I.A (HI.MIK DE LAVOISIKH. I2r

science l'hydrogène sous le nom d'air inflammable. On connaît, donc iusc{ue-là deux « airs artificiels ». Encore une fois, Cavendish apporte dans cette étude la tournure bien caractéristique de son esprit, il détermine entre autres la densité du gaz nouveau comme étant onze fois plus léger c{ue l'air (chiffre vrai i4j5)- Ces expériences sont de 1760, deux ans avant que Priestley n'entre dans la carrière chimique. Cavendish montre que l'hydrogène, pour brûler, a besoin d'air commun; mélangé à l'air, il fait explosion à l'approche d'une flamme.

Cavendish était bien placé pour découvrir la composition de l'eau, mais vingt années nous séparent encore de ce progrès fondamental.

En 1777. Volta avait imaginé de faire agir l'étincelle sur des gaz en vase clos; ce dispositif nouveau, combiné à l'emploi du mercure, donnait naissance à l'eudiomètre. Le savant italien interprète comme suit ses essais sur l'expression de mélanges d'air déphlogistique et d'air inflammable :

« Considérez à présent cette prodigieuse diminution; elle me fait espérer de découvrir ce c|ui se sépare alors de l'air, parce qu'il est clair que rien ne s'anéantit, mais qu'une partie du volume de l'air disparaît lorsc{u'il se dépouille de sa forme aérienne. Je veux donc faire l'expérience plus en grand et contenir ces airs avec le mercure; par ce moyen, je parviendrai à pouvoir examiner le précipité, ou fluide, ou solide de sel ou de terre, qui s'attachera aux parois du verre ou à la surface du mercure. En suivant mes premières idées indiquées dans mes lettres sur l'air inflammable des marais, ce précipité de l'air inflammable devrait être un acide, et celui de l'air déphlogistiqué une terre en tout ou grande partie (;). »

En 1777, Warltire (') avait remarqué cju'en foudroyant un mélange d'air commun et d'air inflammable dans l'eudiomètre, il se formait une buée. Priestley avait relaté cette expérience dans le cinquième Volume de son Ouvrage ("). Il ressort même

(') H. Kopp, Beitràgc, p. 2jo.

(^) Ibid., p. 25o.

(*) Experimenii and obs. on diff. kinds of air.

1 >.o, CHAl'lTUK V.

ijeut-rtro (le lertains rapprochements que c'est lui, et non Warltire. qui devrait être considéré comme l'auteur de cette observation capitale (^). Macc[uer faisait la même observation en 1778 ("). Quoi qu'il en soit, on ne donnait i^uère d'explication de ce phénomène, et la découverte de la composition de l'eau, que cette observation contenait en puissance, ne devait en sortir que quelcjues années après.

L'expérience de \\ arltire devait frapper l'esprit de Cavendisli, si bien préparé sur le terrain expérimental pour en dégager la synthèse de l'eau. 11 nous paraît utile de donner la traduction de la plus grande partie de son célèbre Mémoire sur cette question. Nous pourrons ainsi le mettre en parallèle avec celui ilc Lavoisier sur la même question; nous reviendrons ultérieurement sur les polémiques auxquelles cette découverte a donné lieu.

Ce Mémoire est de 1784 (')• L'analyse de l'air atmosphérique est faite, mais l'azote est peu connu et personne n'a adhéré à la nouvelle théorie de la combustion. Pratiquement, on détermine la force d'un air (sa teneur en oxygène) au moyen de la méthode de Priestley consistant à absorber ce gaz par l'air nitreux (oxyde azotique).

Les sept premières pages du Mémoire sont consacrées à discuter la question de savoir si la « phlogistication » de l'air commun ou de l'air déphlogistiqué par le scufre ou l'air nitreux fournil de l'air fixé. Lavoisier a résolu la question d'une manière admirable depuis jieuf ans. '

Cavendish s'exprime ensuite en ces termes :

« Le dernier volume des Expériences du D'" Priestley mentiomie une expérience de M. Warltire relatant que, en foudroyant un mélange d'air commun et d'air inflammable dans un récipient, de cuivie fermé, jaugeant environ trois pintes, on constatait toujours une perte de poids, dans la proportion de deux grains, et cela bien que le récipient fût fermé de

(') AiiA(;o, .\oli(e.s hiuiimfiliùjiics (Watt), t. I. p. 497, Paris, i854.

