GAZOMÈTRE
sées et munies de robinets; l’une d’elles plonge au fond du gazomètre. L’autre part de la partie supérieure : elle est, en général, au milieu de la cuvette. Une ouverture, ménagée au bout d’un tube recourbé et fermant hermétiquement au moyen d’un bouchon à vis, est pratiquée à la partie inférieure.
Pour remplir le gazomètre d’eau, on ferme cette ouverture, on ouvre les robinets des deux colonnes creuses et on remplit la cuvette avec de l’eau ; celle-ci tombe dans le réservoir par le tube qui arrive au fond, et chasse l’air qui s’échappe par Faute tube.
Le gazomètre étant plein d’eau, on ferme les robinets supérieurs. Lorsqu’on veut le remplir de gaz, on débouche l’ouverture inférieure et l’on y introduit le tube qui communique avec l’appareil producteur. L’eau est chassée peu à peu; on visse le bouchon quand il ne s’écoule plus d’eau, ce qui indique que l’appareil est plein de gaz.
Pour recueillir du gaz, on ouvre les deux robinets, après avoir eu soin de mettre de l’eau dans la cuvette et de recouvrir d’un llacon plein d’eau l’ouverture de la colonne du milieu. Il existe aussi, à la partie supérieure du gazomètre, un robinet latéral par lequel on peut faire écouler le gaz.
Quand on n’a besoin que d’une petite quantité de gaz, on peut faire usage d’une vessie. On commence par adapter, à l’ouverture d’une vessie légèrement mouillée, un robinet en cuivre terminé par un pas de vis , et on l’y fixe solidement au moyen d’une ficelle (fig. 39).
Cette monture est disposée sur une cloche en verre,
(Fig. 39.)
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munie d’un robinet et d’une vis à la partie supérieure.
On ouvre les robinets et on enfonce dans l’eau la cloche remplie de gaz. Quand la vessie est suffisamment gonflée, on ferme les robinets et on sépare la vessie.
Emplois. — L’oxygène n’avait pas reçu d’applications industrielles jusqu’à ces temps derniers; on utilise la chaleur qu’il produit en s’unissant avec l’hydrogène, pour fondre de platine.
Si l’on obtenait l’oxygène aisément à bon marché, ce corps interviendrait dans diverses opérations industrielles qui exigent des températures extrêmement élevées, et dans celles où l’on a besoin de réaliser des oxydations.
On produit les oxydations, soit en exposant la matière à l’action de l’oxygène, soit en la mettant au contact de substances pouvant donner de l’oxygène par leur réaction. Ce dernier moyen est bien préférable au premier, et l’oxygène produit ainsi dans le milieu même où il doit réagir est doué d’une activité souvent plus grande : on atteint ordinairement ce but avec l’acide azotique et par l’action du chlore sur l’eau.
Dans certains cas on active et on accroît la puissance de l’oxygène libre en le faisant agir en présence du platine spongieux (225).
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126. Historique et préparation. — L’oxygène acquiert sous l’influence de Pélectricité et lorsqu’il est retiré de certaines substances des propriétés nouvelles, tellement différentes de celles que nous venons de constater, qu’on croirait qu’il s’est produit une véritable transformation, si cette variété d’oxygène ne fournissait pas des composés identiques à ceux que produit l’oxygène ordinaire.
En 1783, Van Marum, ayant fait passer un grand nombre d’étincelles électriques dans de l’oxygène, reconnut que ce gaz avait pris une odeur très-forte qu’il attribua à la matière électrique, et qu’il avait acquis la propriété de s’unir directement au mercure.
Ces faits restèrent oubliés jusqu’en 1840 où Schœnbein
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annonça que l’oxygène recueilli dans la décomposition de l’eau par la pile, est odorant si les électuodes et la matière qui rend l’eau conductrice ne sont pas susceptibles de s’oxyder, et il compara cette odeur à celle que l’on ressent lorsque la foudre éclate dans le voisinage, ou lorsqu’on fait jaillir des étincelles d’une machine électrique. Schœnbein ne se prononça pas sur la nature de ce corps, et ne décida pas si c’était une substance nouvelle ou un suroxyde d’azote ou d’hydrogène. Néanmoins il lui donna un nom spécial, celui d'ozone (de oÇo>, je sens).
Schœnbein constata ses principales propriétés, et notamment la faculté dont il jouit de chasser l’iode de'ses combinaisons, faculté dont est dénué l’oxygène ordinaire, et il fonda sur cette réaction une méthode pour reconnaître ce corps. Elle repose sur ce fait que l’iode libre prend une teinte bleue très-intense lorsqu’on le met en contact avec de l’amidon. On imbibe un papier d’une solution récente d’amidon faite avec 1 partie d’amidon pour 100 parties d’eau, et, quand le papier est égoutté, on le plonge dans une solution faible d’iodure de potassium. Ce papier, encore humide, exposé à l’action de l’ozone, jaunit, puis devient bleu; mais, si l’action est continuée trop longtemps, il blanchit.
