène.

Le gaz oxigène exerce une action remarquable sur le gaz hydrogène lorsque la température est élevée. Expérience. i°. On remplit de gaz hydrogène une vessie à laquelle on a adapté un tube de cuivre terminé par un trèspetit trou; on presse la vessie et on enflamme le gaz; alors on introduit le petit tube dans une cloche parfaitement sèche et pleine de gaz oxigène; cette cloche est placée sur la cuve à mercure, et penchée de manière à ce que l’un de ses bords soit hors du métal; on ne tarde pas à remarquer qu il se forme de l’eau par la combinaison de ces deux gaz, car elle tapisse les parois de la cloche et ruisselle bientôt après.

20. On commence par remplir d’eau un flacon à l’émeri , en le plongeant dans la partie inférieure d’une cuve pneumato-chimique; lorsqu’il est plein on le renverse, et on le porte à la surface du liquide, jusqu’à ce que les cinq

94 PREMIÈRE ÉARTift.

sixièmes environ se trouvent dans l’atmosplxère; on y introduit assez de gaz oxigène pour que le tiers de l’eau dont il est rempli soit expulsé; on y fait entier un volume double de gaz hydrogène, qui chasse l’eau qui y restait encore ; on le bouche en le tenant toujours plongé daus le liquide, puis on le retire; on enveloppe d’un linge toute sa surface, excepté l’extrémité du goulot; on le débouche et on approche aussitôt son ouverture d’une bougie enflammée : à peine le mélange des deux gaz est-il en contact avec le calorique, que l’on entend une vive détonnation , et que l’on aperçoit une lumière plus ou moins intense. ( Théorie . Voy. Expérience 4% pag> 95-)

3°. Si le mélange de deux parties de gaz hydrogène et d’une de gaz oxigène se trouve dans une vessie munie d’un robinet auquel on a adapté un bouchon perce pour recevoir un tube de verre effilé à la lampe , et que l’on comprime la vessie, afin de faire passer le gaz à travers une dissolution de savon épaisse, préalablement disposée dans un mortier de fer, on remarque que les bulles du gaz font mousser le savon , le dilatent et lui donnent une forme plus ou moins globuleuse. Si dans cet état on relire la vessie et le tube, et qu’on approche une allumette enflammée de la surface du savon , on détermine une vive détonnation. ( Théorie . Voy. Expérience 4e, pag. g5.)

4°. Lorsqu’on dispose dans l’eudiomètre de Voila le mélange de ces deux gaz dans le rapport indiqué ci-dessus , on observe plusieurs phénomènes propres à jeter du jour sur la cause de leur production. Nous allons d’abord décrire l’instrument. ( Voyez fig. 4g). On peut le regarder comme formé de trois parties, une moyenne, une inférieure et l’autre supérieure; la partie moyenne se compose d’un tube de verre très-épais TT, terminé inférieurement et supérieurement par une virole/^ attachée avec du mastic et se vissant au robinet R. La partie inférieure est formée

DD GAZ hydrogène. 95

d’un pied de verre ou de cuivre jaune P, qui est constamment creux, d’une virole V et d’un robinet R, dont la tige creuse se visse à la virole V . La partie supérieure offre la même disposition que l'inférieure , excepté que le bassin B est moins large que le pied P. Vers l’extrémité supérieure du tube TT, se trouve une petite tige de cuivre horizontale CH, attachée à la virole dont nous avons parlé, et se terminant intérieurement très-près de la surface interne de la virole. Cette tige est en partie contenue dans un petit tube de verre tt, dont la surface externe est enduite de résine : elle est par conséquent isolée de manière à pouvoir transmettre une certaine quantité de fluide électrique dans l’intérieur du tube TT. L’intérieur de 1 instrument présente des ouvertures tellement disposées , que lorsque les robinets sont ouverts, l’eau que l’on ferait entrer par le bassin B sortirait par le pied P.

Si après avoir rempli d’eau cet instrument plongé perpendiculairement dans la cuve pneumato - chimique, on ferme le robinet supérieur, on pourra, en ouvrant le robinet inférieur, introduire dans le tube PPdeux parties d’hydrogène et une partie doxigène en volume. Si l’on fait passer alors l’étincelle électrique à travers le mélange en approchant de la tige de cuivre CII, préalableme°nj essuyee. une bouteille de Leyde chargée, ou le plateau de 1 électrophore électrisé par le frottement, on remarquera une lumière et une détonnation plus ou moins 'ives; la colonne d’eau contenue dans le tube TT sera refoulée en bas et remontera subitement, en sorte que le tube se trouvera rempli de liquide ; enfin les deux gaz auront disparu. Si au lieu de laisser le robinet inférieur R ouvert, on le ferme avant de faire passer l’étincelle électrique, il se formera un vide qui sera immédiatement remp i par eau si on rouvre le robinet. Théorie. Il se forme e 1 eau par la combinaison de l’hydrogène avec l’oxigène:

q6 frîlEtalÈRÉ À K. T î È.