(*) H. Koi-i-, Bciirri'je, p. rjo.

(3; rinl. 'Inin.s., I. T.XMV, 178/I, p. ii<,.

l.A ClUMIi: 1)K KAVOISIKIl. Iï3

manière à éviter toute déperdition d'air pendant l'explosion. 11 y est mentionné également que l'expérience répétée dans des récipients de verre donne naissance à une buée. Ceci confirme une opinion déjà ancienne que la phlogistication de l'air commun lui fait perdre son humidité. Cette dernière expérience me semblait devoir jeter un jour particvdier sur la question qui m'occupait; je résolus donc d'en faire l'étude suivie. La première expérience, s'il ne s'y est pas glissé d'erreur, serait très extraordinaire et curieuse; mais je ne l'ai jDas réussie; le récipient dont je me suis servi jaugeait plus que celui de M. Warltire, à savoir 24000 grains d'eau; l'expérience a été répétée plusieurs fois avec des proportions différentes d'air commun et d'air inflammable, cependant je n'ai jamais perçu de perte supérieure à | de grain et le plus souvent je n'en ai pas constaté du tout. Je dois observer pourtant que, si le poids semble parfois avoir diminué, il ne s'est jamais augmenté.

)> Dans toutes les expériences, le récipient de verre se remplit d'une buée, comme l'a observé M. Warltire ; mais nous n'avons pu y percevoir la moindre trace de matière fuligineuse. Chaque fois nous avons pris soin de déterminer la diminution que l'air avait subie par l'explosion et d'en faire l'essai. Les résultats sont les suivants; le volume de l'air inflammable y est exprimé en décimales de l'air commun.

Essai de cet air

Air

Air restant

par

Air

intlam-

après

la première

commun.

mable.

Diminution.

rexplosioii.

méthode.

Titre.

» A moins d'indication contraire, Tair inflammable utilisé dans toutes mes expériences est préparé avec le zinc. J'ai fait cependant deux expériences en vue de constater une différence qui pourrait exister entre l'air inflammable préparé, soit par le zinc, soit par le fer; dans les deux, les quantités d'air

1)4 ciiAPiTiii: V.

furent, les mêmes, o,33i de l'air commun; je ne puis constater aucune différence, ni dans la diminution subie par l'explosion, ni dans l'examen du résidu gazeux.

)) Il ressort de la cjuatrième expérience cjue 4^3 mesures d'air inflammable sont à peu près suffisantes pour phlogistiquer com.plètement looo d'air commun, et que le volume d'air restant après l'explosion est un tout petit peu plus que les | de l'air commun employé; et comme l'air commun ne peut être réduit à un volume beaucoup moindre par une autre méthode de phlogistication, nous pouvons conclure avec assurance que, mélanoés dans cette proportion, tout l'air inflammable et -■; de l'air comnuui perdent après l'explosion leur élasticité et se condensent en la buée qui se dépose sur le verre.

» En vue de mieux examiner la nature de cette buée,

000000 grains mesurés d'air inflammable ont été bniîés avec environ 2^ fois cette quantité d'air commun; pour condenser la buée, l'air brûlé était conduit dans un cylindre de terre mesurant 8 pieds de longueur et trois quarts de pouce de diamètre. Les deux airs étaient conduits lentement dans ce cylindre par des tubes de cuivre indépendants traversant une plaque de laiton qui fermait la partie supérieure du tube. Conmie ni l'air inflammable ni l'air commun ne brûlent seuls, il n'y avait aucun danger que la flamme pût se propager dans les réservoirs. Chacun de ces récipients consiste en une grande cuve en tôle retournée dans une seconde juste assez grande pour la recevoir. La cuve intérieure communique avec le tube de cuivre et l'air en est chassé par arrivée d'eau dans la cuve (•xléri(;ure; en vue de faire arriver 27 fois plus d'air commun i[iii' «l'air inflammable, l'ouverture c{ui amène l'eau est 2-^ fois aussi grande dans le réservoir destiné au premier de ces deux gaz.

