xyde de méthyle
Éthylène.
Protoxyde d’azote.
CARBONE
Phosphure d’hydrogène. 69,1
Acide carbonique. 67,7
Oxyde de carbone. 21,2
Oxygène. 17,9
Dans le cas de l’oxygène, les expériences sont peu concordantes.
Ces nombres sont presque deux fois plus forts que ceux de de Saussure.
D’après M. Smith, les proportions de gaz que peut absorber une même quantité de charbon sont, en prenant l’hydrogène comme unité :
Hydrogène.
En volumes
En poids 1,00
Oxygène.
Oxyde de carbone. . . .
Acide carbonique . . . .
Azote.
M. Joulin a trouvé que le charbon de bois condense l’hydrogène, l’oxygène et l’azote secs en quantités sensiblement proportionnelles à la pression : ce qui rapproche cette condensation des phénomènes de simple dissolution des gaz dans les liquides. Pour une même pression, les quantités condensées varient à peu près proportion-
nellement à la variation de température en signe contraire : un gramme
de char-
bon absorbe très rapidement :
( Oxygène . . . .
A 0”, sous la pression de 1800 millimètres :
1 Azote.
( Hydrogène . . .
A 0“, sous la pression de 450 millimètres ; |
Azote.
Hydrogène . . .
Avec l’acide carbonique, les quantités condensées croissent plus vite que proportionnellement à la pression, jusqu’à 500 millimètres environ : au delà de cette pression, la proportionnalité s’établit. Un gramme de charbon absorbe à 0°:
Sous la pression 1700 millimètres ; 60“ d’acide carbonique
Sous la pression 500 millimètres : 25“ d’acide carbonique
Sous une même pression, entre 0“ et 100", l’acide carbonique condensé décroît d’abord plus vite que proportionnellement à l’élévation de température, puis devient sensiblement proportionnel à l’élévation de température.
La eondensation d’un mélange de gaz s’opère plus lentement que celle des gaz isolés. Les quantités condensées sont dans un rapport différent de celui des quantités qui seraient condensées en supposant chaque gaz seul, et à la pression qu’il a dans le mélange.
Hunter a opéré également sur des vapeurs; les divers liquides étaient introduits dans des éprouvettes pleines de mercure, chauffées à l’aide d’une vapeur convenable (alcool amylique, essence de térébentbine) ou d’un bain de paraffine. On notait la température et la pression avant l’introduction du charbon, et lorsque l’absorption était terminée : cette absorption est plus rapide avec les vapeurs qu’avec
les gaz permanents. Voiei quelques-uns des résultats observés sur le charbon de coco.
L’auteur a étendu ces mesures à une foule d’autres subtances : on voit par quelques-uns des exemples que nous reproduisons ici, que le volume d’une même vapeur absorbée diminue très rapidement à mesure que la température s’élève. Citons encore les résultats obtenus avec divers mélanges de vapeurs.
Vapeurs.
Vol.
•10" .alcool -f- 4" eau.
10 alcool -f 10 eau.
10 alcool -|- 20 eau.
10 alcool -1- 50 eau.
10 alcool + 10 acétone.
10 alcool -f- 50 acétone.
20 alcool + 10 CS^.
Ces nombres donnent lieu aux observations suivantes : l’absorption est beaucoup plus considérable quand l’une des vapeurs du mélange est voisine de sa température d’ébullition. Ainsi, à 100», un volume de charbon absorbe 187 vol. du mélange de vapeurs d’alcool et d’eau à proportions égales : il absorbe au contraire 255 vol. du mélange de 10 vol. d’alcool avec 50 d’eau. Mais à 160“, l’absorption diminue quand la proportion d’eau augmente. De fait, lorsque la température est élevée, les deux corps sont absorbés tous deux suivant leur coefficient spécial ; l’absorption diminuera donc si le volume de la vapeur d’eau augmente, puisque celle-ci est moins absorbée que là vapeur d’alcool. A une température voisine de 100°, au contraire, une partie de l’eau est absorbée, se liquéfie dans les pores du charbon, et absorbe pour son compte une proportion considérable d’alcool. Cette explication des faits
CARBONE
est confirmée par l’expérience suivante : la vapeur d’ammoniaque aqueuse, obtenue en chauffant les solutions d’ammoniaque, est absorbée par le charbon en quantité beaucoup plus considérable que les vapeurs isolées d’eau ou d’ammoniaque sèche.
