V£® LEÇON. — ANALYSE DE L'AIR

sède pas toujours les eudiomètres plus compliqués et plus coûteux, mais infiniment plus précis, qu'ont imaginés M. Regnault (voir pag. 73 et suiv. du 4« vol. de la 4« édit. du Cours élémentaire de Chimie publié par ce savant) et M. Doifère (voir le XXVllI* vol. des Annales de Chimie et de Physique^ 3« série). D'un autre côté il^st important quelquefois de connaître la composition de Tair d'une localité ; ou bien encore, et c'est le cas le plus fréquent, on peut avoir intérêt à savoir jusqu'à quel point une eau est potable, en appréciant la nature de l'air qu'elle renferme. 11 est donc utile de connaître d'autres procédés d'analyse qui n'exigent pas l'emploi d'un grand nombre d'instruments. Le procédé dit par le phosphore à froid est sans doute le plus conunode. On introduit dans un tube exac- • tement gradué {fig. 43) et rempli d'eau, 50 centimètres cubes d'air et une baguette de phosphore assez longue pour qu'elle se trouve en grande partie plongée dans Tair du tube. On abandonne l'appareil à lui-même pendant quelques heures, et ensuite on l'observe dans l'ob- Fig. 43. -Analyse de scurité. Si Ton ne remarque pas la moindre *'*"* p^ ^^ phoslueur à la surface du phosphore, l'expérience '^**^'^ ^ '^''''*est terminée. Alors on retire la baguette, on applique le pouce à l'ouverture du tube, et l'on agite fortement pour absorber la vapeur du phosphore; enfin on observe le volume gazeux restant. Après avoir ramené les deux observations aux circonstances normales de température et de pression, après avoir tenu compte de la force élastique de la vapeur pour les températures actuelles, on arrivera encore au* même résultat que celui qu'aurait donné l'eudiomètre de Volta.

81. Analyse de l'air par le phosphore à chaud. — Le procédé par le phosphore à chaud est beaucoup plus prompt que le procédé précédent, mais il exige quelque habitude des manipulations. Aumoyen d'une pince recourbée on introduit dans une cloche courbe, contenant 50 centimètres cubes d'air, un | gramme environ de phosphore, et puis on chauffe avec une lampe à alcool, d'abord doucement, pour empêcher que le verre ne se brise et pour évaporer le peu d'eau qui se trouve dans la cavité où est déposé le phosphore, et ensuite vivement, pour que le phosphore s'enflamme (fig. 44). On voit alors une lame lumineuse verdâtre partir de la flamme du phosphore et descendre lentement vers l'eau, où elle s'éteint. Dès que ce phénomène

114 Yl"^ lEÇON. — ATiALTSE DE L*AIfi.

est accompli, rcipôneace est tormitiëe. Il est itid impensable que le phosphoi'e s'enflamniCj a\v autremejit il pourrait se

Mg> 41. — ApjïueU pour ronai^se de L'aîr au niojea du phoâpfaorâ à diaud.

fomier un mélange explosif de vapeur de phosphore et d osygriie.

82. [Analyse de Tair par Tacide pyrogalUqne et la potasse. —M. Liebig, profitant d'une ancienne observation de M, Chèvre ul, propose d'analy verrait' avec autant de ci^lcritc que d'exactitude au moyen de l'acide pyrogallique et de la potaisse. Dans un tube rempli de mercurcj de la capacitif de 30 centimètres cubes et gradué de telle sorte que chaque cejitimètre cube se trouve divisé en cinq parties, on introduit environ 20 centimètres cubes d'air prëalableaieiit desséché; ensuite on fait arriver dans ce mi^me tube, au moyen d'une pipette recourbée, h peu près Tin j centimètre cube d'une dissolution dépotasse (densité ::= 1^4) préparée avec i partie d'hydrate de potasse et2 parties d'eao. On imprime rapidement quelques mouvements de bas en bautj et puis on déterniine le volume de ï'air^ qui se trouve alors épure' d'acide carbonique. A l'aide d*unc seconde pipette, on introduit un quart de centimètre cube d'une solution de l pailie d'acide pyrogalliqne dans S à e parties d'eau. On étend par quelques secousses les liquides mélangés sur les parois du tube, et l'on mesure, quand l'absorption est complète, le volume du résidu d'azote- On a critiqué ce procédé en faisant observer que pendant l'actioii de l'oxvj^'ône sur le pyrogallate de potasse alcalin il se forme toujours de l'oxyde de carbone, dont la proportion peut s* élever jusqu a4p.0/0 del'oxvgène présent. Cette critique s'appuie sur un

Vî'' LEÇON, — COMrOSlTTON MOYENNE DE L'aIIK US

fait Irès-avtîré ; mais laquantiti!^ d'oxyde da carbone qui se forme, lm'squ*on opùve dans les coiiditians que nous venons de\l<îcniTï, est si peu de chose que k» le^uitaL ddûnitiF ùq l'analyse ne peut pas en Ùh'o iuTnmé (Caloiiët4',l<j£^).]

8J, Composition moyenne définitive de Tair- — Tous ces proet^dés, lorsqu'ils sont suiiisavec heamoup de soin et d'tiabileté, montrent que h coujposiliuu de l'air est. hnnéc d'an peu moiïis de 21 volumes d oxygène el d'un pru plus de 70 volumes d azote ; et comme, d'au h 'e part, ces pnxrdés sont tondes sur le même principe^ la détermination des volumes, il était indispensable de

l'jg. 4^^. -^ Ajipart'Il ]>t>ur raiia]j»c de raip îiai 1*? ^racédè dos [i^^nit^iiâ .

