C02MB1NAIS0IVS DU CARBONE AVEC L'HYDROGÈNE, LE CHLORE ET L'AZOTE
SomiÂiRB. — 253. Préparation de V hydrogène protocarboné. — 254. Ses propriétés. — 255. Ftnt grùou. Lampe de sdreté. — 256. Connexion entre les explosions du feu grisou et l'état de l'atmosphère.— 2167. Préparation de l'hydrogène bicarboné.—' 258. Ses propriétés. — 259. Préparation et propriétés du perchlorure de carbone^ correspondant à l'hydrogène protocarboné. - 260. Préparation et propriétés du pro/ochlorure de carbone^ correspondant à l'hydrogène bicarboné. — 261. Préparation et propriétés du iesquîchlorure de carbone. — 261. Préparation et propriétés du cyanogène. — 263. Préparation de Vacide cyanhydrique. -— 264. Ses propriétés. — 264 bis. Causes qui retardent et causes qui accélèrent la décomposition d« l'acide cyanhydrique. — 265. Propriétés et préparation de Vacide eyanique, — 266. Préparation et propriétés de Yaçide cyanurique. — RisuMB.
HYDROGÈNE PROTOCARBONÉ.
De tous les métalloïdes des deux derniers groupes, le carbone est le seul qui se combine directement avec l'bydrogéne normal (acétylène CW) et qui puisse avec ce corps former les composés les plus variés. Aussi les chimistes connaissent-ils une multitude d'hydrogènes carbonés qui, pour la plus grande partie, sont du domaine de la chimie organique. Deux de ces composés vont seuls fixer aujourd'hui notre attention ; l'un d'eux est connu sous le nom d'hydrogène protocarboné ou gaz des marais, l'autre sous le nom d'hydrogène bicarboné ou gaz oléifiant.
253 . Préparation de Thydrogène protocarboné. — Quand on remue la vase des eaux stagnantes, on remarque un dégagement dç bulles gazeuses formées en grande partie d'hydrogène protocarboné (Volta) ; certains puits artésiens et certains volcans
XVIII* LEÇON. — PRÉP. DE l'eY. PROTOCARBONÉ. 353
boueux en dégagent des quantités tellement conside'rables, que, dans quelques localités, on en a fait une source continuelle de chaleur et de lumière ; aussi voit-on des établissements chauffés et éclairés par l'hydrogène protocarboné qui sort des entrailles de la terre, où il se forme par la décomposition des matières organiques. La houille en est une des sources les plus constantes sinon les plus riches : elle . en renferme dans l'intérieur de sa masse, et il en sort accompagné d'un certain bruit provenant de la rupture des lamelles qui constituent le réservoir du gaz comprimé.
Nous verrons tout à l'heure que cette propriété de la houille est la cause des explosions qui arrivent souvent dans les mines de charbon de terre.
Aujourd'hui, grâce à d'anciennes observations de M. Persoz et aux indications précises de M. Dumas, on a un moyen de préparer l'hydrogène prolocarboné sans* aller le chercher dans la
Fig. 104. — Appareil pour la préparation de l'hydrogène protocarboné.
C petite cornue renfermant le mélange d'acétate de soude, de chaux et de potasse.
T tube de sûreté.
E éprouvette pour recueillir le gaz.
vase : on introduit dans une cornue un mélange de 30*^' de chaux vive, 20»' de pierre à cautère (potasse caustique) et autant d'acétate de soude cristallisé. On chauffe graduellement, et par le tube abducteur, qui doit être adapté au bec de la cornue, il sort, comme produit de la réaction, une quantité notable d'hydrogène protocarboné {fiy. 104). On s'explique la production de ce gaz par la composition de Tacide acétique :
byQcDogle
sa* XYUr LEÇON, ^- PROt^, D£ L'a, PftaTOCAaiiOÎ^É.
Si l'on l'etranche de cette formule deux équivalents d'acide carbonique, ce quî reste d'hydrogène et de narbone représente précisément la composition de J 'hydrogêne protocarl>oiié : eu eiTet
cwo^ c*o* = cnw
T)ans Vexperience , on emploie de l'acétate de soude (SaO,C*H W)j mais la réaction n'en est pas moins la même : il y a cette dilTéreoce^ qu'au lieu d'acide carbonique, onadescarbo^nates alcalins : pour établir l'égalité^ on fiut intervenir les éléments d'un équivalent d'eau, éléments qui sout fournis par la potasse (KO,HO) sous rinfluence d'une température éle>V^e. Oti a donc : ^ , -
NaO,C*HW + KO,HO= f^^'^^ + GW
Acétate de soude. Potasse hydratée. Carbonates Hydrogène
alcalins. protocarboné.
254. Propriétés de Thydrogéne protocarboné. —L'hydrogène protocarboné est un gaz incolore, doué d'une odeur assez désagréable. Il est insoluble dans Teau. Un litre de ce gaz pèse 0«^,727. Sa densité est 0,559, somme approximative de
2 densités d'hydrogène =0,1386
j densité de vapeur de carbone. . . . = 0,42.^4
Effectivement, Tanalyse eudiométrique démontre qu'un volume de ce gaz est formé par
2 vol. d'hydrogène.
' . ï vol. de vapeur de carbone.
D'ailleurs, une longue série d'étincelles électriques décompose r hydrogène protocarboné, et l'hydrogène, qui devient libre, a un volume deux fois plus grand que celui du gaz sur lequel on a opéré.
