Annales de chim, et de phys. (3;, t. XXXVIII, p

L’hydrogène entre dans la constitution d’un grand nombre de corps. L’eau en renferme le neuvième de son poids ; les matières organiques et les produits qui en dérivent le renferment au nombre de leurs éléments.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES

L’hydrogène est un gaz incolore, inodore, insipide, quand il est parfaitement pur. Préparé par l’action de l’acide sulfurique sur le zinc ou le fer du commerce, il a une odeur désagréable qui est due à la présence de carbures d’hydrogène, d’acide sulfhydrique, d’hydrogènes silicié, phosplioré et arsénié. L’hydrogène est inodore, lorsque le métal et l’acide, employé^ dans sa préparation, sont chimiquement purs.

Jusque dans ces derniers temps, ce gaz était regardé comme permanent. M. Cailletet en a obtenu la liquéfaction ou la solidification. Dans ses expérience», l’hydrogène était renfermé dans un tube capillaire en verre, à parois très épaisses, et soumis, par l’intermédiaire du mercure, à une pression de 300 atmosphères. En laissant ensuite le gaz se détendre brusquement et reprendre son volume primitif,

11 se produit un abaissement considérable de température qui a été évalué, par le calcul, à 200“ environ. Le tube capillaire se remplissait, à ce moment, d’un brouillard excessivement fin et subtil, indice de liquéfaction ou de solidification du gaz. Ce brouillard disparaissait très vite par suite de réchauffement des parois du tube’.

M. R. Pictet, dans des expériences faites sur une plus vaste échelle, a confirmé les résultats obtenus par M. Cailletet. Il a liquéfié l’hydrogène en soumettant ce gaz à une pression de 650 atmosphères et à une température de — 140". Le robinet de fermeture de l’appareil ayant été ouvert, l’hydrogène liquide s’est échappé avec violence et une portion en a été même solidifiée par le refroidissement produit par la détente.

L’hydrogène présentait alors les caractères physiques des métaux. Le jet, sortant de l’appai-eil, avait une couleur bleu d’acier et était opaque sur une longueur de

12 centimètres environ ; il produisait, dans sa chute, un crépitement semblable au liruit que font des globules métalliques en tombant sur le sol ^

L’hydrogène est le plus léger des gaz. La densité de l’air étant prise pour unité à la température de 0" et sous la pression normale 0“, 76, celle de l’hydrogène est égale à 0. 06920 (MM. Dumas et Boussingault) ou à 0, 06926 (Régnault).

Un litre d’air, pris dans les conditions normales, pesant 1 gr., 2932, le poids d'un litre d’hydrogène sera représenté par 1 gr., 2932x0, 0692 = 0 gr., 089.

Pour constater la grande légèreté de ce gaz, il suffit d’en renverser une éprouvette qui a été retirée de l’eau verticalement. L’hydrogène s’échappe aussitôt et Pair atmosphérique prend sa place.

L hydrogène reste, au contraire, un certain temps dans une éprouvette qui est soulevée en laissant son orifice tourné du côté de l’eau.

1. Cailletet. Avnales de chimie et de physique (5), t. XV, p. 132.

2. M. II. Pictet, Annales de chimie et de physique (5), t. XIII, p. 145.

HYDROGÈNE

î éprouvette contenant de l’hydro

n orifice, avec une autre éprouvette ri

ir atmosphérique de telle sorte

que celle qui contient l’air se trouve en ^

haut et celle qui contient l’hydrogène en bas, on reconnaît que l’hydrogène a pris la place de l’air et l’air celle de l’hydro-

L’hydrogène n'est pas délétère mais as- \ \

pliyxie par privation d’oxygène. En plaçant \ \

des animaux dans des atmosphères artifî- \ \

cielles d’oxygène et d’hydrogène qui ren-

fermaient autant d’oxygène que l’air atmo- 0

sphérique, Régnault a constaté que leur - -

respiration était normale, mais qu’ils con- pi„., 45.

sommaient plus d’oxygène que dans l’air.

11 attribue ce fait à ce que l’animal fait une plus grande perte de chaleur au contact de l’hydrogène, dont le pouvoir refroidissant est beaucoup plus considérable que celui de l’azote h

Les coefficients moyens de dilatation de l’hydrogène sont, entre 0 et 100°, sous volume constant de 0, 005667, et, sous la pression constante d’une atmosphère, de 0,003661.

