OXIGÈNE

Pou r mesurer le volume du corps qui a déplacé l’eau et déterminer le poids du métal obtenu, on fait l’expérience avec une éprouvette graduée <? (75^. aj, d’une capa- -cité de 20 pouces cubes par exemple et divisée en 20 parties égales et par conséquent en pouces cubes, et l’on emploie un tube de verre c, dont l’extrémité s’élève dans l’éprouvette. Que l’on chauffe par exemple 100 grains d’oxide de mercure jusqu’à ce qu’il ne reste plus rien dans la cornue et qu’on laisse refroidir celle-ci, afin que l’air reprenne dans les vases la même température qu’avant la calcination , le tube de verre s’élevant au-dessus de l’eau , l’air rentrera de l’éprouvette dans l’appareil composé de la cornue a, du récipient b, et du tube de verre c; l’appareil contiendra exactement le même volume d’air qu’auparavant , et on obtiendra dans l’éprou- - vette le volume exact du corps produit par la calcination de l’oxide de mercure. Le métal liquide obtenu de cette manière pèse 92 grains, et la quantité d’eau déplacée dans l’éprouvette s’élève à 18, 6 pouces cubes; Or, 18, 6 pouces cubes du corps qui a expulsé l’eau pèsent environ 8 grains (Voyez air atmosphérique). Ainsi l’oxide de mercure employé pèse autant que le métal liquide et le corps gazeux dans lesquels la chaleur l’a décomposé.

Le mercure, le seul métal, qui soit liquide à la température ordinaire de l’air est, comme tous les métaux, un corps simple, c’est-à-dire un corps que nous ne pouvons décomposer. L’autre corps que la calcination sépare du mercure, est pareillement un corps simple que l’on nomme oxigène, ou un gaz oxigène, parce qu'à l’état de liberté il est toujours gazeux. La force qui produit la combinaison de l’oxigène avec le mercure s'appelle affi-

ÜXIGÈNE. r»

nité chimique. Les apparences extérieures n’établissent aucune différence entre l’oxigèneet l’air atmosphérique, l’acide carbonique et tous les autres gaz incolores; une allumette allumée s’enflamme et brûle énergiquement , quand on l’introduit dans une éprouvette remplie d’oxigène; dans l’air atmosphérique elle continue de brûlei', mais ne s’enflamme pas. Une allumette enflammée brûle dans l’air atmosphérique; mais s’éteint instantanément dans une éprouvette pleine d’acide carbonique. L’amadou allumée continue de brûler dans l’air, s’éteint dans l’acide carbonique et s’enflamme dans le gaz oxigène. Tous les corps en combustion brûlent beaucoup plus rapidement dans le gaz oxigène que dans l’air atmosphérique.

On remplit de mercure , et l’on renverse sur ce métal un tube de verre (fig- d’environ un pouce de diamètre intérieur et huit pouces de hauteur et l’on y introduit un petit morceau de phosphore que sa légèreté fera monter à la partie supérieure du tube. Ensuite , après avoir rempli d’oxigène un petit flacon, on laisse monter ce gaz par petites bulles du flacon dans le cylindre. Gela posé, si l’on a préalablement fait fondre le phosphore au moyen de quelques charbons ardens contenus dans un petit panier en fil de fer, chaque bulle d’oxigène occasionera une combustion et disparaîtra complètement après son contact avec le phosphore. Avec une quantité suffisante de phosphore, on peut de cette manière faire disparaître par la combustion une grande quantité de gaz oxigène ; si on laisse arriver assez d’oxigène pour qu’une nouvelle addition de ce gaz ne produise plus de combustion, le phosphore a également disparu, et s’est transformé en un corps, jouissant de propriétés toutes différentes de celles du phosphore

OXIGENE.

<;t de l’oxigène. Il résulte de cette expérience, que ce corps, portant le nom d’acide phosphorique, provient de l’union des deux substances en question.

