I. Dosage de l'hydrogène et du carbone

Nous devons indiquer ici, avec détails, les précautions spéciales exigées pour l'analyse élémentaire précise des combustibles minéraux, anthracites, houilles, lignites, pétroles, etc. Pour cela, nous commencerons par décrire l'appareil, qui a été employé dans ce but à l'École des Mines de Paris en 1891, par Mahler et Goutal.

Il comprend (fig. 5#) :

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Fic. 04.

1° Un cylindre à oxygène comprimé À, contenant 1.200 litres de gaz sous une pression de 120 atmosphères, muni d’un robinet pointeau et relié à un monorégulateur KR;

2° Un flacon à absorption B de forme spéciale (genre Schlæsing), muni de quatre pieds en verre, pour éviter Îles supports encombrants, et d’un bouchon à l’émeri, placé à la partie inférieure, pour effectuer le remplissage. Ce flacon est garni d’une solution de potasse à 50 0/0, destinée à retenir les traces de gaz carbonique, que l'oxygène pourrait accidentellement contenir;

3° Un flacon laveur C à acide sulfurique concentré;

* Deux grandes éprouvettes à pied D et Eà ponce sulfurique ;

0° Un flacon compte-bulles F à acide sulfurique monohydraté :

6° Un tube à combustion GH en verre de Bohème d’une longueur de 1,30 environ, entouré de clinquant de [ à J, placé dans une goutlière en fer garnie d'amiante et portée elle-mème

par deux grilles à gaz, placées à la suite l’une de l’autre et mesurant 35 et 80 centimètres;

7° Un appareil à condensation de la vapeur d’eau, composé d'un tube à boule K et d’un tube en U à ponce sulfurique 0;

8° Un appareil à absorption pour le gaz carbonique, formé d’un tube Schlæsing modifié Lcontenantune solution de potasse à 50 0/0 et d’un tube en U garni de fragments de potasse dans la branche de gauche, de ponce calcinée dans la courbure et de ponce sulfurique dans la branche de droite.

L'appareil se prolonge par un tube droit en verre M de 70 centimètres environ de longueur et de faible diamètre, placé verticalement et effilé à son extrémité, qui plonge légèrement dans du mercure contenu dans une capsule plate.

Le tube à combustion est obturé à ses deux extrémités par deux bouchons de liège percés d’un trou central, dans lequel entrent à frottement dur : en G, un petit tube en verre recourbé, réuni au flacon F par un petit caoutchouc; en H, la partie rectiligne du tube à condensation K.

Les bouchons doivent être mous, bien lisses et sans pores apparents ; ils seront parfaitement desséchés par une exposition de quelques heures dans une étuve chauffée à 100°; ils doivent pénétrer d’environ moitié de leur longueur dans le tube à combustion, qu'ils fermeront ainsi hermétiquement.

On à complètement évité l'emploi de tubes de caoutchouc dans toute la longueur HV de l'appareil, en se servant de tubes absorbants ou desséchants d’une forme particulière, représentés à plus grande échelle dans la (/#g. 55). La réunion de ces différents tubes est réalisée à l’aide de simples bouchons de caoutchouc vuleanisé.

La partie AF de l'appareil étant disposée comme l'indique la figure 54, on garnit le tube GH comme suit :

On place de a en à (fig. 56), sur une longueur d'environ 20 centimètres, de la tournure de cuivre d’abord oxydée, puis réduite par l'hydrogène et chauffée au rouge dans un courant de gaz carbonique. Cette colonne métallique, destinée à réduire

les composés oxygénés de l'azote, devra être distante de l’extrémité H d'au moins 8 centimètres.

On dispose en bc 10 centimètres de chromate de plomb fondu, en fragments de la grosseur de petits pois; puis, en ce d, 60 centimètres d'oxyde de cuivre, obtenu par l'oxydation prolongée de tournure ou mieux de fils de cuivre dans un courant d'oxygène. L'oxyde sera arrêté en d par un petit bouchon fait avec une toile de cuivre roulée sur elle-même sur une longueur de 2 centimètres.

Toute la partie du tube correspondant à l’oxyde de cuivre est alors entourée de clinquant, puis on le place dans la goutlière métallique, garnie d’une couche d’asbeste.

On fait glisser en e, à l’aide d’un crochet en fil de cuivre, une petite nacelle de porcelaine longue de 7 centimètres, puis en » une cartouche métallique de 15 centimètres de longueur environ, formée par l’enroulement d’une toile de cuivre.

On ferme ensuite, à l’aide du bouchon préparé à cet effet, l'extrémité G, laissant ouverte l’extrémité H, et on fait passer un courant d'oxygène dans le tube à combustion que l’on chauffe assez fortement sur toute sa longueur.