i> (»n commence par renq)lir les deux réservoirs des airs respectifs, on ciilèxe le cylindre de verre et l'on fait arriver de l'eau dans les réservoirs jusqu'à ce ([ue les airs sortent par

1 exirémilé des tubes de cuivre; on les allume au moyen d'une iliaiidcllr (I (III lajiisie le cylindre à sa place. Par ce moyen, il se condense |tliis de i3r) grains d'eau dans le cvliiulre: elle était

LA CIII.MIK ItK LAVOISIKR. Il)

sans saveur ni odeur et ne laissait à l'évaporation aucun résidu sensible: aucune odeur piquante ne se manifestait pendant cette évaporation; en un mot, cela paraissait de l'eau pure.

» Dans ma première expérience, le cylindre s'est trouvé noirci, mais extrêmement peu, près de l'endroit où les deux oaz étaient enflammés; cela paraît dû au mastic servant à luter l'appareil, lequel était chauffé par la flamme. Dans une autre expérience où l'on avait veillé à ce que le lut ne fût pas aussi fortement chauffé, c'est à peine si l'on a pu percevoir une trace de matière fuligineuse.

)) En résumé, il ressort de ces expériences que l'air inflammable et l'air commun, étant soumis à l'explosion en proportion convenable, prescpie tout l'air inflammable et environ \ de l'air commun perdent leur élasticité et se condensent en buée. L'expérience prouve que cette buée est simplement de l'eau; par conséquent, presque tout l'air inflammable et environ 3^ de l'air commun sont transformés en eau pure.

» Désirant examiner la nature du produit qui se condense en brûlant un mélange d'air déphlogis tiqué et d'air inflammable, j'ai pris un ballon de verre d'une capacité de 8800 grains mesurés, muni d'un robinet de cuivre et d'un appareil pour combiner par l'électricité. Le ballon est vidé soigneusement par la pompe à air; on le remplit ensuite d'un mélange d'air inflammable et d'air déphlogistiqué; on ferme le robinet et on adapte à son extrémité un tube recourbé conduisant dans une cloche de verre retournée sur l'eau et cjui contient un mélange de igôoo grains mesurés d'air déphlogistiqué et 37000 d'air inflammable; ainsi, en ouvrant le robinet, un peu du mélange se trovive aspiré par le tube recourbé et vient remplir le ballon. On ferme ensuite le roljinet et on enflamme le contenu par l'électricité, ce qui lui fait perdre presque complètement son élasticité. On ouvre alors à nouveau le robinet pour introduire dans le ballon une nouvelle cjuantité d'air, de manière à occuper la place de celui disparu par l'explosion ; on fait agir l'étincelle et on continue ainsi l'opération jusqu'à ce que presque tout le mélange soit introduit dans le ballon et soumis à l'explosion. Par ce moyen, et bien que la capacité du

I2t) CHAPITRK V.

ballon n'excédât pas la sixième partie du mélange, presque tout V a subi l'action de l'étincelle sans qu'il ait eu besoin do le vider.

>) En vue de déterminer la quantité et la nature de l'air brûlé sans introdm're dans le ballon de l'eau qui aurait pu m'empècher d'examiner la nature de la substance condensée, je pris un plus grand ballon également miuii d'un robinet de fermeture, je le vidai au moyen de la pompe à air et le vissai sur le robinet du premier ballon; en ouvrant les deux robinets, l'air du plus petit ballon se trouvait aspiré dans le grand jusqu'à ce que les densités soient égales de part et d'autre; ensuite, en fermant le robinet du plus grand ballon, dévissant l'ajutage qui le reliait à lautre et en l'ouNrant sur l'eau, j'étais en mesure de déterminer la quantité d'air brûlé qui s'y trouvait; et en conséquence, la capacité des deux ballons étant connue, on connaissait la quantité d'air brûlé dans le plus petit des deux ballons avant qu'il soit mis en communication avec le grand. Par ce moyen, la (juantité totale de l'air brûlé s'est trouvé être de agSo grains mesurés; son titre était i,85.

