PRODUCTION DE L'HYDROGÈNE PAR VOIE HUMIDE ET PAR VOIE SÈCHE
Il nous paraît intéressant de donner la description du premier appareil que Charles et Robert ont installé dans le jardin des Tuileries le 1 er décembre 1875, pour gonfler le premier ballon à
gaz hydrogène. Des tonneaux II, D, D (fig. 37) contenaient de la tournure de fer et de l'acide sulfurique étendu d'eau. L'hydrogène dégagé se lavait dans une cuve C, en traversant une couche d'eau, au-dessous d'un couvercle II muni d'un tuyau IK adapté nu tuyau de gonflement B par lequel il arrivait dans l'aérostat. Des tonneaux de rechange étaient préparés à côté de ceux qui fonctionnaient. Des ouvertures EF étaient ménagées dans les lonneaux pour l'introduction du liquide et pour adapter le tube de dégagement.
Fig. 37. — I'remier appareil construit par le physicien Charles en 1783 pour le gon flemcnt des aérostats par l'hydrogène. (D'après une gravure du temps.)
La figure 55 p. 61, représente le grand appareil à gaz hydrogène qui a été construitparM. Giffard en 1867 pour le gonflementde son premier ballon captif. AA, sont les tonneaux de bois dans lesquels l'acide sulfurique agit sur la tournure de fer, B B et C C les tubes de dégagement, D représente le laveur, F l'épurateur à chaux, H un manchon de verre contenant un thermomètre et un hygromètre.
La cuve à lavage est montrée en coupe dans la figure 38. L'eau s'y renouvelle sans cesse, alimentée par une chute en pluie qui
tombe des orifices a, a, a, a. Le gaz qui pénètre dans la cuve par le tube C, traverse une couche d'eau en s'échappant des trous /, /, /, /, il va au dehors par le tube E.-f esi le trop-plein par où l'eau de lavage s'écoule au dehors, d le robinet d'arrivée de cette
Fi- r . ôs. — Laveur à eau de M. Giffard.
eau qui pénètre dans l'appareil par le tube e.-D, h, h, représente le couvercle à fermeture hydraulique.
On a vu comment M. Henry Giffard a transformé cet appareil pour le gonflement du ballon captif d" 1878.
On doit encore au même inventeur un remarquable appareil de préparation de l'hydrogène par voie sèche,
M. Giffard a basé cet appareil sur deux réactions bien connues des chimistes, et qui avait été antérieurement proposées, mais dans des conditions théoriques erronées.
Ces deux réactions sont les suivantes :
1° Réduction, par l'oxyde de carbone, de l'oxyde de fer naturel;
2° Décomposition de la vapeur d'eau par le fer métallique réduit dans la réaction précédente.
Le système se compose essentiellement (fig. 59) de deux fours cylindriques C et M. Le premier est plein de coke, le second est rempli de menus fragments d'oxyde de fer naturel (minerai). Ces fours sont construits en briques réfraclaires. A l'intérieur, les parois forment des retraits, disposés de telle façon que la matière concassée, coke ou minerai, qu'ils renferment, soit enve-
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loppée en haut et en bas d'espaces annulaires a a, bb, a' a', b' b' ', qui se trouvent toujours libres, la matière introduite par les ouvertures A et I\ formant en ces points des talus d'éboulement. Le four à minerai est muni de portes PP' qui servent à agiter la masse inférieure du minerai, dans le cas où il y aurait obstruction. Le coke de la chambre C est allumé à sa partie inférieure ; une machine soufflante y lance de l'air par des tuyères TT La combustion s'effectue avec une grande énergie. La masse inférieure devient incandescente. La masse supérieure n'atteint qu'une teffi-
Fig. 39. — Appareil de M. Henry Giffard pour la préparation de l'hydrogène par voie sèche. Réduction 1[00.
pérature inférieure à celle de la formation de l'oxyde de carbone. L'oxyde de carbone formé s'échappe à la partie supérieure du coke par l'espace annulaire aa. Il passe dans le tube B, traverse un cylindre R, rempli d'une matière réfractaire divisée, où il se dépouille, par filtration, des cendres qu'il entraine. Le gaz vient enfin, par le conduit D, à la partie inférieure de l'oxyde de fer M. L'oxyde de carbone traverse le minerai, entrant dans sa masse par l'espace annulaire b' b', en sortant à la partie supérieure en a' a . 11 réduit l'oxyde de fer, convertit sa surface en fer métallique et se transforme lui-même en acide carbonique qui s'échappe par le tuyau F, communiquant avec une cheminée. Celte réduction s'opère sans le secours d'aucun foyer extérieur ; l'oxyde de carbone est assez chaud pour élever au degré voulu la température
du minerai ; l'expérience a même démontré que cette température tend à s'accroître considérablement et que la réaction qui s'opère, bien loin d'exiger de la cbaleur, en dégage elle-même.
Quand la réduction du minerai de fer est produite, on fait passer à travers sa masse un courant de vapeur d'eau. Le fer métallique réduit s'empare de l'oxygène de l'eau, l'hydrogène se dégage. Pour cette opération, on fer ne les soupapes .s' et s, on fait arriver la vapeur d'eau parle tuyau E. L'hydrogène s'échappe par le tube H pour traverser un puissant réfrigérant et se sécher ensuite à travers un épurateur à chaux.
Après cette décomposition de l'eau, le fer se trouve oxydé de nouveau ; on y fait agir une seconde fois l'oxyde de carbone, qui le réduit comme précédemment et le rend propre à décomposer les nouvelles quantités de vapeur d'eau qui lui seront fournies ; ainsi de suite presque indéfiniment.
Le prix de revient de l'hydrogène avec cet appareil est au plus de 5 centimes le mètre cube.
