DOSAGE ET SÉPARATION DES PRINCIPAUX GAZ

455. Voici la manière de dpser et de séparer les gaz que l'on rencontre le plus fréquemment.

1^ Azote. — Ce gaz n'est absorbé par aucun réactif. Il sr retrouve intégralement dans le résidu que laisse la combustion des gaz carbonés et hydrogénés quand on a soin d'établir un rapport convenable entre le mélange explosif et les pu inertes (448).

2*» Oxjgéne. — On dose Toxygène à l'aide des procédés suivants :

a. On introduit une balle de phosphore dans le gaz à analyser, et Ton examine si elle s'entoure de fumées blanches d'acide phosphoreux; quand il en est ainsi, l'absorption de l'oxygène devient complète. Avant de procéder aux lectures, il faut débarrasser le gaz des vapeurs acides au moyen d'une balle de potasse. Ordinairement le phosphore s'empare facilement de l'oxygène à la température de 20 ou 25 degrés, mais il ne faut pas perdre de vue qu onp^ut le chauffer jusqu'au voisinage de son point de^fusion sans que l'absorption

se manifeste, si le gaz est très-riche en oxygène ou renferme des hydrogènes carbonés.

: b. L'acide pyrogallique dissous dans la potasse, absorbant très-rapidement l'oxygène, peut être employé avec avantage pour analyser l'air. L'action est très- prompte quand on introduit directement ce réactif dans le tube gradué, mais dans les expériences exactes il vaut mieux en imprégner une balle de coke ou du papier mâché (M. Liebig).

c. Le moyen le plus exact de doser l'oxygène consiste à faire détonef ce gaz avec un excès d'hydrogène; le tiers de la contraction observée représente le volume de l'oxygène. La quantité d'hydrogène à ajouter dépend de la richesse du mélange en oxygène ; pour 1 volume de gaz à analyser, on met de3 à iO volumes au plus d'hydrogène quand on a affaire à de l'oxygène presque pur, et 2 volumes seulement si le mélange n'en contient que très-peu. Dans ce dernier cas, l'addition du gaz de la pile est ordinairement nécessaire pour rendre la combustion complète. Les analyses d'air faites par ce procédé sont susceptibles d'atteindre une précision

presque absolue.

Lorsque l'oxygène est en présence de gaz combustibles,

il convient toujours de le doser directement en l'absorbant,

comme il a été dit, par une solution alcaline d'acide pyrogallique.

3° Acide carboniqne. — Ce gaz est Complètement absorbé par la potasse solide ou en dissolution. Dans les analyses très-exactes on le dose au moyen d*une balle de potasse fixée à l'extrémité d'un fil métallique. Pour que l'absorption s'effectue promptement, il faut humecter la potasse, qui doit déjà contenir assez d'eau pour recevoir l'impression de l'ongle. Quand il y a beaucoup d'acide carbonique, il est môme nécessaire de retirer la balle , de la laver à Teau distillée et de l'introduire une seconde fois dans le tube. Finalement, on ramène le gaz à l'état de siccité parfaite au moyen d'une autre balle de potasse aussi exempte d'eau que possible, puis on procède aux lectures.

Quand on a un. mélange d'acide carbonique, d'oxygène et d'azote, il faut toujours commencer par absorber l'acide carbonique au moyen de la potasse; on fait ensuite passer le résidu dans l'eudiomëtre à combustion pour le faire détoner avec de l'hydrogène. On peut également traiter le mélange d'abord par la potasse, qui s'empare de l'acide carbonique, puis par l'acide pyrogallique, qui enlève l'oxygène; l'azote pur reste pour résidu.

4*^ Hydrogène soifaré. — Ce gaz peut être dosé trèsexactement à l'aide d'une balle de potasse. S'il est en présence d'acide carbonique, on peut l'absorber par une solution d'acétate de plomb ou de sulfate de cuivre. Cependant ce moyen de séparation laisse beaucoup à désirer et doit être rejeté dans les recherches précises. Pour arriver à un résultat exact, il faut absorber l'hydrogène sulfureux au moyen d'une balle en peroxyde de manganèse, préalablement imprégnée d'une solution sirupeuse d'acide phospho-

rique pour empêcher la condensation des autres gaz. On dessèche ensuite le résidu avec une balle d'acide phosphorique fixée à Textrémité d'un fil de platine (M. Bunsen).

Le procédé suivant donne également des résultats trèssatisfaisants : on absorbe simultanément l'acide carbonique et l'hydrogène sulfuré par une balle de potasse que l'on dissout ensuite dans l'eau purgée d'air, acidulée par l'acide acétique, et chargée de quelques gouttes d'empois d'amidon. A l'aide d'une solution contenant 1 milligramme d'iode par centimètre cube, il est facile de doser l'hydrogène sulfuré qui se trouve dans la liqueur alcaline (M. Bunsen).

5° Acide suirinreiix. — Lorsque l'acide sulfureux n'est en présence d'aucun autre gaz acide, on l'absorbe par la potasse. On le sépare d'avec l'acide carbonique au moyen du peroxyde de manganèse et de l'acide phosphorique en opérant exactement comme pour l'hydrogène sulfuré (M. Bunsen).

