I.OOO

g 28. — Remplissage des tubes de Geissler

Soudures. — Pour remplir un tube d'un gaz déterminé, on le soude à une pipette spéciale. Cette pipette est elle-même soudée aux appareils à faire le vide.

Toutes les soudures doivent être faites sur place. On y parvient aisément à l'aide d'un petit chalumeau portatif que Ton apprend à manier soi-même après un court apprentissage.

■ Ce chalumeau est représenté dans la figure ci-contre. II communique, d'une part, avec une canalisation de gaz, et d'autre part avec une canalisation d'air comprimée. A défaut d'une canalisation d'air comprimée, on peut se servir d'une poire en caoutchouc ou d'une petite soufflerie que Ton actionne avec le pied.

Pour souder un tube sur place, on fixe un tube de caoutchouc mince à l'une de ses extrémités; Textrémité libre du tube de caoutchouc étant maintenue avecla bouche afin de pouvoir souffler en temps opportun. L'on maintient le tube d^une main, tandis que Ton dirige la flamme du chalumeau à la place voulue, de l'autre main.

Les soudures directes du verre contre le verre doivent être uniquement employées. On ne doit recourir aux mastics que lorsqu'il s'agit de souder au verre des tubes de plomb souples, par exemple, ou dans des cas analogues. Mais il est préférable d'éviter ce genre de soudures quand il s'agit d'expérimenter avec des gaz.

Pipette fixe, — La pipette fixe est reliée à la canalisation des appareils à faire le vide. Cette pipette permet de mettre en communication le tube de Geissier soit avec le vide, soit avec l'air extérieur, soit avec le gaz que l'on se propose d'étudier.

La figure ci-après représente cet appareil tel qu'il a été décrit par Baly.

Un ballon C porte quatre tubulures. La tubulure supérieure communique avec la trompe. Un robinet 6 permet d'interrom* pre cette communication.

L'une des tubulures latérales communique avec le tube de Geissier G. Un robinet/permet d'isoler le Jubé de Geissier.

/Gat

L'autre tubulure latérale porte un tube capillaire B recourbé comme l'indique la figure et plongeant dans une cuve à mercure M. L'extrémité de ce tube pénètre dans l'éprouvette, qui renferme le gaz à étudier. Un robinet d permet d'interrompre la communication entre Féprouvette et le reste de Tapparei!..

La tubulure inférieure sert à évacuer le mercure qui, dans la manipulation, pénètre nécessairement dans le ballon C. Cette iubure est munie d'un robinet ff.

Tramfsê^

-^sjUl^J

Des pointes k permettent de faire communiquer soit le bal* Ion, soit le tube de Geissler, avec l'extérieur.

Des renflements tels que a et e contiennent les réactifs nécessaires pour purifier le gaz à étudier.

Le robinet d du tube capillaire étant fermé, on assure la communication du tube de Geissleravec la trompe et Ton fait le vide. Quand la pression est devenue suffisamment basse à l'intérieur du tube, on met les électrodes du tube de Geissleren communication avec les pôles de la bobine d'induction et Ton

fait passer la décharge tout en continuant à faire le vide. On purge, de cette manière, les électrodes des gaz qu'elles retiennent à Tétat occlus. Il est également prudent de chauffer le tube avec une flamme molle pour dessécher ses parois et les débarrasser des gaz qui y adhèrent fortement par capillarité.

Les deux gaz dont il est le plus difficile de se débarrasser sont l'hydrogène et Tacide carbonique. Ils prennent naissance par Faction de la décharge sur la vapeur d'eau et sur les substances organiques qui proviennent généralement des vapeurs émises par la graisse des robinets.

Pour se débarrasser de ces gaz, on fait passer dans le tube de fortes décharges et Ton en prolonge l'action jusqu'à ce que la pression se maintienne très basse.

Si le spectre des gaz carbonés persiste, on ferme le robinet /et l'on brise la pointe k' avec précaution. L'air entre alors dans le tube de Geissler. On scelle de nouveau la pointe au chalumeau, on ouvre le robinet /et on fait le vide de nouveau en chauffant bien les parois et faisant passer de nouveau la décharge.

On arrive ainsi à purger le tube complètement. On abaisse alors la pression jusqu'à ce que l'on obtienne un bon vide de Crookes. Au besoin, on pousse le vide jusqu'à ce que la décharge refuse de traverser le tube.

Celui-ci étant alors prêt pour recevoir le gaz à étudier, on ferme le robinet b.

L'éprouvette i étant enfoncée dans la cuve à mercure de telle sorte que l'extrémité du tube capillaire B plonge dans le gaz, on ouvre le robinet rfavec ménagement et l'on fait entrer dans la pipette la quantité de gaz suffisante. En soulevant légèrement l'éprouvette, le mercure envahit le capillaire en temps opportun, car il ne faut pas gaspiller de gaz inutilement. On ferme alors le robinet d.

Si le gaz n'était pas suffisamment pur, on ne le laisserait pas pénétrer directement dans le tube de Geissler. A cet effet le robinet/devrait être fermé avant l'introduction du gaz dans la pipette.

