OBSERVATIONS

1*' décembre.

mèl.

litre.

24 janvier. . .

24 février...

21 mars ....

3 avril

9 juillet. . . .

4 août

6 août

22 août

H novembre.

23 décembre.

27 décembre.

5 avril

/ Apres une < longue SC-

( cheresse.

En examinant ce tableau, on voit :

1* Que la proportion des gaz, et particulièrement celle de l’air, est susceptible de grandes variations ;

2« Que la quantité d’air et d’acide carbonique est plus considérable en hiver qu’en été ;

3“ Que l’eau est moins riche en oxygène en été qu’en hiver ;

/r Que les chilTres de l’acide carbonique ne sont pas exactement proportionnels à la quantité de carbonate de chaux et de magnésie, dosés clans d’autres expériences;

MÉLANGES CAZKDX.

50 Que généralement la proportion des gaz croît en même temps que le volume de l’eau;

6“ Que, d’après mes expériences, l’eau de la Seine contient, en moyenne, pour 1000 grammes, 0'“,023 d’acide carbonique, 0''‘,009 d’oxygène et 0'‘',020 d’azote;

7“ Que la proportion d’oxygène est, en moyenne, de 31,03 pour 100 parties d’air.

Gay-Lussac et de Humboldt ont trouvé, dans leur travail sur les moyens eudiométriques et sur la proportion des principes constituants de l’atmosphère, que l’eau de la Seine donne un air qui contient 31,9 d’oxygène sur 100 parties. La moyenne que j’ai obtenue est rendue plus faible peut-être par les quatre déterminations qui ont été faites pendant l’été.

C’est Priestley qui, le premier, a observé que l’air retiré des eaux contient plus d’oxygène que l’air de l’atmosphère; mais nous devons à Gay-Lussac et à de Humboldt les connaissances les plus précises sur ce fait important. Ces savants célèbres ont observé que, de tous les gaz sur lesquels ils ont opéré, l’oxygène est celui dont l’absorption par l’eau de la Seine est le plus considérable. En effet , en mettant en contact avec cette eau déjà chargée d’air 100 parties de gaz oxygène, 100 d’azote et 100 d’hydrogène, le gaz oxygène diminue de àO parties, tandis que les deux autres ne perdent que 5 et 3 parties.

L’absorption réelle de gaz oxygène est bien plus considérable encore que. ne l’indique son volume apparent. En efiét, les 60 parties de résidu ne sont pas formées d’oxygène pur, mais elles contiennent 37 parties d’azote et 23 d oxygène. Ainsi, les eaux de rivière, que l’on regarde comme saturées d’air, absorbent une proportion considérable d’oxygène lorsqu’on les met en contact avec ce gaz. Ce fait mérite d’être signalé, car il est susceptible d applications très importantes.

ANALYSE DES MÉLANGES GÀZEDX. 128

§ 9. Mélange d’hydrogène et d’oxyde de carbone.

On introduit dans l’eudiomètre à mercure 100 volumes de gaz, on y ajoute un excès d’oxygène, et l’on fait détoner. Supposons qu’ après la détonation le volume de l’acide carbonique formé soit de 70, et que celui de l’oxygène soit de 50 : 70 d’acide carbonique représentant le même volume d’oxyde de carbone et celui-ci absorbant la moitié de son volume d’oxygène, il est évident que, sur les 50 volumes d’oxygènejemployé, 35 se sont unis avec l’oxyde de carbone. 15 volumes se sont donc combinés avec l’hydrogène, ce qui donne 30 volumes de ce dernier gaz.

§ 8. Mélange d’hydrogène et d’azote.

On ajoute à ce mélange dans l’endiomètre un excès d’oxygène que l’on mesure avec soin, on fait détoner et on note l’absorption. Les deux tiers du volume qui a disparu représentent l’hydrogène. Pour éviter la formation de l’azotate de mercure, le volume du gaz détonant ne doit pas former plus des 0,8 du résidu gazeux. Cette précaution s’applique à l’analyse des mélanges qui peuvent donner naissance par la combustion à des produits nitreux.

S 9. Mélange d’hydrogène et de protoxyde d’azote.

