CARBONE ET HYDROGÈNE

On adopta la méthode habituelle pour la détermination du carbone et de l'hydrogène dans la houille. Une quantité de houille est brûlée dans courant d'oxygène dans un tube de verre dur chauffé dans une fournaise à combustion: les produits de la combustion sont alors passés sur de l'oxyde de cuivre fortement chauffé pour compléter leur oxidation et sur du chromate de plomb légèrement chauffé qui retiem le soufre. L'eau et le dioxide de carbone ainsi produits sont réunis en absorbents appropriés et pesés.… Le poids de l'hydrogène dans la houille est calculé à 60-1119 (log = 1:0487) fois celui de l'eau produite et le carbone à 0-2727 (log 1:4357) fois le dioxide de carbone.

On apporta deux modifications imæportantes à la méthode générale; la première de ces modifications était celle pratiquement adoptée par le

of. NW. Led pour FUnited States Coal Testing Plant de St. Louis.! On se servit d'une fournaise à combustion avec brûleur Bunsen pour chautee un tube de combustion en verre Bohemian ou Jena de 100 cm. de long et d'un diamètre extérieur de 26 mm. dans lequel il y avait à partir de l'extrémité extérieure (à où les produits de la combustion quitterit le tube): (1) un tampon détaché de 112 cm. de long, formé d'une spirale de gaz dk

cuivre placée à 6 em. de Fextrémité: (2) 14 cm. remplis de gros morceaux de chromate de plomb fondu: (3) un second tampon de gaze de cuivre après lequel se trouvait un espace de 38-40 em. à l'entrée de l'ouverture intérieure Laquelle se trouvait une spirale de gaze de cuivre d'environ em de long. Le tube s'avancait d'environ 10 em. au delà de chaque extrémité de la fournaise et était term x deux extrémités par des arrêts en caouteheone bien adaptés, a simple trou qui étaient protégés de la chaleur dé fonrmaise treillis d'asbesti L'oxvgène et l'air furent fournis

! logical Survey Prof. Paper 48 (1906 p. 1K4

par des récipients à gaz et furent purifiés en passant à travers un appareil à sécher de Traubers qui consistait d'une bouteille contenant de l'acide sulfurique fort, ét d'une autre contenant une sofution de «in à un de potasse caustique, ainsi qué d’un tufx de 13” dont la première partie était remplie de soude granulée et la seconde de chloride de chaux granwlé, cette partie de matières purificatives était mise en double de façon à ce que Foxygène put passer à travers une moitié et l'air à travers l'autre. Les deux moitiés étaient reliées par un tube en F à un tube en verre à robinet d'arrêt, dont une extrémité passait à travers l'arrêt en caoutéhenx et se rendait jusque

dans l'entrée du tube 4k

combustion

Les matières absorbantes à l'extrémité extérieure du tube de combustion se composaicnt d’un tube en U de 6" Marchand rempli dé chloride de chaux pour absorber l'humidité et d'une bulbe à potasse Geisslér ou Geisler Wetzel avec tube spécial contenant du chlorure de chaux pour absorber Le dixide de carbone. Aprés que le tube Marchand en U eut été rempli de chlorure de chaux, la partie ouverte fut scellée et un jet de dioxide de carbon passa à travers pendant une heure afin de convertir cout oxyde présent en carbonate; le dioxide de carbone fut chassée avec Fair see avant que le tube né fut employée. Un tube supplémentaire fut passé à travers le bouchon extérieur du tube de combustion une bulbe entre celuici et la partie du tube en E emmagasina la pluspart de l'eau produite et comme celle-ci fut secouée et bouillie 69 dehors de la bulbe à la fin de chaque

expérience, une dose de chlorure de caleium (environ 35 grammes) fut suffisante pour un grand nombre de déterminations: le tube de l'autre

côté fut relié avec la bulbe de potasse par un tube en caoutchouc, entouré de fil de fer durant chaque expérience. Le tube en U #1 les bulbes à potasse furent munies lorsqu'elles n'étaient pas employées de “ipuchons à leurs

extrémités formés de tubes de caoutchouc munis de tampons en verre, elles furent pesées suparavar: ainsi qu'après chaque expérience et furent laissées au moins un œuart d'ieure dans la balancé avant chaque pesage; les capuchons du tube où de la Pnfx furent enlevés: les extrémités où s'étaient trouvés les £agnhon: de caoutéiva avaient été soigneusement nettoyées et le tout bremsl aves à ginceau avafs d'être placé dans le platea de la balager, QuelquetsÆ: fs furent peséés seules et d'autres fois, chacune d'elle fut peste contre us faux &## #4 une bulbe et la différence de pesanteur fut enregistrée.

