x, d'ou x =4p
Enfin, par deux autres proportions, on rapporte à 100 parties de matière la composition trouvée.
Lorsque, au lieu de faire usage de l'oxyde de cuivre on se sert de chromale de plomb, celui-ci doit être préalablement fondu et pulvérisé. Du reste l'analyse s'exécute de la même manière.
Si la substance à analyser est liquide, on la renferme dans une petite ampoule de verre ( fitj . 30) à cet effet, on chauffe ^ légèrement l'ampoule dans la partie la plus large et l'on renverse dans le liquide le tube effilé qui la termine; le li- ï quide monte par aspiration. Lorsqu'on juge qu'il eu est en- I tré une quantité sulfisante, on renverse de nouveau l'am- / poule et l'on pn ferme à la lampe la partie effilée. Si l'on a eu soin de peser l'ampoule vide, il suffit de la peser pleine / pour connaître par différence le poids du liquide qu elle contient. Fig. 50
On remplit le tube à analyse comme s'il s'agissait d'une substance solide ; seulement, au lieu de verser la substance solide comme il a été dit, on y jette l'ampoule après en avoir cassé la pointe, et l'on achève de le remplir avec de l’oxyde de cuivre pur.
Si le liquide est peu volatil, on peut craindre qu'il ne se décompose en partie et qu'une petite quantité de charbon non brûlé ne reste dans l'ampoule. Pour obvier à cet inconvénient, on met dans le tube un morceau de verre et l’on jette 1 ampoule avec assez de force pour qu'elle se brise en tombant, le liquide se mêle alors intimement à l'oxyde de cuivre et toute perte de carbone est par cela même impossible.
Si la substance était chlorée, bromée, iodée ou sulfurée, et qu’on l'analysât au moyen de l'oxyde de cuivre, il faudrait placer en avant de cet oxyde une petite colonne de chromale de plomb, sinon il se produirait, soit des chlorures, bromures etiodures de cuivre volatils
Ô20 PRINCIPES DE CHIMIE
qui s’ajouteraient à l'eau dans la pesée, soit de l’anhydride sulfureux qui s’ajouterait à l’anhydride carbonique. Le chromate de plomb transformant ces divers corps en chlorure, bromure, iodure ou sulfate de plomb, et ces derniers sels n’étant pas volatils, on n’a plus à craindre cet accident.
Lorsque la substance est azotée, il se forme, pendant la combustion, du bioxyde d'azote. Ce gaz, au contact de l’oxygène, se transforme en hypoazotide, et ce dernier corps se dépose, soit dans le tube destiné à recueillir l'eau, à l'état d’acide azotique, soit dans le tube de Liebig, à l’état d’azotate et d’azotite alcalins, et l’analyse se trouve faussée. On remédie à cette cause d’erreur en plaçant en avant de l’oxyde de cuivre une colonne de cuivre métallique que l'on chauffe au rouge. Ce métal absorbe l’oxygène du bioxyde d’azote. Ce gaz se trouve ainsi ramené à l’état d’azote, qui ne peut nuire en aucune façon.
M. I’iria a introduit une modification dans l’appareil que nous venons de décrire. Le tube à analyse dont il se sert est ouvert à ses deux extrémités et divisé en deux parties par un tampon d’amianthe. La partie antérieure, pleine d'oxyde de cuivre, est maintenue au rouge. Dans la partie postérieure, on place une petite nacelle qui renferme la substance à analyser. On chauffe la partie du tube où est placée la nacelle, après y avoir établi un courant d’oxygène. A la fin de l’opération le tube doit, comme à l’ordinaire, être chauffé dans toute son étendue. La substance brûle à la fois sous l’influence du courant d'oxygène et de l’oxyde de cuivre.
M. Piria conseille en outre de terminer l'appareil par un flacon aspirateur qui rende la pression intérieure plus faible que la pression atmosphérique. On n'a pas à craindre alors que l’anhydride carbonique s'infiltre entre les pores du bouchon. C’est, au contraire, l’air atmosphérique qui tend à produire cet effet.