Pour analyser ce mélange, on le fait détoner dans l’eudioinètre et la diminution de volume donne celui d’hydrogène transformé en eau, puisque 100 volumes de protoxyde d’azote produisent par la détonation le même volume d’azote, en absorbant 100 volumes d’hydrogène. Si la proportion de protoxyde d’azote était faible, il conviendrait d’ajouter de l’oxygène au mélange ; si l’hydrogène était insuflisant pour J)rûler le protoxyde d’azote, il faudrait en augmenter le volume.

§ 10. Mélange d’hjdrogène et de bioxyde d’azote.

On introduit dans un tube gradué 100 volâmes de ce mélange, puis une dissolution de sulfate de protoxyde de fer qui absorbe le bioxyde d’azote; le volume du résidu représente l’hydrogène.

On peut également employer le chlore qui, lorsqu’on opère sur l’eau, convertit le bioxyde d’azote en acides solubles et n’agit pas sur l’hydrogène à l’abri de la lumière. On absorbe ensuite l’excès de chlore par la potasse, et le gaz qui reste est formé d’hydrogène.

§11. Mélange d’azote, de bioxyde d’azote et d’acide

carbonique.

1° On absorbe l’acide carbonique au moyen d’un fragment de potasse humecté et l’on mesure le résidu gazeux qui est formé d’azote et de bioxyde d’azote ;

2° On sépare le bioxyde d’azote de l’azote par une dissolution concentrée de sulfate de protoxyde de fer qui dissout le premier et qui laisse de l’azote pur. On pourrait également doser le bioxyde d’azote en le décomposant par le potassium dans une cloche courbe ou en le faisant détoner dans l’eudiomètre avec l’hydrogène. On sait qu’un volume de bioxyde d’azote laisse par la détonation j volume d’azote.

§1*. Mélange d’azote, d’oxygène, d’oxyde do carbone et d’acide carbonique.

On absorbe l’oxygène à l’aide du phosphore, en prenant les précautions que nous avons indiquées. On reconnaît la proportion d’acide carbonique, en introduisant dans le résidu gazeux un fragment de potasse humectée. On mesure ensuite le résidu formé d’azote et de bioxyde d’azote, on le mêle avec un excès d’oxygène et l’on fait passer dans le

mélange une étincelle électrique. L’acide carbonique produit est absorbé par la potasse ; on aura ainsi le volume de l’oxyde de carbone, puisque ce gaz, en se combinant avec l’oxygène, donne un volume d’acide carbonique égal au sien.

Le volume de l’azote est déterminé par différence ou bien en absorbant par le phosphore l’excès d’oxygène.

§ 13. Mélange d’acide sulfureux et d’acide carbonique.

On peut séparer l’acide sulfureux de l’acide carbonique à l’aide de divers réactifs absorbants, tels que le peroxyde de manganèse, l’iodate de potasse, le borax et l’oxyde puce ^e plomb qui absorbent l’acide sulfureux et qui n’exercent aucune action sur l’acide carbonique. On emploie habituellement le peroxyde de manganèse sous la forme d’une boule fixée à l’extrémité d’un fil de platine, ou bien encore on roule dans cet oxyde une baguette de verre enduite d’empois et on l’introduit dans le mélange gazeux. Le peroxyde de manganèse forme avec l’acide sulfureux un mélange de sulfate et d’hyposulfate de manganèse.

§ 14. Mélange d’acide sulfhydriquc et d'acide carbonique.

On fait passer un volume déterminé de gaz dans un tube gradué, puis on y introduit une dissolution d’acétate acide de plomb qui décompo.se l’acide sulfhydrique et qui laisse un résidu gazeux formé d’acide carbonique pur.

§ 15. Mélange d’oxygène, d’oxyde de carbone, d’acide car-

boni(|nc, d’hydrogène hicarboné et d’acide sulfureux.

On absorbe l’oxygène par le phosphore, l’acide sulfureux par le peroxyde de manganèse, l’acide carbonique par la potasse, l’hydrogène hicarboné par l’acide sulfurique de Nordhausen, et le résidu est formé d’oxyde de carbone qu’on peut d’ailleurs absorber par le potassium à chaud.

MÉLANGES GAZEUX

, § IG. Mélange d’oxygène, d’Iiydrogcne, d’azote, d’acide carbonique et d’hydrogène hicarboné.