L'hydrogène protocarboné éteint les corps en combustion ;
XVIII® LEÇON. — LAMPE DE SÛRETÉ. 35i^;^
brûle avec une flamme bleuâtre en produisant de l'acide car-*^^'bonique et de l'eau. En brûlant dans l'air, l'hydrogène proto- ' carboné, ainsi que toutes les substances hydrocarbonées, donne naissance à de l'azotite d'anunoniaque. Lorsqu'on l'enflamme, après l'avoir mêlé à 7 ou 8 volumes d'air, il détone avec une telle force, que si le volume du mélange est de quelques centaines de centimètres cubes, le flacon qui le contient se brise inévitablement.
255. Feu grisou. Xiampe de sûreté. — Si une aussi petite quantité produit une forte explosion, qu'arrivera-t-il quand il s'agira de centaines et de milliers de mètres cubes ! Les affreux accidents des houillères le disent assez. Dans les mines de houille, il se dégage de l'hydrogène protocarboné qui se môle à l'air des galeries et y forme un mélange explosif. Lorsque la ventilation n'est pas bien faite dans l'intérieur des travaux, ce mélange s'enflamme à l'approche de la lanterne dont les mineurs sont munis : l'explosion est alors si terrible que souvent des centaines d'ouvriers périssent comme foudroyés^ Jadis, pour éviter de pareils désastres, connus dans les mines sous le nom de feu grisou, chaque jour, à tour de rôle, un ouvrier se dévouait au salut de ses camarades ? il entrait à plat ventre dans les galeries, en poussant devant lui une perche à l'extrémité de laquelle se trouvait une torche allumée ; si, pendant la cessatien du travail, il s'était formé un mélange détonant, l'explosion avait lieu, et quelquefois l'ouvrier dévoué en était victime. Malgré cette épreuve et d'autres non moins dangereuses, l'on avait souvent à déplorer de plus grands malheurs. De 1 8 1 2 à i 8 1 4, il y en eut de si fréquents dans quelques contrées de l'Angleterre, que les propriétaires des mines s'adressèrent à Humphry Da\7 pour lui demander si la science n'entrevoyait pas la possibilité de les éviter. La découverte de la fanieuse lampe de sûreté fut la conséquence de cette démarche. Tâchons, en peu de mots, de saisir sur quels principes est fondée la construction de cet appareil.
Il y a des gaz qui, mêlés à Tair, s'enflamment par le contact d'un charbon allumé, ou d'un fil métallique incandescent : d'autres ne s'enflamment que par une chaleur excessive. Parmi ces derniers, on compte l'hydrogène protocarboné. Si ce gaz môle à l'air ne peut bi»ûler qu'à une température très-élevée, une flamme entourée d'une enveloppe refroidissante ne pourra pas en déterminer la combustion.
:i56 XYIIT* LEÇON. — LAMPE 1)H SÛRETÉ.
Soit une bougie allumée au milieu d'une atmosphèni dclonante foimée par une série de couches coiiL-en triques d' u tiç tîga te épaisseur : pour plus de simplicité, supposons que k botigio s'éteigne, après avoir enflammé la couche qui lejivel^^ppi^ :1a chaleur provenant de la combustion de cette première couche sera suffisante pour déterminer la combustion de la seconde ; celle-ci, en brûlant, chauffera assez la troisième pour l'enflammer à son tour, et ainsi de suite. Mais si la chaleur provenant, par exemple, de la combustion de la sixième couche vient à diminuer tout à coup, par une cause refroidissante quelconque, il est évident que la septième couche ne s'enflammera point, et qu'il en sera de même pour toutes les autres qui viendront après. Une expérience très-simple en dira davantage. Si Ton baisse une toile métallique sur la flamme d'un bec à gaz, on l'écrase aussi bien qu'avec une lame. Cependant le courant gazeuse continue son ascension à travjers les mailles de la toile. Pourquoi donc s'éteint-il? C'est qu'en traversant la toile, celle-ci, en vertu de sa bonne conductibilité, lui soutire une quantité telle de chaleur, que ce qui lui reste ne suffit plus pour entretenir sa combustion. Cela est si vrai, que l'on peut rallumer le gaz éteint, si Ton ap^'oche une bougie à l'endroit de la toile par où il passe. Une toile métallique produit donc le môme effet qu'une lame, parce que l'une et Tautre ont la faculté de distraire la chaleiy* et de refroidir.
î.a lanterne des mineurs, inventée par Davy, consiste en une lampe entourée d'un cylindre en toile métallique. L'ouvrier qui, muni de cette lampe, se trouve dans une atmosphère détonante, n'a rien à craindre ; car, entre la mèche allumée et la toile, il y aura une inflammation qui, ne pouvant pas franchir l'enveloppe, ne se propagera point au dehors : tout au plus l'ouvrier en sera quitte pour rester dans l'obscurité (fig. 105).
En résumé, cette belle découverte se rattache à deux faits : t** que la combustion de l'hydrogène protocarboné mêlé avec de Tair n'est possible qu'à. une température très-élevée; 2° qu'une toile métallique a une faculté assez refroidissante pour ne se laisser traverser que par des gaz non enflanunés.
La découverte de Davy fut un événement aussi important pour la science que pour l'industrie ; néanmoins on ne tarda pas à y trouver des défauts sous le rapport de l'application. On se plaignit, avec raison, du peu de lumière que donne l'appareil, inconvénient d'autant plus grave, que l'ouvrier gêné dans son
