Phosphorescence du soufre

Introduction. — L'exemple du phosphore nous fournit un élément d'orientation pour la solution de la question qui nous intéresse, la recherche de l’ionisation par action chimique.

Dans l'expérience de séparation de la phosphorescence et du phosphore nous réalisons côte à côte, dans le même tube, deux réactions chimiques successives. L'une, l’oxydation du phosphore en anhydride phosphôreux, n’est accompagnée d’aucune ionisation; l’autre, l'oxydation de Panhydride phosphoreux en anhydride phosphorique, produit des effets d’ionisation intenses. En même temps que nous ramenons l’ionisation par le phosphore à un phénomène plus général et mieux connu (l’ionisation par flamme), nous découvrons une réaction chimique, la formation d’anhydride phosphoreux, dans laquelle les produits naissants ne sont pas à l’état conducteur. On voit les questions que cet exemple suscite. Lequel des deux phénomènes est général, la réaction avec conductibilité ou sans conduactibilité? Si les deux phénomènes sont généraux au même titre, leur différence tient-elle aux conditions chimiques de la réaction, à la différence entre les conditions de formation d’un oxyde inférieur et d’un oxyde supérieur? Dans l’ionisation par phosphorescence, le phénomène de luminosité est-il essentiel? 1] nous est impossible de répondre à ces questions par l’examen du cas du phosphore seul. Nous nous sommes proposé d’étudier d’autres exemples et nous avons envisagé d’abord le cas du soufre.

Conditions de phosphorescence. — Le soufre, d’après différents auteurs, particulièrement d'après Joubert (!), présente au voisinage de 200° une-phosphorescence comparable à celle du phosphore. Il nous a été très facile d'observer cette propriété. En chauffant rapidement dans un tube à essai, où mieux dans un petit matras, des fragments de soufre au delà du point de fusion, on observe tout à coup la formation de nuages laiteux, très nettement visibles dans l’obscurité. Pour éviter la lumière parasite due au bec Bunsen, on s’est servi d’un four électrique à résistance de nickel. Ce four, qui a la forme d’un cylindre ouvert aux deux bouts, de 17°" de hauteur et 10°" de diamètre environ, possède des fils de chauffe tendus sur carton d’amiante tout le long de la surface intérieure. On peut faire passer un courant de 5 ampères avant que les fils commencent à rougir. Si l’on place au milieu du four un petit creuset garni de soufre, on constate l'apparition brusque de la phosphorescence quand la température dépasse 200°. La phosphorescence prend ici un aspect caractéristique. Elle ne se produit pas au contact du soufre fondu, mais à une certaine distance et de préférence au voisinage des fils de chauffe où la température est le plus élevée. Elle affecte la forme de flammes livides, constamment mobiles, qui demeurent confinées à la surface intérieure du four. La température moyenne prise dans l’axe du four est indiquée par un couple platine-platine iridié, associé à un galvanomètre Hartmann et Braun, et préalablement étalonné entre 15° et 444°. On s’est également servi d’un thermomètre de précision à mercure, gradué entre o° el 450°.

Le dispositif auquel on s’est arrêté pour l’étude de la phosphorescence a été le suivant (fig. 11). Des fragments

(!) Voir JouBerT, Ann. de l'École Normale, t. II, 1854.