. On détermine la proportion d’oxygène à l’aide du phos* phore, celle de l’acide carbonique par la potasse, et l’on mesure le résidu gazeux qui est composé d’hydrogène, d’azote et d’hydrogène bicarboné.

On mesure alors 100 volumes de ce mélange, on y ajoute 200 volumes d’oxygène, on le fait passer dans un eudiomètre et on le brûle par l’étincelle électrique. Il se forme de l’eau et de l’acide carbonique que l’on absorbe par la potasse. On note l’absorption produite par l’étincelle électrique et la diminution de volume opérée par la potasse. Pour avoir le volume de l’hydrogène bicarboné il suffira de se rappeler qu’un volume d’acide carbonique correspond à ^ volume d’hydrogène bicarboné. D’un autre côté, l’hydrogène contenu dans un volume d’hydrogène bicarboné exige un volume d’oxygène pour former de l’eau. Ainsi si l’on retranche du chiffre, qui exprime l’absorption, l’oxygène qui s’est combiné avec l’hydrogène du gaz oléfiant, le reste fera connaître la quantité d’oxygène et d’hydrogène libre qui ont disparu. Le volume de l’hydrogène est représenté, comme on sait, parles deux tiers de cette absorption.

On pourrait aussi séparer le gaz oléfiant par l’acide sulfurique de Nordhausen, l’hydrogène etl’azote par le procédé que nous avons indiqué.

§ iV. Analyse du gaz de l’éclairage.

La composition du gaz de l’éclairage obtenu par la distillation de la houille varie suivant le moment de l’opération auquel il a été recueilli. Ainsi , la proportion d’hydrogène bicarboné diminue à mesure que la distillation avance, et, vers la fin de l’opération, le gaz renferme une quantité si

considérable d’oxyde de carbone et d’hydrogène qu’il de-

vient peu éclairant.

Nous résumons dans le tableau suivant les résultats fournis par le gaz de bouille dans cinq expériences :

Numéros. |

Densité.

Coiisoinnieiit oxygène. \

Produisent acide carbonique.

ntiennen

'ts

Hydrogéné. 1

Les numéros 1, 2 et 3 ont été recueillis pendant la première heure de la distillation, le n" h cinq heures après et le n° 5 dix heures après. On avait séparé, à l’aide de la potasse, les acides carbonique et sulfhydriqne, dont la proportion est d’environ 7 pour 100.

Le gaz de l’éclairage contient en outre des vapeurs de naphtaline, de benzine et d’autres carbures d’hydrogène qui augmentent son pouvoir éclairant. Il se forme aussi pendant la distillation de la bouille, de l’ammoniaque, du sulfure de carbone et des alcalis organiques qui se condensent dans les produits liquides, lorsque l’opération est faite avec soin.

Le gaz d’huile ou de résine, contenant une proportion plus considérable d’hydrogène bicarboné et de divers carbures d’hydrogène volatils, est plus éclairant que celui de houille. Le tableau suivant comprend quatre analyses qui

MÉLANGES GAZELX'.

ont été exécutées par M. Henry. Les gaz n®‘ 1 et 2 ont été préparés en petit à une température rouge, le n® 3 à la température la moins élevée qu’on puisse employer, et le n° h est du gaz fourni par l’huile de morue. On voit en parcourant ce tableau que la densité du gaz d’huile est variable, mais que, lorsqu’il est bien préparé, elle est de 0,8 à 0,9. La densité est en rapport avec la composition du gaz; aussi ce moyen est-il employé pour en déterminer la valeur. A une basse température il se produit une quantité plus considérable de carbures d’hydrogène, et, lorsque la température s’élève, l’hydrogène protocarboné et l’hydrogène deviennent prédominants et par conséquent le pouvoir éclairant diminue.

contiennent :

Numéro

Deosile

tfi

Produisent acide carboniqi

Gaz absorbé par ^ le chlore.

Hydrogène ,

prolocarboné. 1

Pour exécuter l’analyse du gaz de l’éclairage, on eù fait passer un volume connu dans un tube gradué sur le mercure , et l’on fait les corrections nécessaires de température, de pression et de tension élastique de la vapeur d’eau. On absorbe ensuite l’acide carbonique au moyen d’un fragment de potasse qu’il est utile d’humecter, et l’on détermine le volume du résidu gazeux.

