DÉCOMPOSITION DU TETRAIODURE DE CARBONE PAR LA LUMIERE

— Nous avons établi dans des recherches antérieures que, sous l'action de la lumière, le tétraiodure de carbone abandonnait de l'iode et fournissait un nouvel iodure G'F que nous avons appelé protoiodnre de carbone. Lorsque cette expérience est faite avec du tétraiodure bien sec et dans le vide, la décomposition en iode et en protoiodure se produit sous l'action de la lumière, en trois ou quatre semaines. Elle est complète et il n'y a pas de carbone mis en liberté.

Si le tube renferme une petite quantité d'humidité, la décomposition peut être plus complexe et il se forme des produits noirs amorphes qui ne sont pas formés de carbone pur ; ils contiennent des traces d'hydrogène et une notable quantité d'iode.

Action de la pile de smetiison sur le protoiodure de carbone.

— Cette expérience a été faite de la façon suivante : une pile de Smithson, formée d'une lame d'étain sur laquelle était enroulée une feuille d'or, a été placée dans une solution sulfocarbonique de tétraiodure de carbone. Le tube, qui renfermait le liquide, a été étiré, rempli d'acide carbonique, soumis à l'action du vide et fermé à la lampe.

(1) H. MoissAK. Fluorures de carbone. Compte» rendus, i. CX, p. 276 et 951.

L'expérience, commencée en août 1 892 et terminée le 6 mai 1896, a duré quatre ans. On a trouvé, a la surface de l'étain, de beaux cristaux d'iodure d'étain, et sur la lame d'or, un dépôt très faible d'une poudre noire. Examiné au microscope, ce dépôt est absolument amorphe. 11 possède une couleur marron et s'attaque avec facilité par l'acide azotique. Il était déposé d'une façon uniforme sur la lame métallique, et il paraît avoir limité l'action électrochimique par sa mauvaise conductibilité. La quantité recueillie était trop faible pour nous permettre d'en faire l'analyse et de mesurer la température d'attaque ou de combustion. Il est vraisemblable que le corps ainsi obtenu n'est pas du carbone pur. Cependant, il est complètement insoluble dans les acides, sauf l'acide azotique concentré, dans les carbures d'hjdrog-ène et, traité par la patasse à 2.5 pour 100, il ne donne pas de coloration avec ce réactif.

Dans cette expérience, qui s'est produite à la température ordinaire et sous l'action lente d'une décomposition électrolytique très faible, le résidu noir qui s'est déposé a pris l'état amorphe : c'est le point particulier sur lequel nous avions surtout dirigé nos recherches.

M. Berthelot avait déjà signalé la formation de carbone amorphe dans la combustion lente de l'acétylure cuivreux à la température ordinaire (i).

Décomposition du tétraiodure de carbone par la limaille de ZINC. — Dans un tube de verre, préparé comme nous l'avons indiqué précédemment, nous avons placé de la limaille de zinc et une solution sulfocarbonique de tétraiodure de carbone. L'expérience, commencée en août 1892, a été terminée en mai 1896.

Au moment où l'on a ouvert le tube, le liquide était coloré

(l) Berthelot. Recherches sur les états du carbone. (Voir infra, p. ôS.)

en jaune, indiquant la transformation du tétraiodure en protoiodure. La limaille métallique était recouverte d'une couche de couleur brun foncé.

Après épuisement par le sulfure de carbone, le métal a été attaqué par l'acide chlorhydrique très étendu; il s'est produit un gaz odorant, rappelant l'odeur des sulfines et il est resté une poudre d'un noir brun.

Le résidu a été mis en suspension dans l'eau, puis recueilli et épuisé par l'alcool, la benzine bien pure, et finalement lavé de nouveau avec de l'alcool à 96°.

Cette matière, séchée à l'étuve à .1 00", se présente sous forme d'une poudre noire, amorphe, très légère, ne cédant rien à la benzine à chaud, insoluble dans une solution bouillante de potasse et dans l'acide chlorhydrique.

Cette poudre, par son aspect et ses propriétés, ressemble beaucoup à celle obtenue au moyen de la pile de Smithson.

Elle brûle facilement sur la lame de platine et laisse un léger résidu d'oxyde de zinc.

Action de quelques métaux sur le tétraiodure de carbone. — En même temps que l'expérience précédente était disposée, nous avons préparé un certain nombre de tubes dans les mêmes conditions. Ils renfermaient une solution sulfocarbonique de tétraiodure de carbone en présence de sodium, d'argent, de plomb et de magnésium.

La durée de ces expériences a été aussi de quatre années.

Le sodium, l'argent, le mercure et le plomb ont tous les quatre ramené le tétraiodure à l'état de protoiodure, sans mettre de carbone ri liberté.

Le magnésium seul a donné un résultat différent. Les fils de ce métal, emploj'^s dans cette expérience, étaient recouverts d'un

faible dépôt d'un noir marron ; traitant les fils par l'acide azotique froid et très étendu, nous avons pu isoler, sous forme d'une poussière très ténue, ce voile marron qui, mis en liberté, venait nager à la surface du liquide.

