RÉACTION D'ÉQUILIBRE DE LA VAPEUR D'EAU II

cuivre portée au rouge, ponce sulfurique, ponce phosphorique. Il traverse un indicateur de débit à tube capillaire avant de se rendre dans le tube à oxyde de cuivre. A la sortie de l'indicateur de débit est disposé un tube de sécurité destiné à arrêter l'huile de l'indicateur en cas de surpression brutale. Le robinet R, permet l’arrivée d’un courant d'oxygène destiné à réoxyder le cuivre réduit par une longue série d'expériences. Le tube à oxyde de cuivre est plus long que les tubes servant aux analyses organiques ‘habituelles, sa longueur utile est d'environ 80 cm.:; cette longueur donne pleine sécurité quant à la transformation complète de l’hydrogène en vapeur d’eau.

2° Jonction du générateur de vapeur avec le tube à réaction. — Le robinet à trois voies R, (fig. 3) met en communication le tube à réaction soit avec le générateur, soit avec un tube à azote avant et après chaque expérience. Une spirale destinée à donner de la souplesse à l’ensemble supprime tout risque de rupture; cette spirale se termine par la pièce mâle d’un joint conique rodé dont la partie femelle en verre cristal est soudée au tube à réaction en platine. Le dia-

Vapeur d'eau Nacelle

a nn Se ,

JOINT CONIQUE Fig. 4.

mètre intérieur du cône femelle est suffisant pour livrer passage à une nacelle de platine chargée de fluorure (fig. 4).

L'ensemble étant porté, à l’aide d’une étuve à air, à la température de 130° C., on'ne peut penser graisser le robinet R, et le joint conique suivant les procédés habituels. Le

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robinet est lubrifié par un mélange de paraffine et de graphite pulvérisé ; le cône est graissé avec la quantité minimum de paraffine.

3 Enceinte à réaction. — Le platine est le seul métal susceptible de résister à haute température dans une atmosphère de gaz fluorhydrique et de vapeur d’eau, c'est pourquoi notre choix s'est porté sur ce métal dont le prix a malheureusement empêché la réalisation de tous nos désirs.

L'enceinte à réaction est constituée par un tube de platine de 300 mm. de longueur et de 6 mm. 5 de diamètre intérieur. Ce tube est prolongé par un autre de 210 mm. de longueur et de 2 mm. de diamètre intérieur.

Dans le gros tube pénètre une nacelle de platine de 90 mm. de longueur pouvant contenir de o g. 5 à 1 g. de fluorure.

L'ensemble est disposé dans un four à résistance de nichrome soigneusement calorifugé (fig. 3). La température est mesurée à l’aide d’un couple thermo-électrique platineplatine rhodié. La soudure froide est maintenue à o° C. par de la glace. Un millivoltmètre sensible donne la valeur de la force électromotrice. Le couple est placé à l'extérieur du tube de platine et à son contact. Le couple et l'enceinte de platine sont disposés dans une gouttière de nickel cylindrique dont le rôle est de donner de la rigidité à l’ensemble et d'assurer une.bonne répartition de la chaleur. Des essais nous ont montré que dans ces conditions, pour un régime thermique stable, la température ainsi prise à l'extérieur du tube a pratiquement la même valeur que celle de la nacelle.

Le bobinage du fil chauffant de nichrome est fait soigneusement au tour, de sorte-que la température est constante sur toute la longueur de la nacelle.

Le gros tube de platine émerge du four électrique d’une longueur de 7 cm. Des essais préliminaires nous ont montré que cette longueur est suffisante pour éviter totalement la

rupture de la soudure de ce tube avec la partie femelle du joint rodé, même durant des chauffes à 1 000° C.

4° Jonction de l'enceinte de platine avec le dispositif récepteur. Description de ce récepteur. — Le problème posé est assez difficile à résoudre. IL s’agit, ainsi que nous l'avons déjà dit, de recueillir le mélange gazeux FH — OH? vapeur. Un tube d'argent en U de 320 mm. de longueur et de 4 mm. de diamètre intérieur est vissé à la sortie du tube de platine. Il plonge dans de l'air liquide. L’acide fluorhydrique et la vapeur d’eau qui sortent du tube de platine sont ainsi entièrement retenus. Un tube en U à ponce sulfurique relie le tube d’argent à l’atmosphère et empêche toute rentrée d’eau. à

Deux conditions s'imposent impérieusement : nécessité de refroidir énergiquement le tube d'argent pour éviter toute perte d’eau ou d'acide fluorhydrique, et d’autre part obligation, malgré la présence voisine de l'air liquide, d’éviter toute condensation prématurée dans la partie comprise entre le tube d'argent et le four. La description suivante fera comprendre comment ces difficultés ont été tournées. Voir fig. 3 la projection verticale et le schéma qui se trouve en bas, à droite.