Aux matières absorbantes succédaient un tube final de poussière de soude relié À une bouteille Marriott qui fournissait un pouvoir constant de succion. La succion était ajustée pour être presque mais non suffisamment forte pour tirer l'air à travers l'appareil tout entier: l'air ou l'oxygène étaient alors fournis aux matières purificatives sous une légère pression de façon à ce qu'ils puissent passer à travers l'appareil tout entier et comme l'intérieur du tube de combustion se trouvait sous une légère succion il y avait moins de danger de fuites qu'il v en aurait eu sous pression. Quand les matières absorbantes ne se trouvaient pas en position, le tube de garde était emplové pour protéger l'extrémité de sortie contre le tube de combustion.

Avant que toute expérience ne soit faite avec le tube de combustion, on le chautfa fortement, et on fit passer à travers un jet d'oxygène de façon à brûler toute matière organique provenant du tube ou de son contenu. L'appareil entier fut aussi examiné au sujet des fuites.

Dans l'une des expériences cette partie du tube contenant de l'oxide de cuivre fut également chauffée à blanc à l'exception de quelques rares centimètres que lon laissa à froid et la partie contenant le chromate de plomb fut chauffée au rouge à peine visible. Dans l'intervalle le tube au chlorure de chaux et la bulbe à potasse furent pesés et mis de côté et un récipient de platine où de porcelaine qui avait été chauffé et refroidi fut pesé et chargé d'environ 0:2 gramme de l'échantillon à analyser: le tube d'échantillon contenant la houille fut pesé et une quantité suffisante de houille fut versée dans le récipient appuyé sur un bouchon muni d'une entaille à coulisse de façon à s'adapter au récipient et il fut recouvert d'une feuille d'étain: le tube fut immédiatement rebouché, le récipient placé dans un desséchoir et le tube repesé: la différence de pesanteur étant le poids exact pris pour l'analyse. Quand le tube de combustion fut proprement chauffé, les matières absorbantes furent reliées à l'extrémité de sortie, le bouchon d'intérieur fut enlevé, la spirale de cuivre fut temporairement enlevée et placée sur un verre propre et le récipient à houille introduit et poussé presque jusqu'au tampon placé près de l'oxyde de cuivre: la spirale de cuivre fut alors remise en place ainsi que Île bouchon. Un courant lent d'oxygène fut alors envoyé à travers l'appareil tout entier: les brûleurs à l'extrémité d'entrée du tube furent alors allumée mais jusqu'à ce que la spirale de cuivre fut chauffée à x if, on ne laissa pas passer de chaleur près du récipient. La partie la plus critique de l'expérience consiste dans le chauffage gradué de la houille dans le récipient afin de faire partir la matière volatile. Cela doit être fait très tranquillement, car autrement le méthane et les autres hydrocarbones pourraient s'échapper du tube ans être brûlés: le chauffage fut fait en allumant progressivement les brûleurs sous le récipient en l'approchant des deux côtés avant d'allumer aucun brûleur sous lui: les flammes furent maintenues très basses au début puis grandirent petit à petit et finalement quand les flammes furent entières, les briques dans cette partie de la fournaise furent fermées une par une de façon à augmenter la température. Si l'expérience est proprement conduite il ne doit y avoir à aucun moment plus qu'une succession tranquille de bulles à travers la bulbe à potasse. Quand toute la matière volatile eut été chassée, le courant d'oxygène fut légèrement augmenté et maintenu jusqu'à ce que le coke laissé dans le récipient fut complètement brûlé: les progrès de la combustion purent être observés en observant l'éclat du feu dans le récipient; la chaleur fut réglée dans son intensité au moyen de l'oxygène et on ne la laissa pas devenir trop grande de facon à éviter la fusion des cendres. L'oxygène fut supprimé quelque cinq ou dix minutes après que la combustion eut semblé complète et l'on fit passer

