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42 BYDROGËKB.
ses. Pour retrouver racilemenl l'ouverture convenable des robineis, on a Hxâ sur la clef de chaque robinet une aiguille, et au boisseau du robinet uncadrandivisésur lequel se meut l'aiguille. Lorsque la position convenable du robinet a été déterminée une fois pour toutes, il suffit, pour avoir toujours la même vitesse d'écoulement, de tourner le robinet de fa^n que l'aiguille corresponde à ia même division du cadran.
Si l'on dirige le jet enflammé sur un bâton de craie , la chaux devient incandescente et produit une lumière excessivement vive, qui a reçu le nom de tujitiére de Drummond. ■ 5 SI. L'hydrogène, étant lui-même combustible, ne peut pas entretenir la combustion des autres corps ^'^' '^' combustibles. Pour le démontrer, on
- ferme, au moyen d'une petite plaque de glace , l'ouverture bien dressée d'une cloche remplie de gaz hydrogène et glacée surla cuve àeau, on enlève la cloche ainsi bouchée sans la retourner; d'un autre côté, on a disposé une petite bougie à l'extrémité d'un fil de fer courbé , comme l'indique la figure 18. On découvre partiellement la cloche en tirant la glace , et l'on fait monter rapidement la bougie allumée au milieu de la cloche : la bougie s'éteint immédiatement.
On a souvent besoin d'opérer sur des gaz secs. On ne les recueille pas alors sur l'eau, mais surd^cuvesà mercure. Ces cuves
Fig. IV. j* Fig. M.
sont ordinairement taillées dans du marbre ou dans une pierre bien compacte ; les plus petites sont en porcelaine ou en fonte de fer. On leur donne à l'intérieur une forme toile , qu'elles exigent le moins de mercure possible , bien qu'elles présentent dans certaines
Fîg. 21.
parties la profondeur convenable pour la manipulation. Les figures 49 et 20 représentent deux sections verticales d*une cuve à mercure en marbre; la figure 49 donne' la coupe longitudinale, la figure 20 une coupe transversale suivant le plano^y de la figure 49. La ligne zu marque le niveau du mercure.
$ 52. Les clochesdaus lesquelles on recueille alors les gaz doivent avoir été préalablement bien séchées. Pour dessécher une cloche on un flacon, on le chauffe au-dessus de quelques charbons, en le tournant dans tous les sens afin de lui donner une température uniforme ; de pluSf on souffle continuellement dans Tintérieur avec un soufflet ordinaire, à la buse duquel on a adapté un tube de verre assez long pour pénétrer jusqu'au fond du flacon. On remplit la cloche de mercure, et on la retourne sur la cuve à mercure, absolunrent comme il a été dit (§ 36) quand on opérait sur la cuve à eau. Pour dessécher le gaz recueilli dans la cloche , on y introduit un fragment d'une substance très-avide d'humidité, un morceau de chlorure de
calcium fondu, par exemple, et on laisse agir pendant plusieurs heures.
D'autres fois, on dessèche le gaz avant de le recueillir dans la cloche ; à ce effet, on lui fait traverser, au sortir de l'appareil qui le produit , un long tube B ( fig. 24 ) rempli de fragments de chlorure de cal-
cium.
On peut aussi dessécher complètement les gaz au moyen de l'acide
sulftirique concentré, corps extrêmement avide d'humidité et qui nedonne pasde vapeur sensible aux températures atmosphériques. La manière la plus commode d'employer ce corps desséchant consiste à en imbiber de la pierre ponce que l'on met dans un tilbe ayant la forme d'un U (fig. 22). La pierre ponce doit subir, dans
Fig. 22.
ce cas, une préparation préliminaire. Comme elle renferme souvent
de petites quantités de chlorures qui , au contact de Tacide sulfurîque, dégagent de Tacide cblorhydriqne qui se mêlerait au gaz, on rinibibe d'acide sulfurique, et on la soumet à une calcination dans un creuset de terre. Les chlorures sont ainsi complètement décomposés et transformés en sulfates.
g 53. L'inflammation du mélange explosif des gaz hydrogène et oxygène, ou de Thydrogène seul au contact de Tair, n'est pas seulement produite par l'approche d'une allumette enflammée ou par le passage d'une étincelle électrique. Cette inflammation a encore lieu , à froid, en présence de certains corps, principalement de la mousse de platine *, Si , dans une éprouvette renfermant un mélange de 2 volumes d'hydrogène et de \ volume d'oxygène, on projette un morceau d'épongé de platine, l'explosion du mélange a lieu aussitôt. Si l'on fait arriver sur de la mousse de platine , au contact de l'air, un jet de gaz hydrogène, la mousse de platine devient incandescente et le gaz prend feu immédiatement. L'action de la mousse de platine, dans cette circonstance, n'est pas encore bien expliquée ; on l'a utilisée pour la construction d'un briquet à gaz hydrogène.