Dans la pipette, le gaz se purifie au contact des réactifs pla-

INTRODUCTION k L'ÉTUDE DE LA SPECTROCHIMIE 105

ces dans les renflements tels que e. Lorsque l'on jug^e que la purification est achevée, on ouvre le robinet /et Ton observe le spectre du gaz.

Si le spectre n'est pas pur, on fait de nouveau le vide et Ton recommence la série des opérations, en insistant sur l'action des réactifs, jusqu'à ce que l'on obtienne un bon spectre.

Lorsque ce résultat est atteint, on agit sur la trompe jusqu'à ce que l'on obtienne la pression à laquelle on désire faire les observations ; et, si l'on veut conserver le tube, on le scelle au chalumeau en A, place à laquelle un étranglement avait été préalablement ménagé.

Lorsque le tube est détaché^ on ferme le robinet 6, puis Ton ouvre la pointe k' avec ménagement. L'air rentre dans la pipette. En ouvrant ensuite le robinet g de la tubulure inférieure, on évacue la boule G du mercure qu'elle contient.

Réactifs pour la purification des gaz. — Dans le renflement a que porte la canalisation des appareils à faire le vide, on met de l'anhydride phosphorique. Cet anhydride est destiné à absorber la vapeur d'eau. On recommande de purifier l'anhydride du commerce en le calcinant dans un courant d'oxygène. Il n y a aucun avantage à prendre cette précaution. Lorsqu'on cherche à purifier l'anhydride du commerce, il fond et devient ainsi moins apte à absorber la vapeur d'eau que lorsqu'il se trouve sous forme de neige dont la surface est alors considérable. II faut seulement s'assurer que le produit commercial que l'on emploie ne renferme pas un trop grand excès de produits phosphoreux. Une solution de ce réactif ne doit pas réduire abondamment les sels d'argent.

Dans les tubulures telles que Cy on met les divers réactifs nécessaires pour purifier spécialement les gaz que l'on étudie. Le nombre des renflements dépend du nombre des réactifs nécessaires.

Pour absorber l'oxygène on emploie le cuivre. Le cuivre provenant de la réduction de l'oxyde en fils est le plus convenable. Ce réactif n'absorbe l'oxygène qu'au rouge naissant. Il est donc nécessaire de chauffer le tube, ce qui impose quel-

106 INTRODUCTION A L*ÉTUDE DE Lk SPECTROCHIMIE

ques précautions. Il faut employer du verre dur pour les renflements qui doivent être chauffés. Le tube doit être entouré de clinquant, solidement assujetti par des fils de cuivre. Il faut chauffer progressivement les tubes et éviter de les ramollir au point où ils s'écraseraient sous l'influence de la pression extérieure.

L'hydrogène est transformé en eau par l'oxyde de cuivre qui brûle également les hydrocarbures. L'oxyde de cuivre en fils est le plus convenable. Comme dans le cas précédent il faut chauffer au voisinage du rouge.

L'acide carbonique est absorbé par la chaux sodée; l'eau par l'anhydride phosphorique à froid.

L'azote est absorbé par le lithium. Il suffit de chauffer ce réactif au-dessous du rouge. Avant d'absorber l'azote, il est nécessaire d'éliminer Toxygène. Le lithium est aisément fusible ; on ne peut le mettre à même le tube de verre qu'il casserait en fondant. On le place dans une nacelle de nickel. Il faut éviter de trop chauffer pour éviter la volatilisation. En se condensant contre le verre le métal provoquerait la rupture des tubes.

. Les vapeurs de mercure sontéléminées soit avec le sélénium, soit de préférence avec des feuilles d'or que l'on chauffe légè* rement.

On remarquera qu'aucun de ces réactifs n'a, à froid, de tension de vapeur.

Gaz qui ne peuvent être manipulés sur le mercure. — Certains gaz ne peuvent être manipulés sur le mercure. C'est le cas du chlore et du brome. Il est impossible de remplir des tubes de Geissler avec ces gaz par la méthode qui vient d'être décrite. Dans des cas semblables, on prépare ces gaz sur place. A cet effet on met dans un tube, soudé sur la tubulure qui porte le tube de Geissler, une substance capable de dégager sous l'action de la chaleur le gaz à étudier. Quand le tube est prêt à recevoir le gaz, on ferme le robinet qui assure la communication avec la trompe et Ton chauffe le tube latéral jusqu'à ce que la pression du gaz dégagé soit convenable.

Pour préparer le chlore, on décompose le chlorure d'or.

Celle décomposition se produit vers 25o*. Pour le brome, on décompose le bromure d'or qui n'exige pour cela qu'une température de 120^. Dans ces deux cas, on fait usage de tubes à gaines.

Vieillissement des tubes de Geissler. — La pression à Tintérieur des tubes de Geissler ne reste pas longtemps la même. Elle diminue spontanément parce que la petite quantité de gaz qu'ils renferment est absorbée tant par les électrodes que par les parois du verre.

Dans certains cas, cette absorption est telle que la décharge refuse de passer à l'intérieur des tubes ou que ceux-ci fonctionnent comme des tubes de Crookes. Le plus souvent, le passage de la décharge rend rapidement à ces tubes leurs qualités premières, mais il n*en n'est pas toujours ainsi; et il est souvent nécessaire de chauffer les tubes pour leur faciliter le pas** sage de la décharge, ou pour les rendre lumineux.