(Fig. 40.)
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On prépare facilement l’ozone au moyen des dispositions suivantes. On place un tube en verre, bouché à l’émeri ( fig . 40) et ouvert par le bas, dans un grand vase en verre contenant un mélange de quatre à cinq volumes d’eau et d’un volume d’acide sulfurique.
La masse de ce liquide doit être considérable, et il est bon de la refroidir avec de l’eau, ou mieux avec un mélange frigorifique.
Le bouchon en verre du tube intérieur est percé de deux ouvertures. Dans lune passe un fil de platine terminé par une lame qui sert d'électrode positive; dans l’autre est engagé un tube par lequel l’oxygène ozoné se rend dans une terrine, pleine d’eau distillée, où on le recueille dans un flacon bouché à l’émeri.
L’hydrogène de l’eau se dégage, dans le yase extérieur, sur une lame de platine qui constitue l’électrode négative.
La pile doit être faible pour que la liqueur ne s’échauffe pas (2 à 10 éléments suivant le volume de l’appareil).
Selon M. Soret, l’oxygène contient 1 pour 100 d’ozoné si l’eau est tenue vers 5° ou 6°, et il renferme près de 2 pour 100 si le vase producteur est entouré d’un mélange frigorifique.
Schœnbein obtint aussi l’ozone en faisant passer lentement de l’air sur des bâtons de phosphore plongés en partie dans l’eau à une température de 20° ou 25°.
L’appareil, employé dans les cours, se compose ( fig . 41)d’un ballon de 7 ou 8 litres, dans lequel on met le phosphore ; d’une éprouvette contenant de l’eau destinée à retenir les acides du phosphore, produits par l’action de l’air sur ce métalloïde, et entraînés mécaniquement avec les produits gazeux; d’une seconde éprouvette contenant une solution mixte d’iodure de potassium et d’amidon; enfin d’un flacon plein d’eau, muni d’un robinet à la partie inférieure. Ce robinet étant ouvert, il s’écoule de l’eau, et par suite il pénètre de l’air dans le ballon. L’ozone est évidemment mêlé d’oxygène et d’azote. Lasolution d’iodure de potassium amidonné bleuit au bout de quelques instants.
En 1846, de la Rive exposa dans des tubes secs de l’oxygène
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préparé avec du chlorate de potasse purifié et fondu et constata qu’il s’ozonise; d’où il conclut que l’ozone, contrairement à diverses publications faites vers cette époque, n’est pas un suroxyde de l’hydrogène ou de l’azote, mais une modification de l’oxygène.
M. Marignac établit, de son côté, que l’azote n’intervient pas dans la production de l’ozone, en soumettant de l’eau à l’action de la pile pendant plusieurs jours et en opérant dans le vide. Alors que les trois quarts de l’eau étaient détruits le gaz oxygène était odorant comme au début.
M. Baumert avait observé un fait qui semblait prouver que l’ozone contient de l’hydrogène. Si l’on prépare de l’oxygène ozoné au moyen de la pile et qu’après l’avoir desséché avec un soin extrême, on le porte au rouge dans un tube, et qu’on fasse passer ensuite le gaz dans un tube contenant une matière trèsavide d’eau commé l’acide phosphorique, cette substance augmente de poids par la fixation d’une certaine quantité d’eau.
M. Soret a prouvé que la cause de ce fait, qui ne se produit que lorsque l’oxygène ozoné a été préparé par la pile, est la diffusion de l’hydrogène qui se transporte en petite quantité sur l’électrode positive à travers le liquide. A cet effet il a formé l’électrode négative par une lame de cuivre entourée de sulfate de cuivre contenu dans un vase poreux : l’hydrogène
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est absorbé par le sulfate de cuivre, et donne un dépôtde cuivre métallique sur l’électrode négative. Alors le gaz ozonisé, chauffé comme il est dit plus haut, n’augmente plus le poids de l’acide phosphorique dans lequel on le force à passer.
MM. E. Becquerel et Frémy ont vérifié ces résultats en ozonisant l’oxygène par des étincelles obtenues avec une bobine d’induction (i ûg . 42). La proportion d’ozonecroîtpendantl0àl2 heures, puis devient stationnaire par suite de la chaleur de l’étincelle qui détruit l’ozone.
(Fig. 42.)
En opérant dans de l’oxygène pur et sec, en présence d’une lame d’argent, l’ozone se forme en quantité plus forte, parce que l’argent absorbe l’ozone formé pour donner une matière
noire, Ag O2, qui recouvre la lame. L’oxygène se change presque complètement en ozone si l’on fait passer les étincelles dans un tube contenant, au-dessous de l’oxygène, une solution d’iodure de potassium qui absorbe l’ozone au fur et à mesure de sa production [fig. 43).
La production de l’oxygène ozoné sous l’in- (Fig. 43.) fluence des étincelles