3. Expériences de Favre. — On doit à Favre un important travail sur la condensation des gaz jwr les corps solides et sur les effets thermiques produits par cette condensation (Comptes rendus, 18S4. — Ann. de chimie et de physique, '5“ série, t. I, p. 209) ; nous en extrayons quelques résultats concernant spécialement le carbone. Favre a employé des charbons provenant de diverses essences de bois : bourdaine, peuplier, chêne, buis, gaïae, ébène. Les gaz étudiés ont été les acides carbonique, sulfureux, chlorhydrique, bromhydrique, iodhydrique, le protoxyde d’azote, et le gaz ammoniac. Le charbon était renfermé dans un réservoir cylindrique de verre, muni d’un robinet ; on y faisait le vide et l’on chauffait pour chasser les gaz que la substance renfermait préalablement. L’appareil étant placé dans le moufle du calorimètre à mercure, on mesurait la chaleur dégagée pendant l’absorption d’un poids connu de gaz par une certaine quantité de charbon.
Favre arrive aux conclusions suivantes :
Pour un même gaz, le coefficient d’absorption peut varier dans de certaines limites avec la nature du bois ; il varie aussi, mais à un moindre degré, avec les échantillons provenant de la même substance végétale : un même morceau de charbon peut enfin présenter au bout d’un certain temps des différences notables: il suit de là que les e.xpériences ne peuvent être rigoureusement comparables. Voici les volumes alisorbés, d’après Favre, par l'® de charbon, pesant l6',57; l’ordre est le même que dans les expériences de de Saussure, mais les coefficients d’absorption sont beancoup plus forts.
Ammoniaque. 178"
Acide chlorhydrique. 166
Acide sulfureux. 165
Protoxyde d’azote.. . 99
Acide carbonique. 97
Le même ordre se retrouve quelle que soit l’essence du bois avec lequel on opère : il y aurait peut-être cependant quelque incertitude entre le gaz ammoniac et l’acide chlorhydrique.
Lorsqu’on étudie les quantités de chaleur dégagées par cette condensation, on trouve que l’effet thermique pour un même poids de gaz est d’autant plus considérable que l’absorption est plus facile. Ainsi, la condensation de 1 gramme de gaz dans le charbon dégage les quantités de chaleur suivantes :
Ammoniaque. ,494
Acide chlorhydrique. 0 ,274
Acide bromhydrique. 0 ,191
Acide iodhydrique. 0 ,173
Acide sulfureux.0 ,168
Protoxyde d’azote. 0 ,169
Acide carbonique. 0 ,158
Avec les gaz ammoniac et chlorhydrique, on observe des écarts notables quand on emploie soit des espèces différentes de cliarbon, soit même différents écliantillons d’une même espèce.
Notons encore ce fait important que la chaleur dégagée, rapportée à 1 gramme du gaz, n’est pas la même quand l’absorption a lieu d’un seul coup, jusqu’à saturation, ou quand elle se fait par fractions successives : les premières portions de gaz absorbées produisent un effet thermique plus considérable.
Il est intéressant de comparer ces chaleurs de condensation avec les chaleurs dedissolution de ces mêmes gaz, dans l’eau; nous rapportons ici les nombres à l’équivalent de chaque gaz, et, pour les chaleurs de dissolution, nous rectifions les chiffres de Favre, d’après les données les plus récentes.
chaleur de condensation Chaleur de dissolution
HCl.
17 cal ^4
HBr.
ffl.