Alin de montrer l'utilité de cette précaution, M. Piria a fait voir que dans les analyses ordinaires une portion de l’anhydride carbonique est absorbée par le bouchon. De fait, si l'on place le bouchon dans un vase qui contienne de l’eau de chaux et qu'on mette le tout sous le récipient de la machine pneumatique, on voit se dégager de petites bulles de gaz qui blanchissent l'eau de chaux.
2° Dosagf. de l’azote. — On dose l’azote, tantôt en volume, tantôt à l'état d'ammoniaque. Le premier de ces procédés est général;
ANALYSE ORGANIQUE. .Vil
second ne peut être appliqué aux composés qui renferment le groupe nitryle (AzO*).
Pour doser l'azote en volume, on fait usage d'un tube de 90 centimètres de long; dans le fond de ce tube, on place d’abord une certaine quantité de hicarlionate de soude, puis on y verse un peu d'oxyde de cuivre pur, ensuite on y introduit, soit la substance solide que l'on mêle avec une nouvelle quantité d'oxyde de cuivre, soit la substance liquide placée dans une ampoule. Cela fait, on ajoute une colonne d'oxyde de cuivre pur, comme s'il s'agissait d'une analyse ordinaire, seulement on lait suivre cette colonne d'une autre colonne de cuivre en tournure.
Fig. 3t.
Quand le tube est plein, on en eflile la partie qui se trouve au delà du cuivre, et à l'aide d'un caoutchouc on la met en communication avec un des robinets d'une [>etite pompe pneumatique : l'autre robinet de la pompe est uni à l'aide d'un autre caoutchouc avec un tube recourbé dont la portion verticale a au moins 80 centimètres de long et qui, par sa partie inférieure, amène le gaz dans une cuve à mercure.
La figure 51 représente l’appareil.
I’ftTKCIPES DE CHIMIE.
Lorsque tout est disposé comme il vient d'être dit, il faut d'abord s’assurer que les caoutchoucs et les robinets ne perdent pas. A cet effet, on fait fonctionner la petite pompe. Il s'élève dans le tube abducteur une colonne de mercure qui ne doit pas r edescendre après qu'on a cessé de faire le vide,
Une fois assuré que l'appareil ne pmi par aucun point, on doit chasser l’air qu’il renferme : pour y arriver on y fait le vide, puis on chauffe légèrement la partie du tube où se trouve le bicarbonate de soude. 11 se dégage de l’anhydride carbonique qui rétablit la pression. On refait le vide et l'on continue ainsi l'opération jusqu'à ce que le gaz qui se dégage du tube pendant qu'on chauffe le bicarbonate soit entièrement absorbable par une solution de potasse.
Lorsque l’air est entièrement éliminé, on place au-dessus du tube abducteur une cloche graduée remplie de mercure et dans la partie supérieure de laquelle on a introduit une dissolution de potasse caustique, puis on chauffe la portion du tube qui renferme la tournure de cuivre et celle qui renferme l'oxyde de cuivre pur.
Quand cette partie est rouge, on chauffe l’oxyde de cuivre qui est au voisinage du carbonate de soude, et de proche en proche on arrive au mélange d'oxyde de cuivre et de la substance, en continuant ainsi jusqu’à ce que le tube soit chauffé dans toute son étendue.
La substance est brûlée comme dans l'analyse ordinaire. Il se produit du bioxyde d’azote, et ce gaz au contact du cuivre passe à l'état d’azote qui se rend dans la cloche graduée.
Dès (pie le dégagement gazeux s’arrête, on chauffe le bicarbonate de soude, afin de produire un dégagement d’anbydride carbonique qui balaye l’azote contenu dans le tube.