Si au lieu d’oxigène on emploie de l’air atmosphéri- ([ue, il n’y a qu’environ le cinquième du volume du gaz ({ui disparaisse, tandis qu’il se forme pareillement de l’acide phosphorique; les corps en combustion s’éteignant alors dans le gaz qui reste on en doit conclure que l’air atmosphérique contient de l’oxigène , cause des phénomènes ordinaires de combustion, et en outre encore un autre gaz. Cette conjecture sera démontrée lorsque nous traiterons de l’azote et de l’air atmosphérique.

L’oxigène est de tous les corps le plus intéressant pour nous ; car il enti'e dans la composition de l’air atmosphérique, c’est la substance qui produit la combustion, c’est un des principes constituans de la majeure partie des combinaisons dont nous avons à nous occuper. Pour pouvoir étudier les propriétés de ce corps important, nous devons nous le procurer en quantité plus grande, et par conséquent à l’aide d’un procédé plus économique que celui qui consiste dans l’emploi d’une substance aussi chère que l’oxide de mercure. On se sert à cet effet d’un minéral, que l’on trouve dans la nature et que l’on appelle peroxide de manganèse; ce corps pris à l’état de pureté est formé de loo parties de manganèse, métal se rapprochant du fer par ses propriétés, et de 56, 22 parties d’oxigène. La calcination ne lui enlève pas la totalité de son oxigène comme à l’oxide de mercure, et il reste toujoui s une combinaison de manganèse moins riche en oxigène, et dans laquelle lOo parties de métal sont unies àSy, 4^ parties d’oxigène. Pour opérer

OXIGENli.

cette décomposition de la manière la plus avantageuse, on se sert d’une bouteille de fonte qui puisse contenir une livre de peroxide de manganèse. Au goulot de la bouteille (fig. 4J s’adapte un canon de fusil qui y entre avec frottement et qui la ferme hermétiquement à la faveur d’une couche de bouillie de plâtre (du gypse calciné et gâché avec de l’eau) dont on l’enduit; à l’autre ouverture du canon de fusil s’adapte un bouchon c, muni d’un tube de verre d ^ qui est réuni par un tube de caoutchouc e avec un autre tube de verre f. Celui-ci se rend dans un gazomètre.

Le gazomètre consiste en deux cylindres de cuivre fixés l’un sur l’autre avec cinq tiges du même métal.

5.) Deux de ces tiges sont creuses et établissent la communication entre les deux vases cylindriques; le tube m descend presque jusqu’au fond , et le tube n s’arrête à la base supérieure du cylindre inférieur. Les robinets dont ces tubes sont armés permettent d’interrompre toute communication entre les deux cylindres. En b se trouve pareillement un petit tuyau pourvu d’un robinet, et vers le fond en i il y a une ouverture susceptible d’être fermée avec un bouchon à vis.

Pour remplir d’eau le grand cylindre, on ferme avec la vis la grande ouverture du fond, on ouvre les trois j'obinets et on verse de l’eau dans le cylindre supérieur. Cette eau passe par les tuyaux m et n dans le cylindre inférieur, et l’air, qui s’y trouve, s’échappe par le tuyau l; aussitôt que l’eau s’est élevée au point de sortir par cette ouverture, on ferme le tuyau en tournant le robinet, et le reste de l’air sort alors par le tuyau n. Tout le gazomètre étant plein d’eau, on ferme aussi les deux apures robinets.

oxigène.

Après avoir placé dans un fourneau quadrangulaire ou sur un foyer entre des pierres à four la bouteille remplie de peroxide de manganèse et fermée par le tuyau de fer h , on la couvre avec des charbons ardens.

Le peroxide de manganèse, tel qu’on le rencontre dans le commerce n’est pas pur : il contient de l’hydrate de manganèse (composé d’eau et d’une combinaison de manganèse avec l’oxigène) et en outre d’autres substances encore. Quand la cornue s’échauffe il s’échappe d’abord de l’eau provenant de la décomposition {Jig. 6) de l’hydrate de manganèse. Aussitôt qu’une allumette , allumée s’enflamme devant l’ouverture du tuyau de fer, on y adapte le tube de décharge y^ddnt l’extrémité recourbée t entre jusqu’à une certaine profondeur .dans le gazomètre par l’ouverture i débouchée préalablement. Le gaz développé du peroxide de manganèse sort par l’ouverture ^ du tube de verre, et . monte en bulles à travers l’eau. Le tube de verre g qui communique par ses deux extrémités avec l’espace intérieur du gazomètre, montre la quantité du gaz contenu dans le gazomètre, le niveau de l’eau étant le même dans le tube et dans le gazomètre. Un canon de fusil dont on a cloué la lumière, et auquel on adapte des tubes de verre analogues après l’avoir rempli à moitié de peroxide de man- ,'^anèse, peut pareillement servir pour développer de petites quantités d’oxigène. Des flacons ordinaires peuvent être substitués au gazomètre pour la récolte du gaz. Trois livres de peroxide de manganèse donnent par la calcination un pied cube d’oxigène.