AZOTE ou NITROGÈNE "*.
Ëquivaleoi = 175,0.
§ 54. Nous avons dit [% 42) que l'air atmosphérique n'entretient
la combustion des corps que par l'oxygène qu'il renferme. Lorsque l'oxygène de l'air a été absorbé par le corps combustible, il reste un gaz dans lequel les corps en combustion s'éteignent immédiatement. Ce gaz est Vazote. On conçoit d'après cela que sa préparation est facile. On place, sur la surface de l'eau d'une cuve (fig. 23), un large *^* *^* bouchon de liège sur lequel on dispose
une petite capsule de porcelaine; on introduit dans cette capsule
* On donne le nom de movkise ou à*éponge de platine à la masse spongieuse de platine métallique que Ton obtient' en décomposant certaines combinaisons de platine par la chaleur.
" Le nom de nitrogène (qui engendre le nitre) a été donné à ce gaz, parce qu'il forme avec Toxygène un acide, l'acide azotique . appelé aussi acide nitrique, qui . en se combinant avec la potasse, forme l'azotate de potasse, appelé communément uitre ou salpêtre.
un morceau de phosphore auquel on roel le feu avec une allumette, et on recouvre immédiatement la capsule d'une grande cloche que l'on enfonce de quelques centimètres dans l'eau. La combustion continue dans le volume limité d'air, jusqtCà ce que Toxygène ait entièrement disparu par suite de sa combinaison avec le phosphore. De cette cx)mbinaison résulte de Tacide phosphorique qui se dissout dans Teau. Lorsque le gaz s'est refroidi, après l'extinction du phosphore , on reconnaît que son volume' a notablement diminué, et qu'il s'est réduit aux J environ.
Si l'on n'a besoin que d'une petite quantité de gaz azote, on peut priver l'air de ^on oxygène au moyen du phosphore à la température ordinaire. Il suffît de laisser séjourner, pendant vingt-quatre heures, un bâton de phosphore dans une cloche pleine d'air, placée sur la cuve à eau.
§ 55. Le cuivre, chauffé au rouge, prive aussi très-exactement l'air, de son oxygène. On obtient facilement un courant de gaz azote pur, quand on a à sa disposition un gazomètre semblable à celui qui a été décrit ($ ZS). On met dans un tube de verre peu fusible e/(f]g. 24)
de la tournure de cuivre, c'est-à- dire les rognures qui se détachent du métal quand on le travaille au tour ou qu'on le plane ; l'une des extrémités e de ce tube est mise en communication avec la tubulure c du gazomètre, et, à l'autre extrémité f, on adapte un tube abducteur qui permet de recueillir le gaz. Comme l'air atmosphérique renferme toujours une petite quantité d'acide carbonique, et que, de plus , il est saturé d'eau dans le gazomètre , si Ton veut obtenir le gaz azote à l'état de pureté parfaite , il est nécessaire de lui faire traverser, avant son arrivée dans le tube rempli de tournure de
FiL^ 25.
cuivre, un premier tube T renfermant de la ponce imbibée de potasse caustique qui absorbe l'acide carbonique, et un second tube T' plein de ponce imbiliée d'acide sulfurique concentré qui absorbe l'eau. Le tube de verre efy contenant le cuivre, est disposé sur un petit fourneau long en tôle qui permet de le porter à une chaleur rouge ; on enveloppe ce tube d'une feuille de clinquant pour l'empêcher de se déformer.
§ 56. On prépare souvent l'azote, dans les laboratoires, par un autre procédé qui permet de l'obtenir également très-pur; c'est en décomposant l'ammoniaque par le chlore. L'ammoniaque est un composé d'hydrogène et d'azote ; une partie de l'ammoniaque est décomposée par le chlore ; le chlore se combine avec l'hydrogène pour former de l'acide chlorhydrique , lequel , à son tour, se combine avec l'ammoniaque non décomposée, et forme du chlorhydrate d'ammoniaque qui reste en dissolution dansl'eau. Le gaz azote, devenu libre, se dégage.
Le ballon (fig. 25) renferme un mélange de peroxyde de manganèse et d'acide chlorhydrique; le gaz chlore qui se dégage dans cette réaction se rend dans un flacon tubulé, rempli à moitié -d'une dissolution de gaz ammoniac dans l'eau ; il y perd instantanément sa couleur jaune, et il se dégage de la liqueur une foule de petites bulles de gaz azote que Ton peut recueillir quand l'air atmosphérique a été entièrement chassé de l'appareil.
