ANHYDRIDE CARBONIQUE

L’anh ydride carbonique forme avec l’eau un composé découvert et étudié en 1882 par Wroblewski (1). Mais les analyses faites par cet auteur ne portaient que sur quelques milligrammes d’eau, laissée en contact avec le gaz comprimé pendant un temps très court. Or, on a vu, à propos du protoxyde d’azote, que la combinaison de l’eau avec le gaz comprimé n'est pas encore complète au bout de quinze jours. Les résultats obtenus dans ces analyses ne sont pas très concordants et conduisent à des formules variant de CO?,7 H?20 à CO?, 9H20.

D'autre part, Wroblewski admettait que l’hydrate carbonique ne pouvait se former que dans une dissolution aqueuse de gaz carbonique ayant la composition même de l'hydrate, ce qui aurait lieu, suivant l’auteur, sous pression et à très basse Lempérature. Il est alors difficile d’expliquer le fait, observé par Wroblewski, que l’hydrate est dissociable au-dessus de o°, et cela sous des pressions assez faibles. Il ne peut y avoir dissociation que si la combinaison est possible : or, à o°, sous une tension de dissociation de

(*) Comptes rendus, t. XCIV, p. 212, 954, 1358.

12%, 9 la dissoation de gaz carbonique est loin d’avoir la composition de l’hydrate.

J'ai donc cru devoir reprendre l'étude de l’hydrate carbonique.

Préparation du gaz carbonique pur. — J'ai purifé, de la même manière que le protoxyde d'azote, le gaz carbonique livré par l’industrie. Le récipient qui contient le gaz liquéfié est disposé de manière à ce que ce soit la vapeur qui se dégage, et non le liquide qui est souillé par diverses impuretés. Le gaz traverse d’abord un tube renfermant de l’acide chromique humide divisé par de la pierre ponce, puis il se liquéfie dans un grand tube refroidi contenant du bicarbonate de sodium; après y avoir subi une ébullition suffisante, le liquide obtenu est redistillé et se rend dans les appareils définitifs en passant sur de la ponce sulfurique. Après deux ou trois opérations, on peut considérer le bicarbonate de sodium et la ponce sulfurique comme étant suffisamment privés d’air. Cette dernière peut servir pendant fort longtemps, car la majeure partie de l’humidité que renferme le gaz se condense dans le tube refroidi.

La pureté du produit obtenu ne peut être que difficilement constatée par l’analyse : l'absorption par la potasse n’a laissé, sur 140%, qu'un résidu inférieur à 1"%€, Dans ces conditions et malgré son extrême simplicité, l’analyse n’a aucun sens précis.

L'examen des propriétés physiques permet, comme pour le protox yde d’azote, de s’assurer de la pureté du gaz carbonique ainsi obtenu. On peut répéter les mêmes expériences qu'avec le protoxyde d'azote. On peut même ouvrir, avec précaution, à l’air libre, un tube contenant du gaz liquéfié refroidi à o°, sans que le liquide entre en ébullition. La vaporisation s'effectue uniquement par la surface libre : vers la fin de l’expérience seulement, le liquide résiduel se vaporise brusquement en projetant dans le tube des flocons de neige carbonique.

C'est avec du gaz ainsi préparé qu'ont été faites toutes les expériences relatives à l’hydrate carbonique.

Conditions de formation de l’hydrate carbonique. — Toutes les expériences faites à propos de l’hydrate de protoxyde d’azote ont été répétées pour l’hydrate carbonique, et les résultats ont été exactement les mêmes.

Le gaz étant comprimé en présence de l’eau à une température de quelques degrés au-dessus de o°, ou même à o°, la combinaison ne se produit que si on la provoque, soit par un refroidissement local capable de congeler l’eau en un point, soit par une agitation énergique aidée par la présence de corps solides, ou mieux par le contact d’un cristal déjà formé. Une compression suivie de détente est également efficace : elle produit un refroidissement suffisant pour congeler la vapeur d’eau mélangée au gaz; il se produit ainsi un mélange de glace et d’hydrate dont le contact avec l’eau contenue dans le tube suffit pour amorcer la réaction qui continue ensuite d'elle-même si la pression est suffisante.

Au-dessous de o° le gaz carbonique peut se combiner avec l’eau surfondue, au contact d’un cristal d’hydrate déjà formé, par exemple. La surfusion de l’eau ne cesse pas pour cela et la tension de dissociation de l’hydrate peut être mesurée aussi bien qu’au-dessus de o°.

Le gaz carbonique ne se combine pas avec la glace. Inversement, au-dessous de 0°, l’hydrate carbonique est stable sous la pression ordinaire, s’il n’est pas en présence d’eau surfondue : autrement dit, il ne se décompose que si l’eau provenant de la décomposition peut prendre l’état liquide.

L'hydrate carbonique ne fond pas : sous l'influence d’une élévation de température, il se détruit en donnant naissance à une dissolution de gaz carbonique et du gaz libre qui conserve l'état gazeux ou se liquéfie suivant la pression exercée.

Les cristaux d’hydrate carbonique sont plus denses que l’eau.

Forme cristalline de l’hydrate carbonique. — Examinés au microscope, dans l’appareil déjà décrit, les cristaux d’hydrate carbonique offrent l'aspect de pyramides à base carrée ou hexagonale, reposant par leur base sur la lame de verre qui les soutient. Formés au sein d’une dissolution de gaz, ils ont l'apparence des cristaux de chlorhydrate d’ammoniaque et sont constitués par trois aiguilles rectangulaires entre elles, se coupant en leurs milieux, et sur lesquelles des aiguilles secondaires viennent parfois s'implanter à angle droit.

Ces cristaux sont sans action sur la lumière polarisée. Is appartiennent par suite au système cubique.

Dissociation de l’hydrate carbonique. — Les tensions de dissociation de l’hydrate carbonique ont été mesurées par Wroblewski ('). J'ai seulement déterminé la tension à o°, la tension à — 6° en présence d'eau surfondue et constaté qu’à + 10° la tension était égale à la force élasüque du gaz liquéfié. Voici le Tableau des résultats ainsi

complétés :

Températures. Pressions.

(0) atm

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