cette eau est transformée en vapeur par la grande quantité de calorique dégagé dans l’expérience : or, la vapeur résultante occupe un espace plus grand que celui qu’occupaient les deux gaz ; elle doit donc refouler eu bas le liquide contenu dans le tube TT ; mais comme la vapeur se trouve alors en contact avec un corps froid , elle passe à l’état liquide -, presque tout l’espace qu’elle occupait se trouve vide , et l’eau doit remonter pour remplir ce vide. Ces deux eifets étant presque instantanés, on conçoit qu’il résulte un double choc capable de rendre raison de la délonnation qui les accompagne. La même théorie peut être appliquée aux expériences 2e, 3e, avec cette différence que c’est l’air atmosphérique qui est refoulé , d’abord en avant, puis en arrière.

5°. M. Biot a prouvé qu’un mélange de deux parties de gaz hydrogène et d’une de gaz oxigène, comprimé fortement dans une seringue métallique très - épaisse , garnie d’un verre au fond, se combinaient, formaient de l’eau , et il y avait détonnation et dégagement d’une lumière trèsvive : dans cette expérience, qui n’est pas sans danger, le verre est projeté au loin.

65. L’action du gaz hydrogène sur le gaz oxigène, à la température ordinaire, est loin d’offrir des phénomènes aussi complexes : les deux gaz, d’une pesanteur spécifique trèsdifférente , se mêlent iutimement et forment un tout homogène. Expérience. Lorsqu’on prend deux fioles d’égale capacité, munies chacune d’un bouchon percé d’un trou, et qu’on les remplit, l’une de gaz oxigène, et l’autre de gaz hydrogène, on remarque, en les faisant communiquer ensemble à l’aide d’un tube de verre d’environ un pied de long, et en les tenant dans une direction perpendiculaire, que la fiole pleine de gaz oxigène, qui est la plus inférieure, cède une portion de gaz à la fiole supérieure, et qu’une partie de l’hydrogène de celle-ci passe à son touF

hÜCÀÜlîifDilOGÈWE* ÿj

tîfttos la fiole inférieure, en sorte qu’au bout de deux ou ti ois heures, les gaz sont mêlés, et l’on peut enflammer le mélange dans chacune des fioles, en les séparant et en les approchant d’une bougie allumée. M. Dalton, à qui nous devons un travail sur cet objet, a conclu, après avoir fait un très -grand nombre d’expériences, qu'un fluide élastique ne peut rester sur un autre plus pesant sans s'y mêler. • 7

Caractères essentiels. i°. Lorsqu’on approche une bougie allumée du gaz hydrogène contenu dans une éprouvette dont l’ouverture est en bas , le gaz se combine avec l’oxigène de lair, et il se produit une flamme blanche d’autant plus bleue que le gaz hydrogène est moins pur 5 il y a aussi une légère détotination, et il ne se forme que de 1 eau; car, après l'expérience, l’eau de chaux n’est point troublée par son agitation avec l’air de la cloche, ce qui arriverait s’il s’était formé du gaz acide carbonique. 20. Si au lieu de laisser la bougie à la surface de la cloche, on la plonge dans l’intérieur, elle seleint après avoir mis le feu aux premières couches de gaz. 3°. Ce gaz est très-léger* Expérience. i°. Que l’on prenne deux cloches à-peu-près égales, l’une remplie d’air atmosphérique et dont l’ouverture sera en haut; l’autre pleine de gaz hydrogène et dont l’ouverture sera en bas ; que l’on adapte l’une à l’autre ces deux ouvertures, puis que l’on change la position en renversant les cloches, afin que celle qui contient le gaz hydrogène se trouve inférieure à l’autre ; quelques instans après on pourra s’assurer, à l’aide d’une bougie allumée, que la majeure partie de l’hydrogène a passé dans la cloche auparavant remplie d’air atmosphérique. 4°. Si on remplit une éprouvette de gaz hydrogène, et qu on la renverse de manière à ce que son ouverture soit en haut, en approchant immédiatement après une bougie allumée, on observera que la détonnalion sera plus vive, et le dégagement

gg PREMIÈRE jPÀRTiE-

de calorique et de lumière plus intense que loisqüe 1 ouverture de l’éprouvette était en bas : dans le premier cas, le gaz hydrogène, à raison de sa légèreté et de la position de la cloche, s’élance subitement dans l’air ; celui-ci, au contraire, beaucoup plus pesant, se précipite dans la cloche, en sorte que les gaz sont parfaitement mêlés.

On se sert du gaz hydrogène pour faire l’analyse de l’air et pour remplir les ballons aérostatiques. M. Clarke, professeur de minéralogie à Cambridge, a prouvé, par une nombreuse série d’expériences, que lorsqu’on met le feu à un mélange de deux parties en volume de gaz hydrogène , et d’une de gaz oxigène pur , préalablement condensés dans un réservoir, il se produit une chaleur capable de fondre en quelques instans les substances regardées comme les plus infusibles. Déjà , en 1 802 , Robert Hare, physicien d’Amérique, avait publié quelques données sur cet objet. M. Clarke s’est servi dans ses expériences du chalumeau de Brooks, dont voici la description

{Voyez fig. 5o).