Celte opération terminée, on mesure le gaz contenu dans la cloche : ce gaz consiste en azote pur, l’anhydride carbonique ayant été absorbé par la solution alcaline; pour déterminer son volume, on le transvase dans un tube gradué de petit diamètre, que l'on place sur la cuve à eau. Le gaz se sature ainsi de vapeurs d’eau dont il est facile de tenir compte, connaissant la température, et l'on évite d'être obligé de le dessécher.
Lorsqu'on connaît le volume gazeux, il faut ramener ce volume . à la température et à la pression normales. On y arrive en faisant
usage de la formule suivante, où v représente le volume observé et v' le volume corrigé :
*= fc/L
Multipliant le volume corrigé par 0,00 125(52 qui est le poids en grammes d'un centimètre cube d'azote, on trouve le poids d'azote recueilli dans l’expérience, poids que l'on rapporte à 100 parties de matière par une simple proportion. La lettre /'dausla formule précédente représente la tension de la vapeur d'eau. Nous donnons ciaprès une table des valeurs de /"d'après M. ltegnault, ainsi que les valeurs du dénominateur 700(1 -f- 0,00307/) — d pour les tempé-
ratures comprises i
entre 0 et
e procède
! d'an;
ilyse que
nous venons de décrire
comporte une
eause d'erreur qu'il est nécessaire d’éliminer. Il arrive quelquefois qu'une faible portion de bioxyde d'azote échappe à l'action réductrice du cuivre. Comme ce gaz ne renferme que la moitié de son volume d'azote, on doit toujours s’assurer s'il y en a dans l’éprouvette et, dans ce cas, en déterminer la proportion.
Après avoir mesuré le gaz, comme il a été dit, on transporte l'éprouvette dans un vase qui renferme, soit une dissolution de sulfate de fer au minimum, soit une dissolution de permanganate de potasse. Le bioxyde d'azole est alors absorbé. On mesure l'azote pur qui reste et la différence entre le nouveau volume et le volume primitif indique la quantité de bioxyde d'azote disparu. Un ajoute
MUKCII’ES 1)K C 111 M 1 K.
alors au volume d’azote pur un volume égal à la moitié de celui du bioxyde d’azote, et l’on achève le calcul comme il a été dit.
L’azote peut être aussi dosé à l’état d’ammoniaque. MM. Will et Warrentrapp, auxquels est due cette méthode, conseillent d'opérer de la manière suivante :
Dans un tube, en tout semblable à ceux dont on fait usage pour déterminer le carbone et l'hydrogène, on introduit un mélange de chaux sodée et de 5 décigrammes environ de substance. On remplit ensuite le tube de chaux sodée, on y ajoute un tampon d’amianthe pour éviter les projections et on le met en communication à l’aide d’un bon bouchon, avec un appareil à boules représenté dans la ligure 32, dans lequel on a placé de l'acide chlorhydrique concentré.
Fig. 32.
La combustion doit être conduite connue dans l’analyse ordinaire. Sous l'influence de la chaux sodée, l’azote de la substance organique passe à l’état d’ammoniaque qui s'arrête dans l’acide chlorhydrique. Dès que le dégagement gazeux cesse, on ouvre la |iointe effilée E du tube à combustion et l'on aspire à l'aide d'un tube de caoutchouc par l’extrémité ouverte du tube à boules. Le courant d’air entraîne ainsi toutes les vapeurs ammoniacales qui se trouvent dans l'appareil.
Cela fait, on verse dans une capsule de porcelaine l’acide chlorhydrique qui est dans le tube à boules et on lave bien celui-ci avec de l'eau distillée que l’on ajoute à l'acide chlorhydrique. On additionne ensuite la liqueur d’un excès de bichlorure de platine et on l’évapore à siccité au bain-marie; le résidu est lavé avec un mélange d’alcool et d’éther, puis recueilli sur un fdtre et desséché. On le calcine en dernier lieu et l'on jèse le platine qui reste comme résidu. Du poids de ce métal on déduit celui de l'azote ; chaque atome de platine correspond à une molécule ou à deux atomes d’azote.