Le gaz oxigène obtenu du peroxide de manganèse contient de l’acide carbonique si ce minéral renfermait fies carbonates. L’oxide de mercure ne donne pas non

ÜXIGENE.

plus du gaz oxigène pur. Pour obtenir ce gaz à l’état de pureté parfaite, tel qu’on doit l’employer dans des essais chimiques rigoureux, on se sert du chlorate de potasse, combinaison d’acide chlorique et de potasse.

L’acide chlorique est une combinaison chimique de chlore, corps simple, et d’oxigène; la potasse résulte de l’union d’un métal (d’un corps simplepar conséquent), savoir le potassium avec l’oxigène; la potasse et l’acide chlorique, en se combinant, donnent un sel cristallisé, qui fond à une température élevée, et qui, chauffé davantage se décompose de telle sorte, qu’il reste une combinaison de chlore et de potassium, et que l'oxigène se dégage de la combinaison avec le chlore et le potassium, ipo parties en poids de ce sel, donnent 89 parties d’oxigène. On remplit un petit tube de verre a 7) d’une quantité de chlorate de potasse suffisante pour que le sel fondu en occupe le tiers ; on le ferme hermétiquement avec un bouchon traversé par le tube de décharge, et on chauffe le sel au-dessus d’une lampe à esprit de vin. L’eau emprisonnée mécaniquement s’échappe alors des cristaux, qui, chauffés plus fortement, se fondent d’abord et se décomposent ensuite. 11 faut cpntinuer la décomposition du chlorate de potasse assez long-temps pour expulser tout l’air atmosphérique contenu dans la coinue, ensuite on laisse refroidir l’appareil après avoir engagé la pointe h dans un bain de mercure. Le gaz dilaté par la chaleur se condense alors dans le tube b, et le mercure y monte jusqu’à une certaine hauteur. Enfin on retire la pointe c du mercure après l’avoir bouchée avec de la cire, et en conserve ainsi le tube en le suspendant quelque part. Veut-on employer du gaz oxigène pur, ou lefire la cire sous le mercure et on chauffe le tubej le

ÜXIGENE.

développement du gaz oxigène commence aussitôt que le mercure se trouve expulsé du tube. Dès qu’on a obtenu assez de gaz on traite de recbef l’appareil comme nous venons de le dire. Une petite quantité de gaz oxigène pur, suffisant pour chaque essai, un tel appareil peut servir pour beaucoup d’expériences.

La manière d’extraire le gaz oxigène d’autres oxides, suroxides et sels, sera exposée quand nous traiterons de ces substances mêmes. Tous les corps simples, à l’exception d’un seul peut-être, savoir le fluor, s’unissent avec l’oxigène, quelques-uns directement, d’autres par décomposition. Le camphre, le phosphore, le carbone, 1 hydrogène et beaucoup de métaux se combinent directement avec l’oxigène. Pour qu’une telle combinaison puisse avoir lieu, ces substances doivent être élevées à une température déterminée, qui est le rouge pour le fei' et le carbone, tandis que le phosphore se combine déjà à la température ordinaire avec le gaz oxigène de l’atmosphère. Ces phénomènes particuliers seront décrits ensemble dans le chapitre de la combustion des corps dans l’air atmosphérique. Le gaz oxigène n’entrant que pour le cinquième dans la composition de l’air atmosphérique, les phénomènes de la combustion ont lieu d’une manière bien plus belle dans le gaz oxigène pur.

