COMPOSITION ET PROPRIÉTÉS. — 2. PRÉPARATION. — 3. USAGES

t. Composition et propriétés.

En 1 8 1 8, Thénard découvrit un composé dans lequel l'oxygène entre en proportions doubles de celles que renferme l'eau : propriété remarquable à plus d'un titre, et qui met à notre disposition un liquide prêt à produire les réactions dues à l'oxygène pur, assez faiblement retenu pour se dégager sous certaines conditions, peu à peu, à l'état naissant. Le bioxyde d'hydrogène est donc représenté par la formule HO1, son poids équivalent (l'oxygène étant pris comme unité) est égal à 212,5.

Ce composé, quand il est aussi concentré que possible, est liquide, incolore, sirupeux, pesant presque moitié plus que l'eau, c'est-à-dire 1,453, le poids de l'eau étant égal à 1,000. C'est un liquide très-peu stable : à la température de 15 à 20ê, il se décompose et exhale de l'oxygène. Dès que Ton élève la température, la réaction s'effectue si rapidement, qu'elle donne lieu parfois à une explosion. Le bioxyde d'hydrogène devient moins instable lorsqu'il est dissous dans l'eau ordinaire; on peut cependant alors le décomposer en chauffant le mélange jusqu'à 45 ou 50°. C'est le moyen dont on fait usage pour constater la quantité d'oxygène en excès sur celle qui constitue Veau simple. Afin d'opérer le dégagement complet, on porte la température jusqu'à l'ébullition.

Cet essai peut se faire dans un petit ballon auquel s'adapte un tube à quadruple courbure, et dont le bout recourbé s'engage sous une cloche ou éprouvette graduée pleine de mercure : le volume du gaz mesuré donne directement l'indication cherchée» Un moyen plus simple de faire cet essai consiste, après avoir rempli d'abord sur la cuve à mercure une cloche ou éprouvette graduée, à introduire avec une pipette courbe un volume de la solution qu'on mesure en voyant les divisions qu'elle occupe ; on fait alors passer sous les bords de la cloche un peu de bioxyde de manganèse en poudre fine enveloppé dans du papier non collé : le petit paquet, en arrivaot dans le liquide aqueux, se

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mouille et laisse la poudre en contact avec le bioxyde qui se dé-, compose sous son influence; bientôt le gaz, mis en liberté, occupe un volume qu'il est facile de constater en observant la graduation de la cloche : il suffit de comparer le volume du gaz au volume du liquide employé pour apprécier le degré de saturation de ce liquide.

Le moyen d'essai que nous venons de décrire repose sur une propriété générale du bioxyde d'hydrogène : ce liquide, en présence de certains corps très-diviscs (le platine, l'or, l'argent, les peroxydes de plomb, de manganèse), se décompose, sans que les corps qui ont occasionné la réaction y aient pris part euxmêmes autrement que par leur présence. C'est un effet de présence appelé par Berzélius action catalytique. Les oxydes d'or, d'argent, de platine, faciles à réduire, abandonnent leur oxygène en même temps qu'ils déterminent la décomposition du bioxyde d'hydrogène. Les composés salins ne provoquent pas la décomposition du bioxyde d'hydrogène.

Le dégagement d'oxygène, causé par la présence de l'argent ou du bioxyde de manganèse en poudre, s'arrête si l'on ajoute au liquide quelques gouttes d'acide sulfurique; mais il recommence dès que l'on sature l'acide. Le bioxyde d'hydrogène blanchit, par son contact, la teinture bleue du tournesol.

S, Préparation.

La préparation du bioxyde d'hydrogène est fondée sur ce fait, que certains peroxydes, mis en contact avec des acides étendus et à froid, laissent en liberté une partie de leur oxygène; celuici, retenu en combinaison par l'eau, ne prend pas la forme gazeuse. Les peroxydes de potassium, de strontium et de baryum offrent cette propriété. Le dernier fournit plus économiquement le bioxyde d'hydrogène pur, et voici comment on opère :

On réduit en poudre très-fine le peroxyde en le broyant dans un mortier à l'aide d'eau interposée, de manière à former une pâte fluide que l'on verse peu à peu dans de l'acide chlorhydrique préalablement étendu de 3 fois son volume d'eau et placé dans une capsule de porcelaine; puis on agite le mélange; il convient d'entourer le vase de glace, pour éviter une élévation de température qui ferait décomposer en partie le bioxyde d'hydrogène formé.