La chaux sodée dont on fait usage s'obtient en éteignant de la chaux ordinaire avec une dissolution de soude et calcinant la matière dans un creuset.
ANALYSE U K G A N I (.1 1 K. 7>ï. .
On peut aussi recueillir l'ammoniaque dans une solulion titrée d'acide sulfurique et déterminer ensuite la quantité de cette base par un essai volumétrique.
3" Dosage du ciii.ouk, m bkojib et de l'iode. — Pour déterminer la proportion de ces divers éléments que les substances organiques contiennent, on décompose ces dernières par de la chaux pure. Il sc forme du chlorure, ou du bromure, ou de fiodure de calcium. Ces sel» restent mêlés avec du charbon provenant de la matière organique et avec un grand excès de chaux. Après avoir laissé refroidir la masse, on la traite par l'eau et par l'acide azotique pur. La chaux se dissout entièrement ainsique le chlorure de calcium. Ou liltre pour séparer le charbon, et après avoir bien lavé le liltre et avoir réuni les eaux de lavage à la liqueur, on précipite celle-ci à l'aide du nitrate d'argent; on fait bouillir pour que le précipité se rassemble mieux et l'on liltre sur du papier Berzelius.
Une Ibis que tout le précipité se trouve réuni sur le filtre, ou dessèche celui-ci dans une étuve, puis on en détache avec soin le chlorure d'argent, que l’on fait tomber dans une petite capsule do porcelaine et que l'on fond à l'aide de la flamme d'une lampe à alcool.
D’un autre côté, on plie le liltre. on l'entoure d'unlil de platine et on le brûle complètement : le peu de chlorure d'argent qui y restait adhérent est réduit à l'état d'argent métallique par les gaz hydrogénés qui se forment pendant la combustion.
Si l'on a pesé la capsule de porcelaine avant et après y avoir introduit le chlorure d'argent, on connaît le poids de ce dernier.
l)e même, si l'on a pesé le fil de platine seul et qu'on le pèse de nouveau avec la cendre du filtre, la différence est égale au poids de l’argent et de la cendre du liltre réunis, en en défalquant le poids de la cendre déterminée dans une opération antérieure, on a le |ioids de l'argent.
Par le calcul, on cherche quel est le poids de chlorure d'argent qui a donné naissance à cet argent métallique et on l'ajoute à celui du chlorure d'argent (|ue la capsule renlerme, enlin, ou calcule quelle est la quantité de chlore qui correspond au poids du chlorure d'argent que l'on a.
Avec le brome et l’iode, les opérations sont identiques.
Pour opérer la décomposition de la substance par la chaux, on
l’itl NCII’ES DK CHIMIE.
prend un tube de 50 centimètres de long et de 1 centimètre de diamètre, on le ferme à l'une de ses extrémités et on le remplit exactement comme s'il s'agissait d’une analyse ordinaire, avec cette seule différence qu'au lieu d'oxyde de cuivre on se sert de chaux.
On chauffe d'abord la partie du tube qui ne contient que de la chaux, puis on chauffe celle qui renferme le mélange de chaux et de la matière à analyser. Lorsque le tube a été porté au rouge dans toute sa longueur et maintenu pendant quelque temps à cette température, on le retire du feu et on le laisse refroidir.
Quand le tube est froid, on en fait tomber peu à peu la chaux dans un ballon qui renferme un peu d’eau distillée, puis on eu lave l'intérieur avec de l’acide azotique étendu que l’on ajoute à l’eau du ballon et l’on termine le dosage comme il a été dit plus haut.
Si la substance dans laquelle on veut doser soit le carbone, soit le chlore était par trop volatile, on terminerait le tube à analyse
U- 1 iàiiLi imdrmm ' m i tmim
Fig. 33.
en pointe à l'une de ses extrémités. On y joindrait l'ampoule à l’aide d’un caoutchouc (/ ig . 53) et l’on ne casserait la pointe de cette dernière qu'aprés avoir porté au rouge l’oxvde de cuivre ou la chaux. Dans le cas d’une analyse ordinaire, on ferait usage d'une ampoule à deux pointes, afin de pouvoir à la lin de l'opération faire passer l’oxygène à travers l’ampoule elle-iuème pour balayer la petite quantité d'anhydride carbonique qui pourrait s'y être rendue.