6° Addc chiorhydriquc. — On le détermine comme les autres gaz acides à l'aide d'une balle de potasse. Le sulfate de soude cristallisé absorbe également très-bien l'acide chlorhydriqueet permet de le séparer rigoureusement d'avec l'acide sulfureux, l'hydrogène sulfuré ou l'acide carbonique. On traite ensuite le résidu gazeux par le peroxyde de manganèse et l'acide phosphorique pour déterminer l'acide sulfureux ou l'hydrogène sulfuré, puis on absorbe l'acide carbonique par la potasse caustique (M. Bunsen).

7° Hydrogèoe. — On détermine toujours ce gaz en le faisant détoner avec un excès d'oxygène ; les deux tiers de la contraction représentent le volume de l'hydrogène. Toutes les fois que l'hydrogène est en présence de l'azote, il faut avoir égard aux proportions relatives de ces deux gaz. S'il ^

a beaucoup d^hyclrogèney on doit, afiu d'empêcher la formation de l'acide nitrique, ajouter assez d'air atmosphérique pour que le volume du mélange détonant ne soit que le sixième de celui de l'azote. Quand, au contraire, l'hydrogène est en très-petite quantité, il est nécessaire d'ajouter du gaz de la pile pour rentrer dans les limites de la combustibilité parfaite.

Lorsque l'hydrogène est mélangé à des gaz absorbables, on commence par enlever ceux-ci par des réactifs appropriés et l'on transvase ensuile le résidu dans l'eudiomètre à combustion.

S*" Oxyde de earbone. — Une solution concentrée de prolochlorure de cuivre absorbe complètement l'oxyde de carbone. On peut l'introduire directement dans le gaz, mais il est cependant préférable d'en imprégner une balle en papier mâché. Avant de mesurer le résidu, il fiiut avoir soin d'enlever les vapeurs d'acide chlorhydrique par une balle de potasse. Le protochlorure de cuivre permet de séparer l'oxyde de carbone d'tivec l'azote, l'hydrogène, le gaz des marais et les autres gaz combustibles. Si l'oxyde de carbone était mélangé avec de l'acide carbonique ou de l'oxygène, il faudrait commencer par absorber ces derniers gaz avant d'introduire le prolochlorure de cuivre dans le tube.

Lorsque l'oxyde de carbone n'est qu'en faible quantité dans un mélange, il est plus exact de le déterminer par la combustion eudiométrique ; on ajoute, s'il est nécessaire, du gaz de la pile pour rentrer dans les limites d'une combustibilité parfaite. L'oxyde de carbone se combine avec la moitié de son volume d'oxygène et donne son propre volume d'acide carbonique ; après la combustion, on absorbe celuiv.\ par la potasse caustique.

ANALYSE DES GAZ/ 64i

9° «az des marais. — On détermine ce gaz en le faisant détoner avec un excès d'oxygène; 1 volume de gaz des marais consomme 2 volumes d'oxygène^ donne lieu à une contraction égale à 2 volumes et produit 1 volume d'acide carbonique. Quand le gaz des marais se trouve en proportion notable en présence de l'azote, on ajoute 10 à 12 volumes d'air et 2 volumes d'oxygène à 1 volume du mélange pour éviter la formation de l'acide nitrique. Si le mélange ne contient que très-peu de gaz des marais, on doit ajouter une quantité suffisante de gaz de la pile pour rendre la combustion complète.

10^ «az oiéaant. — Le bicarbure d'hydrogène est trèsbien absorbé par une solution liquide, mais aussi concentrée que possible, d'acide sulfurique anhydre dans l'acide sulfurique hydraté. Pour introduire ce mélange dans le tube gradué, on en imprègne une balle de coke poreux fixée à un fil de platine. Généralement, il est difficile de reconnaître la fin de l'absorption ; car, au lieu d'une diminution de volume, c'est une augmentation que l'on constate par suite de l'acide sulfureux que dégage le réactif au contact du mercure. Cependant, si la balle, après un séjour de plusieurs heures dans le tube, répand encore des fumées blanches quand on la porte à l'air, on peut être assuré que tout le gaz oléfiant a été absorbé. Avant de mesurer le résidu, il est indispensable de le débarrasser des vapeurs acides par la potasse caustique. Dans l'analyse des mélanges qui contiennent plusieurs gaz absorbables, on doit commencer par absorber l'acide sulfureux ou l'hydrogène sulfuré, puis l'acide carbonique, ensuite le gaz oléfiant, et finalement l'oxygène.

La combustion permet de déterminer le bicarbure d'hy-

drogëne avec beaucoup d^exaclilude. On a vu que l'unité de volume de ce gaz consomme, pour se brûler, 3 volumes d'oxygène, qu'il produit 2 volumes d^acii^e carbonique et donne lieu à une contraction égale à 2 volumes. Il est nécessaire d'étendre le mélange détonant de gaz oléfiant et d'oxygène d'environ 20 fois son volume d*air pour atténuer la violence de l'explosion et empêcher la rupture de l'eudiomètre.