Cette expérience ne présente aucun danger, tant que la dissolution ammoniacale conserve un excès d'ammoniaque ; mais , si l'on continue le dégagement de chlore après que l'ammoniaque a été entièrement changée en chlorhydrate , le chlore agit sur le chlorhydrate d'ammoniaque, et donne naissance à un composé extrêmement dangereux que nous étudierons plus tard sous le nom de chlorure d*azote. Ce corps se présente sous l'apparence de gouttelettes huileuses jaunes; il faut en éviter avec soin la formation, car c'est un des corps les plus fulminants que l'on connaisse.
On peut obtenir également du gaz azote très-pur et en grande
Fig. 26.
quantité , en soumettant à Fébullilion , dans un ballon, une dissolution concentrée d'azotite d'ammoniaque ; ce sel se décompose alors en eau et en azote. La composition de Tazotite d'ammoniaque est représentée par la formule AzH'HO.AzO'; elle renferme les éléments de 4 équivalents d'eau et de % équivalents d'azote. On a en effet :
AzH'HO.AzO- == 4H0 +2Az.
g 57. L'azote est un gaz incolore, sans odeur ni saveur. Il n'a pu
être liquéfié jusqu'à présent sous aucune pression. Sa densité est 0,9743, c'est-à-dire un peu plus faible que celle de l'air. Une bougie enflammée s'éteint instantanément dans ce gaz ( fig. %6 ).
Les animaux ne peuvent pas vivre dans le gaz azote ; ils y périssent à cause du manque d'oxygène, gaz absolument nécessaire à leur respiration; c'est cette propriété qui a fait donner à l'azote son nom (de a, particule privative, et l^ciiy[, vie). Cependant ce gaz n'exerce évidemment aucune action délétère sur leurs organes, puisque les J de l'air atmosphérique en sont formés.
L'eau dissout une très-petite quantité d'azote , environ les j^ de son volume; en d'autres termes, un litre d'eau dissout 25 centimètres cubes de gaz azote, ou, 4 kilogramme d'eau dissout 0>',034 d'azote.
Air atmosphérique*
§ 58. L'air atmosphérique * consiste essentiellement en un mélange d'oxygène et d'azote , dans des proportions que l'on trouve sensiblement les mêmes sur tous les points du globe. Il renferme , de plus , une très-petite quantité de gaz acide carbonique et une quantité variable de vapeur d'eau. L'air contient , en outre , mais en quantités à peine appréciables, quelques autres gaz ou vapeurs provenant de la décomposition deà matières végétales et animales.
Nous allons décrire diverses méthodes par lesquelles on peut déterminer la composition de l'air atmosphérique. Cette analyse se
* L'air était considéré par les anciens comme un des quatre éléments de la nature. Cette opinion erronée régna sans contestation jusque vers la fin du XYiii^ siècle. Lavoisier a prouvé le premier, d'une manière incontestable, que l'ait' était uu mélange de deux gaz douéd de propriétés différentes, et il esi parvenu à àétermioet à peu prt's leurs proportions.
compose toujours de deux opérations que l'on exécute à pari. La première a pour but de déterminer l'acide carbonique et la vapeur d'eau ; par la seconde, on détermine la composition , en oxygène et azote , de l'air débarrassé de son acide carbonique et de sa vapeur aqueuse, La tigure 27 représente l'appareil à l'aide duquel on détermine
longueur, et relevé à son extrémité. Deux tubulures a et 6 sont disposées sur ce vase. Dans la tubulure centrale a, on fise hermétiquement, au moyen d'un bouchon métallique et de cire molle, un tube métallique ad ouvert aux deux bouts; ce tube se recourbe en c et porte un robinet s. Dans la tubulure latérale b on maintient, avec un bouchon recouvert de cire molle, un thermomètre T dont le réservoir doit descendre vers le milieu du vase V.
On détermine préalablement )a capacité du vase V par un jaugeage. On remplit d'eau ce vase, et l'on attache & la tubulure c une série de tubes A,, fi, C,D, E, F. Les tubes A, B, E, F sont remplis de pierre ponce grossièrement concassée el imbibée d'acide sulfurique concentré ; les tubes C, D sont remplis de fragments de pierre ponce imbibée d'une dissolution concentrée de potasse' caustique , enfin , au dernier tube A, on adapte un long tube fg qui va chercher l'air au dehors du laboratoire, dans l'espace où on veut l'analyser.