de l'air jusqu'à ce qu'il pe reste plus que l'air dans les matières absorbantes;

chaque centimètre cube d'oxygène qui n'est pas remplacé par de l'air dans

de

le tube d'absorption le fait peser 14 de dixième de milligramme de trop. Le courant d'air fut très léger au commencement, mais fut augmenté ensuite: on retira environ un litre d'air en une heure. Pendant la dernière partie de l'expérience on fit en sorte que toute humidité qui s'était condensée dans la partie froide du tube fut renvoyée dans le tube de chlorure de chaux: s'il était nécessaire, cette partie Ctait chauffée au moyen d'une brique chaude. La diffusion de l'eau, etc., dans l'extrémité d'entrée du tube au-delà de la spirale de cuivre, mise là pour arrêter cette diffusion, fut toujours empêchée si possible; mais si l'eau se condensait là, elle put toujours rejetée en avant au moyen d'une brique chaude.

A la fin de l'expérience, on retourna les brûleurs sous l'extrémité d'entrée: les matières d'absorption ne furent plus reliées aux autres parties et les capuchons furent mis sur les tubes qui furent alors placés dans la boîte de la balance avant d'être pesée; le récipient fut alors enlevée et mis dans un desséchoir prêt à peser afin de déterminer le poids de la cendre restant.

La fournaise fut alors prête pour une autre détermination, et si dans l'intervalle une seconde série de tubes d'absorption avait été préparée et pesée, ainsi qu'un autre récipient de houille pesé, on recommencait de suite.

On prit de une à deux heures pour amener la fournaise à la chaleur voulue après que le récipient eut été introduit; pendant une heure supplémentaire l'oxygène passa à pleine chaleur et ensuite l'air passa pendant une heure pour enlever l'oxygène. Deux combustions complètes avec une seule fournaise nécessitèrent en général huit ou neuf heures, mais avec deux fournaises, un opérateur ne requit pas beaucoup plus de temps pour faire quatre déterminations.

On trouva qu'une analyse de lignite requérait beaucoup de soin au début du chauffage; il n’en était pas de même avec le coke ou l'anthracite.

\W. Pollard, de la Commission Géologique d'Angleterre et de Galles recommande que le récipient reste sur un morceau de feuille de platine dans le tube de combustion; ‘“‘cela empèche toute possibilité de collage au tube et diminue la possibilité d'adhésion de tout oxyde de cuivre.

Les tampons et les spirales de diffusion sont décrites comme étant des spirales en gaze de cuivre. On verra naturellement facilement qu'à; l'usage le cuivre s'oxyde rapidement et qu'après quelques expériences, les spirales sont presqu'entièrement oxydées, quoiqu'elles retiennent leur forme originelle.

L'oxygène employé fut fourni par la Dominion Calcium Light Co. Ltd. de Mecntréal. On la prépara, principalement pour l'usage médical en chauffant du chlorate de potasse. Des expériences à faux furent faites avec du sucre pour essayer la pureté de l'oxygène et l'exactitude de l'appareil avant de commancer les essais réguliers.

La seconde modification de la méthode générale de détermination du carbone et de l'hydrogène différa principalement de celle ci-dessus sur les points suivants:

(D). L'oxygène et l'air passèrent à travers r'appareil sous pression et on n'employa aucune succion.

(2). La série absorbante se com.posait de (a) un tube en U de 5” rempli de pierre ponce trempée dans l'acide sulfurique concentré: après chaque expérience, le tube fut re-rempli d'acide et l'excès rejeté avant l'expérience suivante; (b) un tube en U rempli de petits morceaux de potasse caustique et (c) un tube de garde rempli de soude et de chlorure de chaux.

(4). La série purificative fut modifiée de façon à s'adapter à la série absorbante: elle était dans l'ordre suivant: solution de potasse caustique, chlorure de chaux, soude et en dernier, acide sulfurique concentré à l'extrémité de la série située près de la fournaise.