Pr.OlMUKTÉS
512, Combustibilité. — Celle propriété cause des accidents tellement fréquents lorsqu’on expérimente avec l’hydrogène, qu’il nous a paru nécessaire d’en parler tout d’abord, sauf à faire abstraction de l’ordre adopté.
L’hydrogène se combine à la moitié de son volume d’oxygène, avec dégagement de chaleur et de lumière. Cette combinaison que l’on désigne sous le nom de combustion de l’hydrogène s’ell'ectue à équivalents égaux et produit de l’eau.
Dans une éprouvette à gaz 150, tig. 112) de 20U centimètres cubes, en verre épais, on introduit de l’hydrogène jusqu’aux deux tiers de la hauteur, puis on achève de remplir avec de l’oxygène; après avoir agité pour mélanger les deux gaz, on approche l’oritice ouvert de l’éprouvette d’une tlamme de gaz, la combinaison s’ellèctueet les phénomènes physiques qui l’accompagnent, se manifestent par une explosion énergique, susceptible de briser le vase de verre s’il n’est pas très résistant. Cela est particulièrement à craindre quand le mélange des deux gaz, le gaz lonnanl, a été introduit non pas dans une éju’ouvelte largement ouverte, mais dans un llacon à étroite ouverture; il est alors nécessaire, pour éviter la projection des débris de verre, d’entourer le llacon de plusieurs épaisseurs de linge.
513. Certains corps poreux, la mousse de |)laliiie eu particulier, en condensant à leur surface le mélange tonnant, s’échauffent au point d’enflammer ce dernier. Pour montrer ce fait, on attache un fragment de mousse de platine à l’extrémité supérieure d’un fil de platine, maintenu vertical par un support à pince. Si l’on ahaisse au-dessus de celte mousse de platine, une éprouvette remplie de mélange tonnant, on voit rougir le métal au moment où il pénètre dans l’éprouvette, et l’explosion se produit immédiatement après.
Dans tous les cas, les phénomènes caractéristiques de Y explosion sont dus aux ébranlements produits dans un temps très court : 1® par la dilatation énorme qu’éprouvent, sous rinlluence de la combustion, les gaz et la vapeur d’eau; 2” par la contraction qui suit immédiatement et qui correspond, d’abord au refroidissement de la masse gazeuse, puis à la condensation de l’eau, laquelle prend, à l’état liquide, un très faible volume; 3® par la rentrée d’air qui s’opère brus(;uement après cette condensation.
5L4. L’hydfogène peut se combiner avec l’oxygène de l’air comme il le fait avec l’oxygène pur.
IIYDUOGE.NE.
Lorsque, soulevant verticalement une éprouvette remplie d’hydrogène sur la cuve à eau, on approche immédiatement son orifice d’une flamme quelconque, le gaz brûle en produisant une flamme incolore et en donnant naissance à de la vapeur d’eau. Quand on opère lentement et que l’orifice inférieur de l’éprouvette reste béant à l’air pendant quelques secondes, l’hydrogène et l’air se mélangent peu à peu cà leur surface de contact, et ta combustion commence par une explosion légère. A mesure que le mélange de l’hydrogène avec l’air devient plus avancé, cette explosion est plus intense. Elle atteint son maximum lorsque le mélange d’hydrogène et d’air contient un volume d’oxygène exactement égal à la moitié de celui de l’hydrogène. L’air renfermant sensiblement 4 volumes d’azote pour 1 volume d’oxygène, cette condition correspond à un mélange de 1 volume d'hydrogène avec;^X 5 = d’air. Lu semblable mélange introduit
dans une éprouvette résistante, détone énergiquement ; brûlé dans des vases d’une solidité insuffisante, il provoque leur rupture, projette au loin leurs fragments, et peut blesser les opérateurs. Ajoutons qu’un excès notable d’air, pas plus qu’un excès notable d’hydrogène, n’cmpèche l’explosion, et cela jusque dans des limites assez étendues.