4° Dosage du soufiie, de l’ajssemc et du miosfuohe. — Le procédé le plus simple pour doser ces substances consiste à transformer le soufre, l'arsenic et le phosphore en sulfates, arséniates et phosphates solubles, que l’on dose ensuite par les procédés usités en chimie minérale.
Pour oxyder le soufre, le phosphore ou l'arsenic que les substances organiques renferment, on chauffe ces substances pendant une douzaine d’heures à ‘200° avec de 1 acide azotique fumant, dans un tube scellé à la lampe ; après l’ouverture du tube on sature l'acide par la potasse, on évapore lentement et l'on fond le résidu dans une capsule de platine. La matière refroidie contient les métalloïdes mentionnés à l'état de sels au maximum d’oxydation. S'il
ANALYSE OltUANIQl'K.
s’agit de déterminer le soufre, on précipite alors la solution par le chlorure de baryum et l’on chauffe légèrement. Le précipité recueilli sur un liltrc et bien lavé est desséché à l'étuve, puis calciné au rouge avec le liltrc dans un creuset de platine. Comme le charbon fourni parle liltre réduit une portion du sulfate de baryte à l’étal de sulfure, il faut ramener le tout à l’état de sulfate; à cet effet, on verse sur le précipité un peu d'acide azotique et d’acide sulfurique et l'on évapore à sec. bu poids du sulfate de baryte obtenu, déduction faite des cendres du liltre, on déduit le poids du soufre contenu dans la substance analysée. Lorsqu'on dose l'arsenicou le phosphore, ou précipite la solution par un mélange de sulfate de magnésie, de chlorure d'ammonium et d'ammoniaque, et l’on abandonne le mélange à lui-rnème pendant 12 heures nu moins.
Dans le cas du phosphore, on recueille ensuite le précipité sur un petit liltre, puis, après l'avoir desséché, on le calcine au rouge dans un creuset de porcelaine ; le sel double ammoniaco-inagnésien se transforme en pyrophosphate de magnésie. On déduit du poids de ce dernier compo.-é le poids des cendres du liltre et l’on détermine parle calcul la quantité de phosphore que le sel renferme, ce qui
PO' ' j
est facile connaissant sa formule PO'" ■ O5.
Mg* I
Si c'est à l'arsenic que l’on a affaire, ou recueille le sel double ammoniuco-magnésien sur un liltre pesé après dessiccation à 100“; on dessèche ensuite le liltre et le précipité à 100° et on les pose, En défalquant le poids du filtre du poids total, on trouve celui du sel double à l'aide duquel ou peut calculer l'arsenic ; il suflit de savoir
que ce sel a pour formule 3
/AsO" j N Mg O*
\AzlD I J
11*0. Si l'on voulait
transformer le sel par la calcination eu pvro-arséniale de magnésie en opérant connue on le fait avec le phosphate, on s'exposerait à perdre 5 ou A pour cent de l'arsenic.
b" Dosage des «étaux. — Pour doser les métaux, on incinère la substance organique. Quand le métal reste pur comme cela arrive pour l'or, le platine et l'argent on se contente de le peser; quand le métal reste à l'état d'oxvde ou de carbonate, on en détermine la quantité pur les procédés usités dans l'analyse minérale et dans
.-,‘28 Mil Ni; II' K S lit CHIMIE.
l'exposition desquels l’étendue de cet ouvrage ne nous permet pas d’entrer.
