PRINCIPE DE LA MÉTHODE
L'idée qui nous a guidé est d'éliminer complètement la cause principale d'erreur que nous avons signalée (p. 43) : la volatilisation de calcium.
Pour ce faire, nous avons d’abord pensé à empêcher la distillation du métal au moyen d’une pression exercée par un gaz inerte ne prenant pas part à l'équilibre ; l’argon semblait tout indiqué : Botolfsen (67) l’avait employé avec succès pour la préparation synthétique du carbure de calcium. Nous avons rapidement abandonné cette méthode pour diverses raisons.
Nous avons songé alors à enfermer l’hydrure de calcium dans une enceinte close munie d’une paroi semi-perméable laissant passer l'hydrogène mais non la vapeur de calcium ; cette paroi-filtre peut être réalisée avec du fer : le fer, en effet, est perméable à l'hydrogène au rouge; ce fait est connu depuis longtemps et a été étudié par de nombreux auteurs : Sainte-Claire Deville et Troost (68) l'ont signalé dès 1863; Cailletet l’a confirmé vers la même époque (69); mentionnons aussi Graham (70); puis Winkelmann (71) et Richardson (72); Sieverts (73) a indiqué que la perméabilité commence à 300° C. ; enfin, en 1927, Lombard (74) a effectué des mesures : il a trouvé que le débit à travers une paroi mince de fer est, toutes choses égales d’ailleurs, proportionnel à la racine carrée de la pression et est de la forme d = a! ;
A6 PAUL REMY-GENNETÉ
pour une température de 517°, sous une pression de 6»7 mm. de mercure, le débit est 1,19 cm‘-heure-cm? à travers une lame de 0,162 mm. d'épaisseur de fer électrolytique.
Pour profiter de cette intéressante propriété du fer, nous avons enfermé l’hydrure dans un tube de fer assez épais dont un des fonds est constitué par une tôle mince de fer doux. Cette interposition d’une paroi laissant passer sélectivement au rouge l'hydrogène et non la vapeur de calcium ne change en rien l'équilibre, puisque la phase vapeur reste intégralement en présence des autres phases : la vapeur de calcium, en effet, ne peut s'échapper ; quant à l'hydrogène, le filtre ne l'empêche pas de passer dans un sens ou dans l’autre : il est donc pratiquement en contact avec les autres phases participant à l'équilibre; on peut objecter à ce raisonnement que la diffusion à travers la tôle n’est pas instantanée; c'est vrai, mais il suffit d'attendre le temps voulu pour obtenir l'équilibre ; aux environs de celui-ci, les échanges entre les différentes phases sont faibles et, par conséquent, peuvent s’accomplir sans grand retard ; c’est ce que l'expérience a confirmé (CF. p. 57).
Avant l'emploi, le tube est chauffé au rouge dans l’hydrogène afin de bien réduire les petites quantités d'oxyde qui le recouvrent et on -le laisse refroidir également en atmosphère d'hydrogène ; de plus, on a soin d'utiliser toujours le même tube pour tous les essais ; de cette facon, la teneur en carbone du fer est bien abaissée, comme l’ont montré Hackspill et Schwarz (35) : le calcium décarbure le fer.
L'hydrogène est bien légèrement soluble dans le fer, ainsi que l’a indiqué Sieverts (76), mais il est facile d'en saturer ce métal ; ainsi, 100 g. de fer à 0,04 o/o de carbone absorbent, sous 760 mm., d’après Sieverts :
à 82700. . . . . 0,242 mg. d'hydrogène À VOS00 En. :- + OO 00 »
RECHERCHES SUR LES HYDRURES ALCGALINO-TERREUX 47
En résumé, l'emploi d’un tube de fer à paroi devenant semi-perméable au rouge est l’essence même de notre méthode ; du même coup, il n’y a plus à redouter l’action sur Le tube de porcelaine, puisque ni l’hydrure ni le calcium n’ont avec lui aucun contact.
De plus, voici quelques autres points également importants de notre technique :
1° Nous avons mis tous nos soins au dispositif de chauffe de façon à obtenir un excellent réglage de la température ;
20 Nous avons mesuré cette température, non pas à l’extérieur du tube constituant l'appareil, comme dans les travaux antérieurs au nôtre, mais à l’intérieur du tube de fer lui-. même ;
3° Nous avons opéré à volume constant en employant un dispositif de mesure de la pression permettant de ramener toujours au même volume ; seule, la pression varie.
