HYDRATE D’'ARGON
$ 6. — L'hydrate d'argon a été découvert par Villard en 1896 (1). L'étude en a été reprise et approfondie par de Forcrand (2); il confirma, en les modifiant un peu, les valeurs des pressions données par le premier auteur.
Pour comprendre l'étude entreprise avec des corps tels que NH, HS, etc...., parlons un peu en détail de ces recherches et essayons d’en dégager les grandes lignes.
Parmi toutes les possibilités qu'on peut envisager, les lois de la thermodynamique, sous la forme de la règle des phases, opèrent un premier triage. Nous ‘avons 2 composants indépendants: l’argon et l’eau. Le nombre des phases est variable ; il peut y en avoir 2, ou 3, ou même 4. Le système se comporte d’une façon particulièrement remarquable lorsqu'il y a 2 phases. Dans ce cas, il ne dépend que d’un seul paramètre ; comme tel nous choisissons la température. Les autres paramètres, la pression par exemple, sont dé-
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terminés par t ; p pourra être représenté par une courbe dans le plan des p O t.
Dans notre cas, autour de O° et aux pressions moyennes (quelques centaines d’atmosphères au plus) où l’on opère, les 4 phases à envisager sont : la phase gazeuse, qui est toujours unique, la phase liquide, et les deux phases solides: la glace et l’hydrate. Le nombre des combinaisons (au sens mathématique) de 4 phases 3 à 3 est 4; nous prévoyons donc l’existence de 4 courbes dans le plan des p O t.
Quant à leurs intersections, elles doivent se réduire à un seul point ; car là où passent deux courbes, il y a coexistence de 4 phases. Ce point est zérovariant, partant unique, et le même pour toutes les intersections.
Entre les courbes il y a des régions où coexistent deux phases: on peut y choisir arbitrairement p et t, car elles sont bivariantes.
La figure 4 donne le diagramme un peu schématique, tel qu’il résulte des expériences de de Forcrand.
La courbe 1 a été déterminée expérimentalement ; elle est légèrement incurvée. On n’a pas pu déterminer exactement le point quadruple, mais on peut situer à peu près sa position. L'eau, en effet, s’y congèle comme si un piston exerçait sur elle une pression de 100 atm. Comme son point de congélation est abaïssé par atm. de 0,0075°, le point singulier aura les coordonnées 100 atm. et -0,75°. Pour la courbe 2, il n’y a pas de doute; elle va rejoindre la température de fusion de la glace, c’est-à-dire le point 0,0. La courbe 3 a été obtenue par de Forcrand'; on y trouve en équilibre la glace, l’hydrate et la vapeur. Cette courbe
ainsi que 1 sont d'importance; nous verrons tout à l’heure pourquoi. La courbe 4 est entièrement hypothétique ; si nous songeons qu'il faut certainement faire varier beaucoup la pression pour changer quelque peu le point de congélation de l’eau, nous la tra-
cerons presque perpendiculaire à l'axe des températures.
w#° Hy da a le
100 et Eu
Fig. 4
Dans tous les diagrammes de ce genre, c’est cette dernière courbe qui est le plus mal connue ; son étude demanderait l'emploi de pressions très fortes. Pour notre usage elle est sans grande importance.
Le diagramme nous donne une vue générale et nous met en état d'aborder des questions plus compliquées,
dont celle de la composition des phases. Le chimiste s'intéresse surtout à la phase solide, où il voit apparaître une nouvelle espèce chimique. C’est la composition de l’hydrate qui nous occupera dans la suite.