M lifilloii de \û. cnpji(;rltî de 20 litre a : il est vide d'air uvant rDi^prience ci porte an

robiactà cadrau.

il iabt ta Mirra ^mu riLsjhlp, temph de plamirc de trui^re i l\ est ïidc d'air o^ant

reipiîHfncc, *; p ri lie cil fer sur k^iaette on l'IiâiilTe Ib tube tt. i a]i|)areil ûparatenr, coaloiiauf une di^sâutiiLitm de poUs^ tit di^gtin^ à prïtui-

d'&cïàû earboDJ(|tie Y ait qui duU ijïre aual^&i:^. r tMlïc rempli de Ir^j^iuxiti; île pieire [muta inibihâe d'une disâ^liitirjn coDC^entrâc

de poUaiH cauntinne dsiânaiie k ûbsorUcr les traces d'acids- carbonique: âcbap-

ÇÙQ3 à Tapparfijl i, o tube rempli de Irh^menU de pieiTC ponce mibEtH^c: d'acide swlfurîque coacealrfl :

il pst destiné à desiiâdter compLûlemcat l'ain

■ contrôler leurs rJsuttats par un procédé fondé sur la détermï-

I nation des poids. n'aiUeurii les procédés où Ton pèse impliquent

I moins de causes d'erreur que ceux où l'on mesure^ car ou peut

I opérer sur de plus grandes quantités de matiùres h analyser. Le

116 VI® LEÇON. — l'air EST UN MÉLANGE.

contrôle pour l'analyse de l'air a été exécuté, il y a quelques années, par MM. Dumas et Boussingault, en faisant passer Uii volume connu d'air pur sur du cuivre chauffé au rouge. Par la disposition de leur appareil, l'augmentation de poids du tube renfermant le métal indiquait la quantité pondérale d'oxygène, et l'augmentation du poids du ballon indiquait la quantité pondérale de l'azote du volume d'air considéré. Le tube et le ballon étaient vides d'air avant l'expérience. La figure 45 donne une idée de la disposition générale de l'appareiL Un grand nombre d'expériences exécutées par ces différents procédés ont permis de conclure que l'air atmosphérique est moyennement composé de

20,80 volumes d'oxygène, 79/20 — d'azole.

ou, en d'autres termes,

208 centimètres cubes d'oxygène, 792 — — d'azote.

J,000 — — ou i litre d'air.

Si, d'après cette composition en volumes, on calcule la composition en poids, on trouve que \ 00 parties d'air se composent de

23 d'oxygène 77 d'azote

too

84. Kair n'est pas une combinaison définie, mais un mélange. — De ce que l'air, quelle que soit la latitude ou la hauteur à laquelle on l'ait puisé, ne présente pas de différences très-sensibles dans sa composition, on a cru qu'il était un composé défini ; mais rien n'est mieux prouvé qu'il est un mélange.

D'abord, en discutant et en exécutant lui-même les analyses d'une multitude d'échantillons d'air recueillis sur les points les plus éloignés de notre globe, M. Regnaultest arrivé à ce résultat, que l'air présente généralement des variations de composition sensibles, quoique très-faibles, car- la quantité d'oxygène ne varie

VI* LEÇON. — EAU ET ACIDE CARBON. DE L'aIR. 117

généralement que de 20,9 |l 21,0, mais que, dans certains cas, qui paraissent fréquents dans les pays chauds, la proportion d*oxygène descend jusqu'à 20, 3 {Annales de Chimie et de Phydque, 3« série, t. XXXVI, p, 385). Ensuite, lorsque deux gaz se combinent entre eux, c'est toujours suivant des rapports simples en volumes, ce qui ne se vériûe pas pour les gaz qui forment l'air. On sait en outre que deux corps, quel que soit leur état, ne peuvent se combiner qu'en dégageant de la chaleur ou de l'électricité ; or, en mêlant ensemble l'azote et l'oxygène dans les proportions convenables pour former de l'air, on ne remarque ni dégagement d'électricité ni élévation de température.

La preuve la plus complète que l'air est un mélange, on Ja trouve dans la composition de l'air dissous dans Teau (65). Si l'air était un composé défini, il n'y aurait pas de raison pour qu'il changeât de composition en se dissolvant dansFeau; mais, étant un mélange, il est nature^ qu'il se dissolve suivant les coefficients de solubilité de l'oxygène et de l'azote, qui sont j^ pour le premier gaz, et 7777 pour le second.

En effet, l'air que l'eau de bonne qualité dégage en bouillant renferme

Oxygène 32

Azote 68

mais si, pour plus de simplicité, l'on admet que l'air soit formé de i d'oxygène et de f d'azote, et qu'on multiplie le premier rapport par 0,046 et le second rapport par 0,025, on obtiendra des nombres qui, approximativement, seront entre eux coname 32 et 68.

Ainsi,

mais

donc l'air se comporte vis-à-vis de l'eau comme un mélange d'oxygène et d'azote dans des proportions connues.

85. Vapeur d^eau et acide carbonique, autres principes de l'air. — Quelle que soit la localité ou la saison, on verra toujours une couche d'humidité se former à la surface d'un

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