Pendant cette opération, le courant gazeux entrainant la vapeur d’eau, le tube et son contenu se dessèchent complètement. Les deux cartouches métalliques, placées en 4 et #7, ainsi que la partie antérieure de la colonne de cuivre ab, tendent à s'oxyder. On évite que cela aille trop loin pour le métal placé en @, en fermant les becs qui se trouvent au dessous, dès que la plus grande partie de l'humidité à été expulsée. On éteint bientôt après toute la première grille à combustion.

On place en H l'appareil desséchant KO, puis, à la suite, l'appareil LV garni de potasse et de ponce sulfurique. On fait “passer pendant environ dix minutes le courant d'oxygène dans tout l'appareil, puis on détache les tubes KO et LV que l'on pèse séparément et que l’on replace aussitôt; on y ajoute le tube vertical M, en le faisant plonger très peu dans le mercure.

Enlevant ensuite le bouchon G, on retire la cartouche 7» et la nacelle e, qui pendant les pesées, se sont refroidies dans un courant de gaz sec.

JL MR dore EI

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L Courtier

On replace la cartouche et le bouchon et l'on maintient dans le tube un courant d'oxygène très lent. On pèse exactement la nacelle, et l’on y place 500 milligrammes du combustible à analyser.

La nacelle est alors introduite dans le tube, à la place qu'elle occupait primitivement, et l'on fixe le bouchon G.

Puis on règle l’arrivée de l'oxygène à raison d'une bulle toutes les deux secondes, comptée dans le flacon laveur F, et l’on commence à chauffer très doucement la nacelle, la hauteur de flamme des becs de gaz augmentant progressivement jusqu'en [, tandis que la seconde grille est chautfée aussi fortement que le permet la résistance au feu du tube à combustion employé (au moins au rouge sombre), sauf la partie be, où se trouve le chromate de plomb, qui ne doit être chaulfée que modérément.

Le combustible se dessèche d'abord ; l’eau expulsée, entrainée par le courant gazeux, se rend dans l'appareil à condensation.

La nacelle étant chauffée progressivement, le combustible commence à se décomposer sous l'influence de la chaleur et à abandonner un gaz combustible, qui va se brûler au contact de l’oxyde de cuivre porté au rouge dans la seconde grille

et se transforme complètement en eau et anhydride carbonique.

Il se condense presque toujours, à l'extrémité H, une petite quantité d’eau, que l’on chasse en chauffant légèrement cette parlie à l’aide d'une lampe à alcool.

Les goudrons distillent ensuite ; les huiles légères subissent le même sort que le gaz, tandis que les huiles lourdes forment un enduit noir à la partie ed.

Une élévation graduelle de la température les fait brûler peu à peu et laisse apercevoir, après leur disparition, la nacelle ne contenant plus que le coke, résidu de la décomposition de la houille, tandis que, sur une longueur de ? ou 3 centimètres au plus, l’oxyde de cuivre placé au-delà de la nacelle se trouve réduit à l’état métallique.

On peutalors sans crainte porter la partie din au rouge sombre, tandis que l’on active Le courant d'oxygène à raison d’une bulle par seconde. Le coke brûle et se transforme en gaz carbonique, qui sera absorbé par le tube L. La combustion du coke doit se produire lentement de #7 vers d, sans qu’il se trouve jamais porté au rouge vif.

Lorsque la combustion est terminée, le contenu de la nacelle doit avoir complètement perdu toute coloration noire ou même grise. Le cuivre situé immédiatement après la nacelle, provenant de la réduction de l’oxyde qui s'était produite au début de l'opération, s’oxyde alors avec incandescence, produisant, par l'absorption de l'oxygène, une sorte de vide partiel à l’intérieur du tube. Le mercure monte en M. On doit, à ce moment, activer le courant d'oxygène, et néanmoins on remarque que le tube placé en L ne laisse plus passer une seule bulle de gaz.

Lorsque l'oxydation du cuivre est terminée et que la pression se rétablit dans l’intérieur de l'appareil, ce que l’on constate à l'inspection du tube M dans lequel le mercure redescend, on réduit le courant d'oxygène à une bulle par seconde et, tout en éteignant les grilles, on continue ce courant jusqu'à ce que l'oxygène se dégage pur à l'extrémité V et puisse rallumer une allumette présentant encore quelques points en ignition.

On détache alors successivement KO et LV, que l'on pèse avec soin.

Les 3/11 de l'augmentation de l'ensemble LV donnent le carbone, G — 3/11 CO.

Le 1/9 de l'augmentation des tubes KO fournit l'hydrogène,