Nouvel appareil du type Orsat. — Appareil

C. Heinz. — En employant des vases à réaction du type que nous venons de décrire, Heinz construit un appareil représenté sur la figure 35. a, b, c, d sont des vases à réaction: a, pour le CO ; A, pour l'O; c, pour les carbures lourds, C 2 H 4 , C°H 6 ; rf, pour le CO 2 . L'éprouvette graduée -m sert à mesurer les volumes gazeux; elle est en communication par la partie inférieure avec un vase que Ton peut élever ou abaisser de manière à faire varier à son intérieur le niveau du liquide obturateur. Le tube capillaire i contient un fil de palladium, que l'on porte à 400° ou 500° en chauffant le tube i au moyen d'une petite lampe à alcool; c'est dans cette partie que Ton fait brûler l'hydrogène.

Le tube i est en verre, en métal ou mieux en quartz. Dans ces conditions, on n'obtient pas la combustion du méthane. Aussi réalise-t-on celle-ci dans un vase eudiomélrique e, où se trouve une spirale de platine que Ton porte au rouge vif au moyen d'un courant électrique.

(>) Œstet-reiche chemische Zeilung, t. XLVII, p. 81, 1899.

( 2 ) C. Hahn, Sene Orsat- Apparate fttr die technische Gasanalyse (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, t. L, n*6, 10 février 1906).

Fio. 33. — Vase à réaction de E.Hankus.

GAZ MIXTE OU GAZ PAUVRE. — POUVOIR CALORIFIQUE, COMPOSITION CHIMIQUE 89

La marche d'une expérience est la suivante. Après avoir bien balayé l'air de l'appareil au moyen d'un courant de gaz, on introduit par les robinets / et A, dans l'éprouvette m, environ 102 à 103 centimètres cubes de gaz; on ferme alors le robinet/. En soulevant le vase qui communique avec la partie inférieure de l'éprouvette m, on ramène le volume gazeux dans l'éprouvette à 100 centimètres cubes environ; en ouvrant pendant un temps très court le robinet /, on fait se dégager l'excès de gaz et on fait en sorte d'avoir ainsi 100 centimètres cubes de gaz à la pression atmosphérique.

On réalise alors les absorptions des gaz dans Tordre suivant :

CO* en d\ C'H 1 en c ; en b ; CO en a.

JTX

En mesurant chaque fois la diminution de volume produite dans le mélange* gazeux par l'absorption, on a la proportion pour 100 du gaz correspondant dans le mélange.

Le volume gazeux qui reste après l'absorption de CO 2 , C 2 H 4 , et CO n'est pas tout entier soumis & la combustion pour la détermination des proportions d'H et de CH' 1 . On en prend une partie dans la pipette m, et on fait passer le reste dans le vase à réaction contenant le pyrogallate alcalin ; ce vase sert <=^ ainsi de réservoir pour le mélange gazeux sur lequel on veut opérer.

Dans la pipette m où se trouve la partie du mélange gazeux que l'on veut faire brûler, on introduit au moyen du robinet à trois voies h (dont le prolongement porte un petit tube en caoutchouc fermé par une pince) une quantité convenable d'air ou souvent mieux d'oxygène, de telle façon que le mélange total d'air et de gaz combustible ait un volume de 100 centimètres cubes sous la pression atmosphérique.

On fait alors passer le mélange ainsi formé au travers du tube i contenant le fil de palladium porté à 400° ou 500°. On réalise pratiquement cette combustion de la manière suivante. Si on emploie un petit tube de verre à parois épaisses ayant de 6 à 7 millimètres de diamètre, on le chauffe au moyen de la lampe à alcool environ une minuteavant de faire passer le mélange gazeux. On éloigne alors la lampe et on fait passer lentement le mélange gazeux sur le fil de palladium. Avant de ramener le mélange dans l'éprouvette m, on chauffe de nouveau le tube pendant quelques secondes. Après avoir fait circuler deux fois le mélange gazeux (aller et retour), on est certain que la combustion totale est réalisée. Quand on emploie un tube métallique de 1 millimètre de diamtMre, il convient, pour éviter le refroidissement, de maintenir constamment la flamme delà lampe sous le tube à combustion. D'ailleurs, dans les deux cas, la hauteur de la flamme doit être d'environ 30 millimètres. Enfin il vaut mieux souvent employer un tube de quartz qui ne se brise pas comme le tube de verre, si de l'eau vient à être entraînée avec le gaz.