La chaleur spécifique de l’hydrogène sous pression constante et rapportée à l’eau est égale à 3, 4090 ; le rapportées chaleurs spécifiques sous pression constante et à volume constant est représènté par le nombre 1,41.

L’hydrogène est le plus réfringent de tous les gaz. Son indice de réfraction calculé par rapport au vide, à la température zéro et sous la pression de 760 millimètres est 1, 000138. 11 réfracte la lumière environ six fois et demie plus que l’air atmosphérique.

De tous les gaz connus, l’hydrogène est celui qui conduit le mieux la chaleur et .l’électricité. On le démontre en faisant passer un gaz quelconque dans un tuhe traversé par un fil de platine qui peut être porté au rouge par un courant électrique. Le fil cesse d’être lumineux, quoique jl’intensité du courant reste la même, dès que le gaz est remplacé par l’hydrogène (Graham).

Les expériences de Magnus établissent de même cette propriété de l’hydrogène. 11 comparait les échauffements d’un thermomètre, placé à la partie inférieure d’un cylindre de verre, qui était successivement vide et rempli de gaz différents à diverses pressions. La partie supérieure du cylindre était chauffée par de l’eau bouillante pour pouvoir compter sur l’identité des températures et les expériences se faisaient dans un laboratoire où la température était sensiblement maintenue à 15°. Magnus a obtenu les résultats suivants : la température du thermomètre varie avec la nature des gaz. Avec l'hydrogène, la température est toujours plus élevée que dans le vide et elle s’élève d’autant plus que le gaz est plus comprimé; avec les autres gaz, on observe, au contraire, que l’échauffement est constamment moindre que dans le vide et va en décroissant quand la densité du gaz

e< de physique (3), t. XXVI, p. 496.

154 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQCE.

augmente. Ces résultats tendent à attribuer à l’hydrogène une conductibilité pour la chaleur comparable à celle des métaux

L’hydrogène est très peu soluble dans l’eau et dans l’alcool. Le tableau suivant donne les coefficients de solubilité de ce gaz de 5 en 5 degrés.

Températures

Coefficientiî de solubitité

Coefficients de solubilité dans l’alcool

Le spectre de l’hydrogène, dans un tube de Geissler, est caractérisé par trois raies brillantes qui occupent à peu près les positions des trois premières raies C, F, G de Fraunhofer; la première est rouge et d’un éclat éblouissant, la seconde est vert blemâtre et encore très brillante, la troisième est violette et d’un éclat plus faible

DIFFUSIBILITÉ DE L’HYDROGÈNE

L’hydrogène est de tous les gaz celui qui traverse le plus rapidement les orifices en mince paroi et les corps poreux (argile cuite, plâtre, graphite, etc.).

Les lois qui régissent les phénomènes de diffusion sont encore peu connues. Dans le cas particulier d’un orifice infiniment petit en mince paroi, les vitesses d’écoulement de deux gaz sont, sous une même pression, en raison inverse des racines carrées de leurs densités :

Mais cette loi cesse d’être exacte dans le cas où la diffusion s’effectue à travers des cloisons poreuses; car, si une membrane très ténue peut, à la rigueur, être considérée comme un assemblage d’orifices très petits en mince paroi, il n’en est plus de même des diaphragmes poreux d’une certaine épaisseur.

On doit nécessairement regarder ces corps comme un système de tubes capillaires ; les frottements qui se produisent le long de leurs parois ralentissent donc d’une manière variable les vitesses des différents gaz.

Les expériences suivantes, dues à MM. H. Deville et Debray, démontrent la rapidité avec laquelle l’hydrogène traverse les corps poreux.

1“ Un vase poreux de pile que l’on recouvre d’une couche de collodion, si sa porosité est trop considérable, est fermé par un bouchon traversé par deux tubes A et B. L’hydrogène arrive par le tube A qui s’élève jusqu’au fond du vase, chasse l’air de l’appareil et se dégage par le tybe B qui plonge dans un liquide coloré. Quand l’appareil est rempli d’hydrogène, le robinet r est fermé et l’on voit aussitôt