Vers l'extrémité du tube de platine de faible diamètre, immédiatement à la sortie du four, est soudée une vis d’argent. Cette vis porte un épaulement destiné à la serrer énergiquement de façon à éviter toute torsion du tube de platine lors du blocage de l’écrou. Le tube de platine dépasse la vis d'environ 20 mm., sa forme courbe lui permet de pénétrer dans le tube récepteur et de porter ainsi le mélange gazeux le plus loin possible du joint. Le tube d’argent possède un méplat qui est appliqué étroitement sur la face terminale de la vis à l’aide d’un écrou d'argent. L’étanchéité de cette jonction a fait l'objet de nombreux essais à cause de la nature même des corps en présence et de la température relativement élevée (150°-160° C.) à laquelle il faut porter

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cette région. Nous avons pu obtenir des rondelles de bakélite de très belle qualité qui ont parfaitement rempli les conditions demandées. Un serrage à chaud permet un écrasement favorable. Cette rondelle doit être changée toutes les trois ou quatre expériences car les chaulffes successives qu'elle subit accroissent son degré de condensation en donnant une résine plus dure mais plus cassante et, par suite, moins facile à serrer convenablement.

Le joint est maintenu, ainsi que nous l'avons dit, à une température de 150°-160° C. à l’aide d’une petite étuve verticale à air placée à la sortie du four (fig. 3, projection verticale). Après fixation du tube d’argent, on place un collier de plomb autour du système vis-écrou. Ce collier: porte un trou afin de mettre le réservoir d’un thermomètre à mercure l'au contact même de l’écrou ; la température indiquée est ainsi celle du joint lui-même.

$ 3. — CoNDUITE D'UNE MESURE

Avant toute expérience, le tube de platine et le raccordspirale jusqu'au robinet sont desséchés par un courant d’azote très sec (barbotage dans de l'acide sulfurique, colonne -à ponce sulfurique, colonne à ponce phosphorique).

La nacelle de platine est chargée, et avant de faire les jonctions, le fluorure mis en place est desséché à nouveau. Pour cela, le chauffage du four étant commencé, un nouveau courant d'azote est envoyé pendant quelques instants.

Le four est alors assemblé au raccord-spirale. Le tube d'argent, après avoirété taré muni de ses bouchons, est vissé à chaud (100° C. environ). Le tube en U à ponce sulfurique est fixé à son extrémité. Le collier de plomb qui entoure Jécrou de fixation du tube d'argent est mis en place ainsi que l’étuve à air que l’on porte à la température précédemment indiquée.

Après avoir purgé l’appareil producteur de vapeur d’eau

(Hg. 1) par l'intermédiaire de R, à l’aide d’un tube à hydrogène, les grilles sont allumées et l’étuve du raccord-spirale portée à la température de 1259-1300 C. Pendant cette manœuvre le tube à oxyde de cuivre est mis directement en relation avec l’atmosphère au moyen du robinet R,, de sorte que la vapeur s'échappe à l’extérieur. Lorsque la température est suffisante (rouge sombre) on vérifie qu’il ne passe plus d'hydrogène en constatant sur une cuve à eau l'absence de dégagement gazeux.

On met alors les grilles en relation avec les gazomètres. Le débit désiré est établi durant quelques instants jusqu’à régime parfaitement stable.

Le tube d'argent est plongé dans l'air liquide. Toutes les températures sont vérifiées à nouveau. On envoie alors la vapeur d’eau dans le tube de platine à l’aide de R, en notant l'heure et la hauteur du gazomètre.

Lorsque l’appareil a été traversé par un volume d’hydrogène voisin de 100 cm*, l'expérience est interrompue. Après avoir noté l'heure, le tube de platine est isolé avec le robinet R,. Le gazomètre est arrêté et sa hauteur d'eau inscrite.

On sépare le tube d'argent, on le pèse avec ses bouchons. Il suffit ensuite de balayer ce tube avec un courant d’eau et de doser dans une capsule d’argent l'acide fluorhydrique formé. Ce dosage s'effectue en ajoutant un volume connu de soude de titre convenable dont l’excès est mesuré à l’aide d’une solution d'acide chlorhydrique, à chaud, en présence

de phtaléine.