Analyse endiométriyue. — Les gaz pourraient être analysés par les procédés qui ont été décrits, il suffirait pour cela de faire passer dans les tubes à combustion un volume exactement mesuré d’un gaz dont la densité serait connue; toutefois, lorsque les gaz ne contiennent, pas d’autres éléments que le carbone et l’hydrogène, il est plus commode d’en déterminer la composition à l’aide de l’eudiomètre. On peut encore se servir de l’eudiométre pour déterminer la teneur en earlxmc des composés oxygénés.
Mous avons déjà vu en chimie minérale comment on peut à l'aide de l’eudiomètre analyser l’air atmosphérique et le mélange gazeux qui résulte de la décomposition du gaz ammoniac par l’électricité.
L’analyse des divers gaz composés que l’on rencontre en chimie organique présente une difficulté de plus; ce ne sont point, en effet, des mélanges, mais bien des combinaisons dans lesquelles les divers éléments sont unis avec une certaine contraction.
Prenons pour exemple l’analyse d’un hydrogène carboné gazeux .
On introduira dans l’eudiomètre un certain volume V de ce gaz auquel on ajoutera un volume V', d oxygéne, en ayant soin que ce dernier corps soit en excès, le volume du mélange gazeux sera V + V'.
On fera passer dans le mélange une étincelle électrique, le gaz carburé sera brûlé et il se produira de l’eau et de l’anhydride cariKinique. Comme l’eau se condensera le volume gazeux restant sera seulement constitué par l’anhydride carbonique et l’excès d’oxygène. On mesurera ce volume que, nous désignerons par V", et on en absorbera ensuite l’anhydride carbonique à l’aide de la potasse. Si le volume, après cette absorption, est V'", Y" — V"' représentera l’anhydride carbonique absorbé.
Le gaz restant sera de l’oxygène pur ; pour s’en assurer on y ajoutera un excès d’hydrogène, on fera passer l’étincelle électrique dans le mélange, la diminution de volume indiquera l’eau formée et par suite l’oxygène disparu, soit V*" le volume de cet oxygène.
On sait que l’anhydride carbonique renferme un volume d’oxy gène égal au sien, l’oxygène employé pour donner naissance à l’anhydride earhonique trouvé dans l’expérience occupait donc uu \o
DENSITÉS DF, VAPEFRS. :,*«)
lume égal à V" — V"', si l’on ajoute cette quantité à V"" et qu’on retranche cette somme du volume d’oxygène primitif V', la différence indiquera l’oxygène employé à former de l’eau. Il su (lira donc de doubler ce volume pour connaître la projwrtion d’hydrogène que la substance renfermait.
Connaissant les densités de l’anhydride carlionique, de l’hydrogène et de la substance analysée, on peut calculer la composition centésimale en poids de cette substance.
Si la substance était oxygénée, ou pourrait encore au moyen de l’eudiométre déterminer la proportion de carbone qu’elle contient, mais on ne pourrait plus doser l’hydrogène; en effet, ce dosage exigerait la connaissance de l’oxygène employé, connaissance qui ne serait pas possible puisqu'on ignorerait la quantité (h* ce corps contenu dans la substance.
Toutefois, l’analyse eudiométrique indiquerait dans ce cas la présence de l’oxygène. En effet, opérant comme si l’on avait un hydrocarbure et calculant la composition pondérale, on trouverait des quantités de carbone et d'hydrogène dont la somme serait inférieure au poids de la matière employée.
Les substances qui renferment du carbone, de l’hydrogène et de l’azote peuvent être analysées complètement par la méthode eudiom étriqué.
DENSITÉS DE YAPEl’RS
La densité de vapeur d'un corps est le rapport qui existe entre le poids d'un volume de sa vapeur et le poids d'un égal volume d’air considéré dans les mêmes conditions de pression et de température.
Deux procédés sont employés pour déterminer les densités de vapeurs : celui de fiay-Lussac et celui de M. Dumas. A ce procédé il faut joindre celui de M. Deville, destiné à déterminer les densités de vapeurs des corps qui bouillent à une température très-élevée. Cette méthode est surtout utile en chimie minérale. En chimie organique, le procédé de M. Dumas suffit. Il permet d'opérer à une température de à 00°. température qu'on ne peut même pas utiliser, parce que presque toutes les substances organiques se décomposent avant même de l’atteindre.