Au microscope, cette matière est absolument amorphe, elle possède une teinte marron foncé, donne de l'acide carbonique par sa combustion dans l'oxyg-ène et ne renferme que des traces d'iode et de magnésium . Elle avait enveloppé complètement les fils métalliques, formant un feutrage qui semblait arrêter la décomposition. En réalité, je crois que cette mise en liberté de carbone doit être attribuée à une action électrochimique, analogue à celle de la pile de Smithson et provenant de la non homogénéité des fils de magnésium.

Quoi qu'il en soit, ce carbone, déposé lentement sur les fils de magnésium, possédait toutes les propriétés du carbone le plus attaquable. Il était très léger, sans dureté et absolument amorphe.

Carbone obtenu par réduction de L'AcmE carbonique par LE bore. — On place du bore pur, dans un tube de verre de Bohême, traversé par un courant d'acide carbonique bien sec. On porte au rouge sombre et le bore brûle dans l'acide carbonique avec incandescence. Il reste un cylindre noir, poreux qui, repris par l'eau, abandonne du carbone amorphe. Cette poudre est traitée par le chlore au rouge sombre pour enlever les dernières traces de bore, enfin lavée à l'eau et sécliée.

Ce charbon a été obtenu à haute température dans une réaction non hydrogénée; il est pur, mais déjà polymérisé et difficilement attaquable. 11 donne, avec le mélange oxydant, de l'acide carbonique à 80° et il brûle dans l'oxygène à 490°. Sa combustion est donc comparable à celle du noir de fumée calciné.

Ce carbone est assez pur; il nous a donné à l'analyse:

Cendres 0,96

Carbone 86,16

Hydrogène 1,41

ce qui nous donne

Cendres, 0,96+ C 86,16 + H2 0 12,70 = 99,82

Conclusions. — Nous avons repris l'élude d'un carbone amorphe déjà connu, tel que le noir de fumée. Nous l'avons purifié et nous avons démontré (pie sa polymérisation, sous l'action de la chaleur, n'était pas instantanée et (pi'elle croissait avec le temps. Cette polymérisation élève sa température de combustion dans l'oxygène, et augmente sa stabilité en présence d'un mélange déterminé d'acide sulfurique et d'acide chromique.

Nous avons étudié ensuite le carbone amorphe provenant de la combustion incomplète d'un carbure défini, tel que l'acétylène, et celui produit par l'explosion du même carbure sous une faible pression. Ce dernier est déjà plus stable.

Ces différents carbones étant fournis par des réactions qui mettent en mouvement une notable (pianiité de chaleur, nous avons cherché à préparer du carbone à basse température.

L'action de l'acide sulfurique sur l'amidon et celle du perchlorure de fer sur l'anthracène ne nous ont fourni que des produits organiques. La décomposition se fait en donnant finalement des composés noirs, plus riches en carbone que les acides humiques préparés par MM. Berthelot et André.

La décomposition pyrogénée du tétraoidure de carbone à 1 8o" nous a fourni de même une poudre noire, encore riche en iode, terme de passage entre le composé dont nous sommes parti et le véritable élément du carbone. Cette nouvelle expérience vient

à l'appui de la théorie donnée par M. Berthelot sur la décomposition pyrog-énée des matières organi(jues.

L'action lente de la pile de Smithson, sur le protoiodure de carbone en solution sulfocarbonique, nous a fourni une très petite quantité d'une poudre de couleur marron foncé, insoluble dans la potasse et facilement attaquable par l'acide azotique concentré. La limaille de zinc, agissant sur le tétraiodure de carbone, nous a donné des résultats semblables.

Enfin, nous avons étudié une autre variété de carbone, produite par la décomposition au roug^e sombre de l'acide carbonique par le bore.

La densité du noir de fumée le plus pur et non calciné est de 1,76.

Ces expériences démontrent tout d'abord combien il est difficile d'obtenir du carbone amorphe pur.

Lorsque le carbone est déposé à la température et à la pression ordinaires, il se présente sous forme d'une poudre impalpable de couleur marron. Il est très léger, sans dureté et s'oxyde facilement par l'acide azotique ou l'acide chromique.

Ce carbone renferme toujours une certaine quantité des corps simples : hydrogène, iode, plomb, zinc, etc., avec lesquels il se trouve en présence dans la réaction. Pour chasser ces impuretés, il faut le chauffer, c'est-à-dire le polymériser.

Tous les carbones amorphes retiennent l'eau avec une très grande énergie.

Enfin, quelle que soit la méthode de préparation de ces carbones, qu'elle soit lente ou rapide, qu'elle se fasse à froid ou au rouge sombre, que le carbone soit pur ou impur, il n'a pas de dureté, sa densité est inférieure à 2 et il est toujours amorphe.