» Le liquide condensé dans le ballon, en poids environ 3o grains, avait une saveur sensiblement acide; saturé par l'alcali fixe et soumis à l'évaporation, il a fourni environ deux grains de nitre. Le liquide condensé était donc de l'eau contenant une petite (piantité d'acide nitreux. Aucune matière fuligineuse ne s'était dé])osée. L'air déphlogistiqué utilisé dans cette expérience avait été préparé avec le précipité rouge, c'est-à-dire avec le mercure dissous dans l'esprit de nitre et distillé jiisrpi'à ce que le rési<bi il(\ iciuu' rouge.

' I! éi;iil à craindre (jue l'acide contenu dans le liquide condensé ne fasse pas essentiellement partie de l'air déphlogistiqué. mais soil tiu peu d'acide [trovenant de sa ])ré])aration, lequel n'aurait [)as été alisorlté par r<'au. L'expérience fut donc répétée de la nicinc niauière, avec un peu ])lus dti m^'uic air. mais bien laxé pai' conscrA'atlon au contact de l'eau peiufant un |iiui on deux a\ «'c fréquentes agita I kmis. Lair tlé|)hlogisli(|U(- de I t'\|iéii(ncc |uécédente avait été simplement lavé ]tcnd;inl -.:i (iré|t;i i :i I ion. Le liquide c(uidensé fut encore acide.

l.A CllIMIK DK I,AVOIS!I.H.

» L'expérience fut encore répétée avec de l'air déphlop,istiqué -préparé à l'aide du minium et de l'huile de vitriol; le liquide condensé montra la présence d'un acide, mais un accident m'empêcha d'en déterminer la nature.

» Je me suis aussi procuré de l'air déphlooistiqué à l'aide des feuilles de plantes, à la manière des D^^ Ingenhousz et Priestley; je lai fait faire explosion avec de l'air inflammable comme précédemment : le liquide condensé s'est trouvé encore acide; et cette acidité fut de genre nitreux.

» Dans toutes ces expériences, la proportion d'air inflammable était telle <iue l'air brûlé n'était pas trop phlogistiqué ; on observait que, moins il était phlooistiqué, plus le liquide condensé était acide. Je fis donc une autre expérience avec plus du même air venant des plantes et une plus forte proportion d'air inflammable, de façon à ce que l'air brûlé soit presque complètement phlooistiqué, son titre étant -—. Le li- (piide condensé ne fut pas du tout acide et apparut comme de l'eau pure : ainsi, avec cette espèce d'air déphlogistiqué, le liquide condensé n'est pas du tout acide, lorsque les deux airs sont mêlés en proportion telle que l'air brûlé soit presque complètement phlogisliqué. mais il l'est considéral)lement lorsqu'il n'est pas trop phlogistiqué.

« En vue de rechercher si les mêmes phénomènes se présentaient avec l'air préparé tai moyen du précipité rouge, j'ai fait deux expériences parallèles avec de l'air venant du même flacon, ces deux expériences étaient menées semblablement, avec cette seide différence que la proportion d'air inflammable variait. Dans la première, où l'air brûlé était presque com{)lè terne ut phlogistiqué, le licpiide condensé n'était pas du tout acide. Dans la seconde, où son titre était i, 86. c'est-à-dire qu'il n'était ]>as très phlogistiqué, le liquide condensé était fortement acide. Ainsi donc avec cet air comme avec celui des plantes, le liquide condensé est complètement exempt d'acide suivant cjue l'air brûlé est plus ou moins phlogistiqué; il est probable que la même règle s'applique à toutes les sortes d'airs déphlogistiqués.

» En vue de voir si l'acide formé dans l'explosion de l'air déphlogistiqué obtenu par l'acide vitriolique était do nature