I’iiockdk de Cay-Lcssac — Dans ce procédé, on mesure le volume
occupé par la vapeur d'une quantité de liquide dont le poids a été déterminé d'avance. On calcule ensuite le poids d’un égal volume d'air à la même température et à la même pression. Divisant, enfin, e poids de la vapeur par le poids de l’air, on a la densité cherchée.
L'appareil dont on fait usage se compose d'une marmite de lonte (fig. 34) que l'on place sur un fourneau après l'avoir remplie de mercure bien sec. Sur oette marmite, on renverse une éprouvette graduée, également pleine de mercure sec, et, autour de cette éprouvette, on dispose un manchon de verre dont le diamètre doit avoir 5 à 6 centimètres de moins que celui de la marmite.
Le manchon et l'éprouvette sont maintenus verticaux à l’aide de tiges de fer fixées sur les anses de la marmite.
Dans l’espace annulaire compris entre l'éprouvette et le manchon on place de l'eau et un thermomètre pour en observer la température. Enfin, une des tiges de fer dont nous avons parlé porte à sa partie inférieure une aiguille destinée à déterminer le niveau extérieur du liquide.
On introduit dans l'éprouvette Fig. ôt. Ul,e petite ampoule parfaitement
pleine du corps dont on veut connaître la densité de vapeur et qu’on a eu soin de peser vide d'abord, pleine ensuite ; pour connaître le poids du liquide qu'elle renferme. L’ampoule étant introduite dans l’éprouvette, on chauffe le mercure. La chaleur se communique à l’éprouvette et à l'eau du manchon ; bientôt la dilatation du liquide fait éclater l'ampoule ; le liquide se vaporise et refoule le mercure. Lorsque la vaporisation est complète et que la température de l'eau
DENSITES DE VAPEUUS.
est arrivée au point où on veut faire la détermination, on note celle température et on lit sur l'éprouvette le volume occupé par la vapeur. 11 faut, en outre, mesurer la pression à laquelle se trouve cette vapeur. Cette pression est évidemment égale à la pression barométrique diminuée de la colonne mercurielle soulevée dans l'éprouvette. Il suffit donc pour la connaître d'examiner quelle est la pression barométrique extérieure et de mesurer la colonne de mercure soulevée dans l'éprouvette.
Pour prendre celte mesure, on fait coïncider exactement la pointe inférieure de l'aiguille avec le niveau du mercure, puis, avec un calliélomèlre, on détermine la distance verticale qui sépare la pointe supérieure de l'aiguille du niveau du mercure dans l'éprouvette. En ajoutant au nombre obtenu la longueur de l'aiguille qui est connue d'avance, on a la hauteur de la colonne mercurielle qu'il s'agissait de déterminer.
On a donc le poids P d'un volume connu de vapeur à une pression et fi une température déterminées. Le poids P' d’un égal volume d’air, à la même pression et à la même température, est donné par la formule
V(1I — Al
dans laquelle V est le volume de la vapeur, 11 la pression barométrique, h la hauteur du mercure dans l'éprouvette, et 0,00 12032 le poids d’un centimètre cube d'air à 0“ et sous la pression de700mm.
Le quotient de P par P' est la densité cherchée.
Si l’on voulait déterminer une densité de vapeur au-dessus de 100’, il faudrait remplacer l’eau du manchon par une huile aussi transparente que possible, ou mieux par de la paraffine fondue ; mais on aurait alors une cause d’erreur dans la tension de la vapeur mercurielle, et il vaudrait mieux avoir recours au procédé de M. Dumas.
Méthode de M. Dumas. — Dans la méthode de M. Dumas, au lieu de mesurer le volume de vapeur produit par un certain poids du **•
liquide, on détermine le poids de la vapeur contenue dans un vase dont la capacité est connue. On prend un ballon de verre qu'on
I* Il i NC 1 1* K s de CHIMIE.
lave, qu'on dessèche avec soin et dont on étire le col de façon à lui donner la forme représentée dans la figure ôo.