C’est à cette propriété que sont dus les accidents auxquels il a été fait allusion plus haut. Toutes les fois, en effet, que des mélanges en proportions très variables d’air et d’hydrogène, se trouvent enflammés, une explosion plus ou moins dangereuse se produit. Or les circonstances dans lesquelles se forment des mélanges semblables sont nombreuses. 11 est nécessaire de citer particulièrement les suivantes.
Lors de la mise en marche d’un appareil à hydrogène, ce gaz se mélange tout d’abord à l’air qui garnissait les vases à l’origine. Vient-on à approcher une flamme du tube à dégagement ’i* la combustion du mélange s’efléctue avec explosion et le vase peut être brisé. Le môme accident serait occasionné dans une éprouvette, par du gaz hydrogène recueilli prématurément sur la cuve à eau, avant la sortie de l’air du générateur. Ün ne saurait donc trop recommander d’attendre l’expulsion complète de l’air des appareils à hydrogène avant d’opérer sur ce gaz.
11 y a plus, si on laisse échapper dans l’atmosphère des quan-
IMIOPRIÉTÉS.
tilés notables d’hydrogène, celui-ci mélangé d’air peut gagner à une certaine distance un corps en combustion : l’explosion qui a lieu dans ces circonstances, bien qu’elle ne présente plus comme les précédentes les causes de dangers dues à la rupture du contenant, est cependant loin d’être toujours inollcnsive.
015. La combustion de l’hydrogène dans l’air peut être eflectuée moins brusquement et d’une manière régulière.
Dans l’appareil représenté par la ligure 2d0 507), si on substi-
tue au tube coudé AT, un tube droit, effilé à la lampe vers son extrémité supérieure, et si, après avoir allendu l'expulsion complète de l'air du flacon, on allume le jet de gaz qui s’échappe par le tube effilé, l’hydrogène brûle avec une llamme incolore, ou faiblement colorée en jaune par les particules de la liqueur qui se trouvent entraînées sous forme pulvérulente. La température développée est très élevée. On désignait autrefois cet appareil sous le nom de lampe philosophique.
511). Quand, au-dessus de la tlamme d’hydrogène ainsi produite, on abaisse verticalement un tube en verre, ouvert à ses deux extrémités, d’un diamètre plus gros que la flamme et d’une certaine -ongLieur (tig. 241), de manière à faire pénétrer peu à peu la flamme suivant son axe, le tube entre en vibration et rend un son musical parfois très intense. Les qualités de ce son varient d’ailleurs avec les dimensions et les positions respectives de la flamme et du tube. On peut avec plusieurs tubes, obtenir des sons diffé- ■’ents au moyen de ce petit appareil (jue l’on désigne sous les noms
•PUAKI]
Fig. 241. — Harmonica cliimiriuc,
IIVDHOCENK.
(V harmonica ckimique ou iVoryae philusophiqae. Si on inli'oduiL li’op rapidement la llanime dans le lube, il arrive fréquemment qu’on l’éteint. Le phénomène ne se produit convenablement que dans des positions déterminées, faciles à reconnaître en abaissant lentement le gros tube; en dehors de ces dernières, aucun son ne se fait entendre, ou bien les mouvements gazeux prennent une telle intensité qu’ils interrompent la combustion.
517. L’bydi'ogène est combustible, mais il éteint les corps en combustion qu’on y ])longe. Si, en elfet, dans une éprouvette remplie d’bydi'ogène et soulevée vei’licalement (lig. on introduit lentement une bougie fixée à un lil métallique (§ 50^), l’hydrogène mélangé d’air qui occupe l’orifice de l’éprouvette, s’enllamme d’abord, puis la bougie pénétrant davantage, atteint l’hydrogène non mélangé : elle s’éteint aussitôt. Inversement, elle se rallume à la llamme de riivdrogène quand on l’abaisse pour la sortir de l’éprouvette.