Extraction

Les trois procédés d'extraction usités reposent sur la décomposition de l'eau en présence d'un métal facilement oxydable : on peut obtenir, dans les laboratoires, le gaz hydrogène pur en faisant passer lentement de la vapeur d'eau, produite dans une cornue, au travers d'un tube en fer, tel qu'un canon de fusil, rempli de tournure de fer ; le canon est fixé dans un fourneau à réverbère qui le maintient à la température du rouge vif; un tube en verre adapté à l'autre extrémité du canon dirige les gaz sous une cloche ou un flacon renversé rempli d'eau privée d'air et d'autres gaz par rébullition, ou rempli de mercure. Ce qui se passe est facile à comprendre : la vapeur d'eau cède son oxygène au fer qui le fixe en s'oxydant, et l'hydrogène mis en liberté passe dans la cloche ou dans le flacon. Le premier litre ainsi obtenu contient l'air des cavités libres de la cornue et du canon. Si on laisse perdre deux ou trois litres de gaz, celui qu'on recueillera ensuite sera pur, sauf un peu de vapeur d'eau dont on le débarrassera sans peine en le faisant passer dans un tube-éprouvette rempli de fragments de chlorure de calcium. En général on se sert dans les laboratoires d'un procédé d'une

exécution plus facile :

on introduit 60 à 100 grammes de zinc en grenaille dans un flacon A (fig. 7), d'un litre de capacité, à deux ou trois tubulures, et contenant un demi- litre d'eau; sur la première tubulure, on adapte un tube droit by plongeant dans le liquide et terminé en pointe, ou rétréci à la partie inférieure*, un autre tube à quatre courbures c est fixé par un bou-

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chon à la deuxième tubulure, son extrémité opposée s'engage dans une cuve à eau E, sous une planchette percée ; on recouvre l'orifice du tube avec un flacon D plein d'eau.

Les choses ainsi disposées, on verse avec précaution dans le tube £, à l'aide d'un entonnoir, de l'acide sulfurique, qui bientôt occasionne une vive effervescence ; peu à peu l'eau est décomposée : l'oxygène s'unit à une quantité proportionnelle de zinc et forme de l'oxyde de zinc ; cet oxyde se combine avec un équivalent d'acide sulfurique pour former du sulfate de zinc; l'hydrogène, devenu libre, se dégage, passe dans le flacon renversé D. Suivant que les bulles se succèdent plus ou moins rapidement, on modère ou l'on augmente la quantité d'acide versé dans l'entonnoir. Les deux ou trois premiers litres de gaz obtenus contenant en proportions décroissantes l'air du flacon et du tube, on jette ces produits, et, en continuant l'opération, l'hydrogène arrive pur dans le flacon renversé, sauf une minime quantité de substances à odeur forte ; ces substances résultent de la combinaison de l'hydrogène naissant avec des traces de carbone de soufre et d'arsenic unis au zinc qu'on trouve dans le commerce : le 1er composé est une sorte d'huile fétide; le 2e formé d'hydrogène et de soufre; le 3e d'hydrogène et d'arsenic (hydrogène arsénié); on peut éliminer ces matières étrangères en faisant passer le gaz d'abord dans un tube en verre ou siphon renversé, rempli de fragments de ponce imbibés d'une solution de potasse concentrée qui retient l'huile fétide et le composé sulfuré, le gaz passe ensuite dans un tube semblable garni de ponce imprégnée d'une solution de bichlorure de mercure qui retient l'hydrogène arsénié. Enfin si on veut obtenir l'hydrogène sec, il faut lui faire traverser un tube contenant des fragments de chlorure de calcium ou rempli de fragments de ponce, préalablement épurée des chlorures par l'acide sulfurique et la calcination, imprégnée d'acide sulfurique concentré qui retient au passage toute la vapeur d'eau; on peut alors le recueillir dans des cloches sèches sous le mercure, ou le diriger en un courant continu vers les appareils dans lesquels il doit réagir; le gaz hydrogène brut ou épuré peut encore être recueilli dans un récipient semblable à celui que nous avons décrit page 26, et qui permet d'emmagasiner ce gaz ou tout autre et d'en remplir à volonté des cloches ou des flacons, ou d'en obtenir un courant continu facile à régulariser.

On peut représenter ainsi les quantités équivalentes, en poids,

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des matières employées et des produits obtenus dans cette opération :

Matières premières. Produit*. 4 éqnir. eau décomposée. 412,6 4 éq. hydrogène <2,6

nnc 406

acide snlfnriqae. 600

,6 4» protoxydedexinc. 606,61 . , ,, 4 , . . ' - 4 » acide sulfarique.. 600 j =^q»«^te de xmc. 4006,6

Nous n'avons pas compris dans les quantités employées l'excès d'eau indispensable pour dissoudre le sulfate et éviter sa cristallisation, ni l'excès d'acide qui reste toujours dans le liquide lorsque le dégagement devient insensible.

On obtient plus facilement encore, mais en petite quantité, le gaz hydrogène (brut dans un appareil où la production se règle d'elle-même suivant la dépense de ce gaz. Deux vases composent cet appareil: le premier A (fig. 8) est une sorte de carafe portant une tubulure latérale 4, à laquelle est adapté un robinet B; la carafe étant aux trois quarts remplie d'eau acidulée par 0,2 de son poids d'acide sulfurique, on y introduit la douille d'un ballon C, qui ferme hermétiquement le goulot ; au bas de cette douille, on a fixé d'avance, par un bouchon et une ligature e9 un manchon en zinc df épais de 1 centimètre environ.

Dès que le zinc plonge dans l'acide, la réaction commence, le gaz se dégage, s'accumule au haut de la carafe, presse le liquide, qui monte par la douille dans le ballon C, l'air s'échappe de celui-ci par le goulot, le bouchon H entaillé laissant une issue libre.

Le niveau du liquide s'abaisse graduellement ainsi dans la carafe, et lorsqu'il arrive en e tout mouvement s'arrête : car alors le manchon de zinc d ne se trouve plus en contact avec le liquide acide; mais aussitôt qu'on ouvre le robinet B pour employer le gaz (soit en le dirigeant par un tube recourbé sous une cloche, soit en le faisant passer dans tout autre appareil), la pression diminuant dans la carafe, le liquide redescend du ballon C, bientôt il baigne le cylindre de zinc, les réactions recommencent et fournissent de nouveau du gaz jusqu'au moment où, fermant le robinet, la dépense s'arrête ; la production est de nouveau presque

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aussitôt limitée par la cessation du contact entre le zinc et l'acide qui remonte dans le ballon.