CHAPITRE II

Équilibres électriques.

Un grand nombre de phénomènes d’équilibres chimiques se réalisent sous l’influence de l’électricité et sont la résultante de deux énergies opposées. L’é- . lectricité peut-être employée dans des conditions très diverses : arc voltaïque, étincelles, effluve. La durée inégale de réchauffement paraît être la cause principale "des variations des phénomènes observés dans ces différents cas.

| Nous allons résumer les principales expériences faites dans ce sens, en nous appuyant surtout sur les développements donnés à ce sujet par M, Berthelot (Essai de mécanique chimique, tome II, chap. n).

40. Ozone. — Depuis les recherches de MM. Marignac et de la Rive, Frémy et Becquerel, on sait que l’ozohe est un état allotropique de l’oxygène ordinaire. Il en diffère parce qu’il a emmagasiné une quantité considérable de chaleur latente et parce que sa densité est une fois et demie plus considérable. L’oxygène ordinaire se change partiellement en ozone sous l’influence de l’électricité: inversement, une température de 250 degrés au plus fait repasser l’ozone à l’état d’oxygène ordinaire. C’est probablement l’opposition de ces deux actions qui explique les différents phénomènes d’équilibre observés dans la formation de l’ozone.

Ces faits ont été constatés dès 1852 avec une grande précision par MM. Frémy et Edm. Becquerel, dans le travail classique où ils ont établi d’une manière définitive la véritable nature de l’ozone ( Annales de chimie et de physique, 3e série, t. XXXV). En électrisant pendant longtemps en vase clos, avec une machine électrique, un volume limité d’oxygène pur, on a de l’ozone ; mais la réaction n’a lieu que jusqu’à une certaine limite. « Jusqu’à douze heures d’électrisation, la modification augmente proportionnellement au temps, mais ensuite l’effet n’augmente plus dans ia même proportion il est très difficile de modifier complètement par l’électricité un volume, même très petit, d’oxygène pur et sec. Au contraire, lorsqu’on absorbe l’ozone au fur et à mesure qu’il se forme, sa production devient illimitée ; c’est ce qui a lieu lorsque l’oxygène qu’on électrise est mis en présence soit de l’iodure de potassium (fig. 29), soit même de l’argent humide. On a reconnu qu’alors l’absorption du gaz-est toujours proportionnelle au temps de l’électrisation; on a même souvent prolongé l’expérience pendant un temps aësez long pour que l’oxygène fût complètement absorbé.

Ainsi, d’après dés déterminations anciennes de MM. Frémy et E. Becquerel, il y a dans la production de l’ozone sous l’influence dè l’électricité, un véritable

équilibre mobile qui se produit entre deux réactions inverses ; c’est que l’électricité tend à changer l’oxygène en ozone en déterminant à son profit une absorption de chaleur, mais qu'en même temps la chaleur développée par l’étincelle tend à détruire l’ozone formé. Avec les étincelles qui se produisent lors de la rupture d’un circuit voltaïque, on n’obtient pas d’ozone : « cela tient probablement à la température très élevée qui accompagne ces étincelles et qui probablement détruit la modification de l'oxygène qui s’est produite d’abord » Ce sont précisément ces faits qui ont conduit ci adopter pour la préparation le l’ozone des appareils fondés sur l’influence de l’effluve électrique (appareils de MM. Siemens, Boillot, Thénard, Berthelot, etc.).

Fie. 29. — Production de l’ozone soit avec l’oxygène seul, soit avec l’oxygène mis en présence de l’iodure de potassium.

On sait qu’avec les appareils à effluve électrique les plus perfectionnés qu’on emploie aujourd’hui, la production d’ozone est toujours limitée. L’équilibre cesse d’exister quand on suspend l’influence électrique ; l’ozone abandonné à luimême se détruit peu à peu. Yoici à ce sujet les résultats numériques obtenus par M. Berthelot pour un mélange gazeux contenant au début 5, 3 pour 100 d’ozone (Revue scientifique, 30 octobre 1880, p. 419; Comptes rendus de l’Académie des sciences, 14 janvier 1878 et 19 avril 1880):

Au début . 5,3

Après 1 jour. . . 2,9

2 jours . 2,1

6 jours . 1,2

14 jours . 0,4

51 jours . traces.

60 jours . . . zéro.

La vitesse de destruction de l’ozone est d’autant plus grande, dit M. Berthe- ]ot que le gaz est plus riche, ce qui explique la difficulté de dépasser certaines limites. Il résulte de ces observations que l’ozone n’a point de tension finie de dissociation, ce qui concorde avec sa formation endothermique. L’ozone contraste par là avec les polymères dont la production correspond à un dégagement de chaleur.

Il est clair, d’après toutes ces considérations, que la limite constatée dans la production de l’ozone sous l’influence de l’électricité doit varier avec la température et même avec la pression. Une température élevée, en tendant à détruire l’ozone, diminuera sa proportion dans le mélange gazeux ; inversement, des températures très basses permettent d’obtenir un gaz très riche en ozone. MM. Hautefeuille et Chappuis ont fait tout récemment sur ce sujet des recherches suivies dont voici les résultats ( Comptes rendus de V Académie des sciences : 26 juillet 1880, p. 229; 20 septembre 1880, p. 522; 8 novembre 1880, p. 762, et 15 novembre 1880, p. 815) :