Si l’on place un petit fragment de phosphore dans une cuillère suspendue au milieu d’une cloche pleine d’oxigène ^fig. 8), et qu’on allume ce corps avec un fil de fer chaud , toute la cloche se remplit d’une lumière dont l’éclat ressendjle à celui du soleil. Du soufre enflammé et introduit de la même manière, brûle avec une belle llamme bleue. Un charbon ardent brûle dans le gaz oxigène avec une lumière éclatante. Lorsqu’après avoir fixé

ÜXIGENE.

un petit morceau d’amadou à l’extrémité d’un ressort de montre tourné en spirale on y porte le feu, et qu’on introduit ce ressort d’une manière semblable dans la clocbe , l’amadou brûle avec flamme et allume le ressort de montre qui sera consumé entièrement, si la quantité de gaz oxigène y suffit. On remplit cette cloche à l’aide du gazomètre, en la renversant pleine d’eau au-dessus du tuyau «, sur le cylindre supérieur de cet appareil. Si alors on ouvre le robinet m {fig- 9), l’eau descend, et, comprime le gaz oxigène dans le cylindre inférieur; on n’a donc plus qu’à ouvrir le robinet du tuyau n pour que le gaz oxigène monte à travers ce tuyau et chasse l’eau contenue dans la cloche.

Le gazomètre lui-même est d’un emploi très commode dans les expériences sur la combustion. Si on ouvre le robinet m i^fig. lo) l’eau descend et comprime le gaz oxigène dans le gazomètre; et si l’on ouvre alors également le robinet l , le gaz oxigène s’échappe par ç.ette ouverture, et un ressort de montre ou un fil de fer, en brûlant dans ce courant, présente le phénomène le plus beau. On allume ce ressort de montre en dirigeant le courant de gaz oxigène à travers la flamme d’une lampe à esprit de vin que l’on retire ensuite. Le phosphore donne une flamme d’une lumière intense; le fer au contraire ne donne que des globules isolés, rouges blancs, en fusion, et ayant une température tellement élevée, que, si l’on brûle des ressorts de montre dans une éprouvette à fond mince remplie de gaz oxigène , les globules qui tombent percent le verre; on utilise la haute température produite par la combinaison du gaz oxigène avec d’autres corps, pour fondre des corps autrement uilusibles. On visse alors en l encore une pointe de lai-

OXfGÈNE,

ton ou de platiiio à ouverture étroite, et on fait passer le courant de gaz oxigène à travers la flamme d’une lampe à esprit de vin. La combinaison du gaz oxigène avec les principes combustibles de l'esprit de vin donne une température si haute, qu’un fil de platine fond instantanément quand on le tient dans la flamme en h.

La combinaison de l’oxigène avec les corps simples fournit un grand nombre de substances composées : d’autant plus que , selon les diverses cii’constances dans lesquelles il s’unit avec les corps simples l’oxigène s’y combine dans plusieurs proportions. Le phosphore, par exemple, se combine avec une plus grande quantité d’oxigène quand il brûle après avoir été enflammé, que quand il luit dans l’air atmosphérique à la température ordinaire. Le fer qui,sousrinfluencede l’acide sulfurique, soustrait de l’oxigène à l’eau, se combine avec un tiers d’oxigène de moins que quand il s’oxide par la décomposition de l’acide nitrique. Le manganèse s’unit dans cinq proportions diverses avec l’oxigène, et surpasse sous ce rapport tous les autres corps.

La manière dont les combinaisons de l’oxigène se comportent les unes à l’égard des autres les a fait diviser en diverses classes; en effet quelques-unes de ces combinaisons s’unissent de nouveau entre elles; le sulfate d’oxide de cuivre, par exemple, est un corps composé de cette nature. L’acide sulfurique est formé d’oxigène et de soufre, l’oxide de cuivre de cuivre et d’oxigène; une telle combinaison de deux corps oxigénés se nomme sel. De même que l’acide sulfurique se combine avec l'oxide de cuivre, de même plusieurs autres composés oxigénés s’y combinent, par exemple, l’acide pbosphorique, qui est formé de phosphore et d’oxigène, l’acide nitrique, coin-