Cela fait, on pèse le ballon, dont on note le poids; on note, en même temps, la hauteur barométrique et la température de la balance au moment de la pesée, soit l’ le poids du ballon. II la hauteur du baromètre et t la température.
On introduit ensuite 1T» à 20 gr. de la substance dans le ballon
en chauffant d’abord ce dernier et le laissant ensuite refroidir après avoir plongé sa pointe dans le liquide ; j ’ puis on le place dans un bain d'huile ' où on le maintient à l’aide de l’appareil présenté (fig. 50). Le bain d’huile étant chauffé à une température convenable, le liquide se réduit en vapeurs et sort par la pointe effilée du ballon, après avoir chassé l'air atmosphérique contenu dans l'appareil. Lorsqu'il ne se dégage plus de vapeurs, ce qui indique que Fig. 56. tout le liquide est volatilisé, et lors-
que la température a atteint le degré où l’on se propose de déterminer la densité de vapeur, on dirige le feu de '.façon à obtenir une température constante ; puis on ferme la pointe du ballon avec un trait de chalumeau et l’on note la pression barométrique et la température du bain, soit If cotte pression et T cette température.
Ou sort ensuite le ballon de l'huile, on le frotte, on le lave avec de l’éther et on le pèse, soit son poids 1”.
Enfin, on renverse la pointe du ballon sous le mercure et on la casse. La vapeur étant condensée, le vide se produit et le mercure s’élève dans le ballon, qu’il remplit. On verse ensuite ce liquide dans une éprouvette graduée et on en mesure le volume, que nous appellerons V.
Dans le cas où tout l’air n’aurait pas été expulsé, on devrait recueillir l’air restant dans une petite éprouvette graduée et en mesurer le volume. A l’aide de ces diverses données, on peut calculer la densité de vapeur que l’on cherche.
DENSITES DE VAPEURS.
Le poids P du ballon plein d'air est égal au poids du verre - augmenté du poids de Pair contenu p et diminué du poids de l'air déplacé, lequel est nécessairement égal à p puisque les volumes extérieur et intérieur du ballon se confondent sensiblement, vu le l>eu d’épaisseur du verre. On a donc :
P =it + p — p
Le poids I” du ballon, dans la deuxième pesée, est égal au poids du verre w, augmenté du poids p' de la vapeur renfermée dans le ballon et diminué du poids de l’air déplacé. Or, comme généralement la pression et la température ne changent pas sensiblement pendant la durée d'une expérience, ce dernier poids est encore représenté par p ; on peut, par conséquent, poser l'égalité :
De ces deux équations, on tire :
P'— P = - + p' — p —r.—p + p D’où, en effectuant les simplifications :
D’où, en ajoutant p dans les deux membres :
Cette équation indique qu'il suffit d’ajouter le poids de l’air déplacé à la différence entre la deuxième et la première pesée pour avoir le poids de la vapeur. 11 faut donc calculer le pouls de l’air déplacé ou, ce qui revient au même, le poids de l’air contenu dans le ballon lors de la première pesée.
On connaît le volume V du ballon à t°, la pression H à laquelle la pesée s'est effectuée et le coefficient de dilatation de l’air. On aura par suite le |>oids p de l'air contenu dans le ballon à l’aide de la formule :
Le poids de la vapeur se trouvant ainsi complètement déterminé, ondoit calculer le poids d’un volume d’air égal à celui qu’elle occupait elle-même lorsqu’on a (ermé le ballon.
Le coelïicient du verre étant désigné par K, le volume du ballon à T” sera V (1 -+- KT), en ne tenant pas compte de la différence de température qui existe entre 0 et T°, conséquemment le volume de la vapeur sera aussi V (1 KT).
Ce volume, ramené à la température et à la pression normale,
gara :