ANALYSE DES MÉLANGES GAZEUX

Après avoir séparé l’acide carbonique, on introduit dans le mélange , avec les précautions convenables , une boule de charbon poreux fixée à l’extrémité d’un fil de platine, et imprégnée d’acide sulfurique monohydraté, qui absorbe au bout de quelques heures l’hydrogène bicarboné. Au lieu d’acide sulfurique monohydraté, on fait souvent usage d’un mélange d’acide sulfurique concentré et d’acide sulfurique anhydre, qui produit des vapeurs d’acide sulfurique et même de l’acide sulfureux. Il faut, par conséquent, débarrasser le résidu gazeux des corps étrangers qu’on y a introduits.

On peut également reconnaître la proportion d’hydrogène bicarboné en faisant passer dans le gaz un peu d’eau, un excès de chlore , et, lorsque l’absorption est terminée, de la potasse, pour séparer le chlore excédant. Si l’on mesure alors le résidu gazeux et si on le retranche de la totalité du gaz , la différence représentera l’hydrogène bicarboné. Quand on emploie le chlore, il est important d’opérer dans un lieu obscur, afin que ce gaz n’agisse pas sur l’hydrogène protocarboné et sur l’hydrogène. Cette méthode d’analyse ne donne que des résultats approximatifs.

Cette deuxième opération terminée, on procède à la détemination de foxygène. Pour cela, le résidu est mis en contact avec une boule de phosphore, à la température de 20 à 25 degrés centigrades, et, lorsque le phosphore n’est plus lumineux dans l’obscurité, on mesure le volume gazeux sec, après avoir enlevé les vapeurs de phosphore par la potasse.

Il est presque inutile de faire remarquer qu’ après l’absorption de l’acide carbonique , de l’hydrogène bicarboné et de l’oxygène, il faut corriger les volumes gazeux modifiés par la température, la pression et la tension de la vapeur aqueuse.

POCGIALE.

isd

Il ne reste plus dans le tube gradué que de l’hydrogène, du protocarbure d’hydrogène, de l’oxyde de carbone et de l’azote. On introduit ce mélange dans l’eudiomètre. Après l’avoir mesuré avec soin, on y ajoute deux fois son volume d’oxygène pur, et on mesure de nouveau le gaz. Alors on y fait passer une étincelle électrique, et, .après la combustion, on note la diminution de volume qu’éprouve le gaz ; on absorbe l’acide carbonique par la potasse, et l’on évalue le volume du nouveau résidu, c[ui ne contient plus que l’azote et l’oxygène employé en excès. On détermine le volume de celui-ci, soit au moyen de l’hydrogène, soit à l’aide du phosphore. On mesure le gaz restant , qui représente la proportion d’azote. L’hydrogène et l’oxyde de carbone absorbent la moitié de leur volume d’oxygène. L’hydrogène disparaît par la détonation , et n’est pas remplacé par un autre gaz, tandis que l’oxyde de carbone fournit un volume d’acide carbonique égal au sien. L’hydrogène protocarboné consomme deux fois son volume d’oxygène , mais ne produit , comme l’oxyde de carbone, que son propre volume d’acide carbonique.

Ainsi , si l’on retranche d% volume gazeux soumis à l’analyse l’azote et l’excès d’oxygène, la différence donnera évidemment le volume de l’hydrogène. Pour avoir les volumes du gaz oxyde de carbone et de l’hydrogène protocarboné, on fera usage des formules suivantes :

Volume de l’oxyde de carbone = ^

Volume de l’hydrogène protocarboné ==

a représente le volume d’acide carbonique produit, et h le volume d’oxygène absorbé.

On peut aussi séparer l’oxyde de carbone de l’hydrogène

ANALYSE DES MÉLANGES GAZEUX, ' !31

protocarboné en portant dans le mélange un fragment de potassium que l’on fait chaulTer. Ce métal se combine avec l’oxyde de carbone, et n’exerce aucune action sur l’hydrogène protocarboné. On détermine la quantité de chacun de ces gaz en notant la diminution de volume que le mélange a éprouvée sous l’influence du potassium.