E est une vessie contenant le mélange gazeux avant la condensation. F est une espèce de corps de pompe aspirante et foulante , dans lequel se meut le piston D qui sert à condenser les gaz. C est un réservoir pour le gaz condensé. Les lettres h h représentent une couche d’huile placée au fond du réservoir. RR est un cylindre creux en laiton dont l’extrémité inférieure est garnie dune toile métallique contenant 7 à 800 ouvertures au pouce carré, et plongée dans l’huile; l’extrémité supérieure de ce cylindre est ouverte et communique avec le gaz du réservoir C- 4 R est un P01'1 tu^e verre et m*eux tnétal , de ^ de pouce de diamètre et de trois ou quatre pouces de long,

qui sert à donner issue au gaz condensé.

Après avoir condensé dans le réservoir le mélange des deux gaz à l’aide de la pompe, une portion de ce mélange

tou GAZ hydrogène. 09

ëütre par la partie supérieure du cylindre R et sort par l’orifice A du tube : on y met le feu ; la flamme ne se produit qu’à une certaine distance de l’orifice A : sans cela , le tube serait rapidement fondu. Si l’ouverture de ce tube était considérable, 1 inflammation se communiquerait au mélange contenu dans 1 appareil, et il se produirait une vive détonnation suivie de beaucoup de danger. On évite, au Contraire, les accidens en employant un tube dont l’orifice est très-étroit, la flamme ne pouvant pas traverser les ouvertures d’un petit diamètre. (Foy. § 62, 3° ) La toile métallique dont l’extrémité inférieure du liquide R est garnie a également pour objet de s’opposer à la transmission de la flamme; enfin la couche d’huile empêche toute espèce de communication entre le gaz du réservoir C et celui qui est contenu dans le cylindre R.

Malgré toutes les précautions indiquées pour éviter les accidens qui peuvent être la suite de l’emploi de cet instrument, il est encore prudent de le placer derrière une porte ou un mur, et de faire passer le tube AB k travers.

Poids d'un atome d'Jij diogène. On sait, par l’analyse, que l’eau est un composé binaire de 88,29 parties d’oxigeue et de 1 1,71 d’hydrogène en poids; ou, ce qui revient au même, de 8 d’oxigène et de 1 d’hydrogène (environ) ; mais dans l’eau, un atome d’oxigène est combiné avec un atome d’hydrogène : donc, en représentant le poids d’un atome d’oxigène par 1 , le poids d’un atome d’hydrogène sera ou o, 1 25. &

Suivant M. Chaussier, le gaz hydrogène communique une teinte bleuâtre au sang et aux autres parties; on peut ,ü lesP,r(!I' pendant quelques inslans sans danger; mais il

ilUU pa,r dëleimiiier l’asphyxie. On ne l’a jamais employé en médecine. r J

h XU action. i°. On introduit dans une petite fiole Fde

la tournure de zinc ou de fer et de l’acide sulfurique ott hydro-chlorique, étendus de quatre ou cinq fois leur poids d’eau ; on y adapte uu bouchon percé pour donner passage à un tube de verre recourbé {voyez pl. 9, fig 56) qui se rend sous l’eau ; dans le même instant on remarque une vive effervescence due au dégagement du gaz hydrogène -, on ne recueille pas les premières portions, qui sont mêlées d’air. A la^fp>de l’expérience, on trouve du protosulfate de fer ou du sulfate de zinc dans la fiole.

Théorie. Le fer est un corps simple;

L’acide sulfurique est composé d’oxigèneet de soufre;

L’eau est formée d’oxigène et d’hydrogène.

Il suit de là que l’hydrogène obtenu provient de l’eau, puisque ni le fer ni l’acide sulfurique n’en contiennent point. Voici ce qui se passe : l’eau est décomposée; son oxigène se combine avec le fer ou avec le zinc pour former un oxide qui s’unit avec l’acide sulfurique et donne naissance à du proto-sulfate de fer ou à du sulfate de zinc; son hydrogène se dégage et passe à l’état de gaz en se combinant avec une certaine quantité de calorique dégagé pendant l’opération. D’où provient ce calorique? de l’acide sulfurique et de l’ oxigène de l’eau dont les molécules se rapprochent fortement en se combinant avec celles du métal. Le gaz hydrogène obtenu par ce procédé parait contenir , d’après les expériences de M. Donovan , de l’acide hydro-sulfurique, de l’acide carbonique et une autre matière dont il n’a pas pu déterminer la nature; on le purifie en l’agitant pendant quelques minutes avec l’eau de chaux, ensuite avec un peu d’acide nitreux, puis avec une faible dissolution de proto-sulfate de fer, et enfin avec de l’eau : alors le gaz est inodore. 20. On obtient du gaz hydrogène en décomposant l’eau par la pile électrique : dans ce cas il est excessivement pur.