Le bioxyde de baryum se dissout sans dégager de gaz ; la

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réaction produit de l'eau, du chlorure de baryum et de l'oxygène qui reste combiné avec l'eau : c'est ce que représente l'équation suivante, dans laquelle nous omettons à dessein l'eau en excès :

HCl + BaO^BaCl-hHO1.

Lorsque l'on a versé une quantité de la pâte fluide suffisante pour que l'acide soit presque saturé, on ajoute de l'acide sulfurique qui élimine le baryum en formant du sulfate de baryte insoluble, et régénérant l'acide chlorhydrique. Lorsque cette deuxième saturation est achevée sans qu'il y ait un excès d'acide sulfurique, on passe la liqueur sur une toile fine qui retient le sulfate de baryte, et l'on presse ce précipité pour extraire le liquide interposé. On peut charger la solution de deux fois plus de bioxyde d'hydrogéné, en y versant de nouveau du bioxyde de baryum jusqu'à saturation de l'acide chlorhydrique, et en reprenant par l'acide sulfurique comme la première fois.

Après trois ou quatre séries de semblables opérations, la solution peut servir à certains usages ; pour d'autres, il convient d'enlever l'acide chlorhydrique; c'est ce que l'on fait au moyen d'une solution de sulfate d'argent : le chlorure d'argent formé se précipite (on doit laisser un léger excès d'acide chlorhydrique afin de rendre le composé plus stable) , il reste de l'acide sulfurique facile à séparer à l'aide d'une saturation exacte par la baryte dissoute. On filtre une dernière fois, et l'on peut employer la solution du bioxyde d'hydrogène ainsi obtenue. On pourrait la concentrer plus ou moins, l'amener même à l'état de concentration ultime, en la maintenant dans le vide, sous le récipient de la machine pneumatique, au-dessus de l'acide sulfurique concentré, qui absorbe et retient l'eau à mesure qu'elle se répand dans la cloche. Le maximum de concentration se reconnaît par les moyens précités : le liquide renferme alors 475 fois son volume de gaz oxygène, sous la pression de 0m,76 de mercure et à la température de-f-14*.

Il est utile d'entourer de glace le vase qui contient le liquide acide pendant que l'on y fait dissoudre le bioxyde de baryum afin d'éviter que le mélange s'échauffe; on doit d'ailleurs ajouter de temps à autre quelques gouttes d'acide chlorhydrique pour compenser les pertes qui ont lieu pendant les manipulations.

On peut, en certains cas, rendre la préparation plus économique en ajoutant dans le premier mélange (de bioxyde de

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baryum et acide chlorhydrique étendu) de l'acide chlorhydrique pur (non étendu d'eau), puis saturer, à très-peu près, avec du bioxyde de baryum. Alors le chlorure de baryum se trouve dans le liquide en proportion suffisante pour se séparer par cristallisation à l'aide d'une basse température que procure un mélange de glace et de sel. Après avoir séparé les cristaux de chlorure de baryum par la décantation du liquide, on peut répéter dans celui-ci les additions d'acide chlorhydrique concentré et de bioxyde de baryum, de façon à obtenir un liquide très-chargé de bioxyde d'hydrogène qui ne contient toujours que la portion de chlorure de baryum non cristallisée par une très-basse tempe rature. On élimine cette quantité de chlorure de baryum par le sulfate d'argent, qui précipite à la fois les deux corps, engagés dans des composés insolubles nouveaux : sulfate de baryte et chlorure d'argent. Le précipité mixte ainsi formé étant séparé par filtra tion, on concentre le liquide à froid dans le vide sous le récipient de la machine pneumatique.