La combustion de l'hydrogène une fois opérée, on mesure la diminution de volume qui s'est effectuée sur les 100 volumes du mélange d'hydrogène, de méthane et d'air que l'on a préparé pour la combustion. Désignons par c cette diminution de volume. Le volume de gaz disparu contenant les 2/3 de son volume d'hydrogène, l'hydrogène exis-

Fig. 35. — Appareil Orsat-Heinz pour l'analyse industrielle des gaz.

tant avant la combustion avait un volume égal h -c. Soit a le volume du mélange gazeux à

étudier après l'absorption de l'oxyde de carbone (c'est-à-dire après toutes les opérations d'absorption), A le volume de ce mélange sur lequel on a opéré la combustion, la proportion pour 100 de l'hydrogène dans le mélange gazeux à étudier est

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Enfin, pour réaliser la combustion du méthane, qui n'a pas lieu dans les conditions précédentes, il faut faire passer le mélange gazeux restant après la combustion de l'hydrogène dans le vase à réaction e, où se trouve la spirale de platine que l'on porte au rouge vif, au moyen d'un accumulateur donnant un courant de 5 à 6 ampères. La combustion une fois opérée, on mesure la diminution de volume; la moitié de cette diminution de volume représente le volume de méthane qui a brûlé. Une expérience de contrôle consiste à absorber le CO 2 formé ; la diminution de volume résultant de cette absorption est égale au volume de méthane existant primitivement dans le mélange. Désignons par d la diminution totale de volume après l'absorption du CO 2 formé; le volume de méthane est égal au \ /3 de

cette diminution de volume, et la proportion pour 100 du méthane dans le mélange gazeux à analyser est

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On a ainsi toutes les données nécessaires pour la détermination de la composition centésimale du gaz à étudier. Avec un peu d'habitude on peut arriver, au moyen de cet appareil, à faire une analyse complète de gaz d'éclairage en trente minutes.

Fio. 36. — Appareil d'Orsat-Hahn pour l'analyse industrielle des gaz.

15. Modification de l'appareil d'Orsat. — Appareil C. Hahn. — On peut, d'une manière plus simple, brûler en même temps l'hydrogène et le méthane, sans employer un courant électrique. On y arrive au moyen de l'appareil suivant dû à M. C. Hahn (fig. 36). Il diffère de l'appareil précédent en ce que le vase à réaction e contenant une spirale de platine et le tube capillaire renfermant un fil de palladium sont remplacés par un simple tube de platine i recourbé comme le montre la figure 36, et contenant des fils de platine et de palladium. La partie ki de ce tube est portée au rouge vif. On fait circuler lentement le mélange gazeux à brûler dans ce tube de platine, en amenant les gaz dans le vase e. On brûle ainsi à la fois l'H et le CH 4 . Le diamètre total du tube de platine est d'environ 1 millimètre et sa longueur est de 10 centimètres; la partie recourbée portée à haute température a une longueur d'environ 3 centimètres. Pour éviter de brûler les raccords du tube de platine avec l'appareil et pour refroidir les gaz, on fait passer une partie de ce tube dans uno caisse m contenant de l'eau (200 centimètres cubes); pendant les trois ou quatre minutes que dure la circulation des gaz dans le tube de platine, l'eau s'échauffe à peine de 1°; on peut d'ailleurs garantir contre le rayonnement la partie antérieure du vase m en la protégeant par une plaque d'amiante.

GAZ MIXTE OU GAZ PAUVRE. - POUVOIR CALORIFIQUE, COMPOSITION CHIMIQUE 91

La détermination des proportions centésimales d'hydrogène et de méthane existant dans le mélangea étudier se fait de la manière suivante. La réaction