ANALYSE Q

affleurer le mercure dans le tube À au point de repère & et on lit la différence À des niveaux du mercure en A et B. Le. gaz, dont on mesure ainsi la force élastique, est à une température £, qui est celle de l’eau du manchon; il est en outre saturé d'humidité. Si nous désignons par / la force élastique. de la vapeur d’eau à #, par H la pression atmosphérique du. moment, H+h—/f représentera la force élastique du gaz supposé sec, si la différence de hauteur À estau profit du tube B.

Une fois la force élastique mesurée, on procède à l'absorption . d’un premier élément du mélange gazeux, en faisant passer celuici dans une éprouvette disposée sur la cuve à mercure et dans laquelle on introduit un réactif approprié. Les réactifs solides conseillés par Bunsen sont ici très commodes à employer. L'absorption terminée, on fait repasser le gaz dans le mesureur, en arrêtant l'aspiration à l’aide de l’obturateur en caoutchouc, au moment précis ou le mercure affleure au trait ç. On ramène le niveau du mercure dans le tube À en +, puis on lit la différence de hauteur }’ du mercure dans les deux branches et la pression atmosphérique H' du moment. Si la température de l’eau du manchon avait changé, on la rameénerait à la température £ par addition d’eau froide ou chaude.

La force élastique du résidu gazeux supposé sec est us ces conditions 1'—}h— f, si la différence de hauteur k' est au profit du tube A; par suite, la diminution de force élastique résultant de l'absorption d'un premier élément est représentée par :

(HE h= PREND RE RE Tr ER et la proportion de cet élément contenue dans le mélange ga-zeux supposé sec est :

On continuera de même la détermination des autres constituants, en employant successivement les divers réactifs appro=t priés.

Il est évident que cet appareil peut être appliqué aux analyses. eudiométriques, comme aux procédés d'absorption, et en géné-

ral à des méthodes d’un genre quelconque, puisque les réactions se font en dehors du mesureur. La précision peut être très grande ; car on ne mesure que des hauteurs de mercure, le volume du gaz restant le même, ce qui élimine les causes d'erreur dues à un jaugeage défectueux des tubes; on peut atteindre une approximation remarquable, la mesure des hauteurs pouvant se faire aisément à 1/10 de millimètre près, lorsqu'on se sert d'un viseur pour lire les divisions marquées sur les tubes. |

Appareil de Dupré.

L'appareil imaginé par À. Dupré permet d'effectuer l'analyse des mélanges gazeux ordinaires avec rapidité et précision.

Il se compose en premier lieu de deux tubes gradués B et C (fig. 323), le premier étant utilisé pour la mesure des faibles volumes, le second pour celle des volumes plus grands. Ces tubes, enveloppés d’un manchon d’eau R, sont reliés à leur partie inférieure par l'intermédiaire des tubes w etv, d’une part avec un réservoir mobile L, d'autre part avec un troisième tube À ouvert à l'air libre. La partie supérieure des tubes mesureurs B et C se trouve reliée aux flacons absorbants H IJK et au tube à combustion L à l’aide d’un tube capillaire, que l’on peut fermer en manœuvrant les robinets de verre n ou #». Le renflement que l’on observe en haut de ces tubes absorbants contient des fragments de verre destinés à multiplier les contacts entre les gaz et les réactifs ; le renflement inférieur se termine par un tube à robinet recourbé à 180° et ouvert en D et E; il possède de plus une petite tubulure (D, g, r où s) munie d’un caoutchouc à pince.

Pour introduire dans ces tubes les divers réactifs, potasse, pyrogallate, chlorure cuivreux, etc., on y plonge le caoutchouc, dont on desserre la pince, et on provoque une aspiration en abaissant le réservoir L. On serre ensuite les pinces et l’on verse du mercure en D ou en E; en ouvrant les robinets placés à la partie inférieure, le mercure pénètre dans le

DOCIMASIE. — T. I. 58

renflement et chasse le réactif qui remplit alors les espaces HIJ ou K; on ferme les robinets, quand le réactif atteint le sommet du tube capillaire.

Le mélange gazeux à étudier est aspiré en G par le tube de platine T en abaissant le réservoir de mercure ; on verse ensuite du mercure en P et l’on ouvre le robinet {, ce qui

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provoque le passage d'une certaine quantité de mercure dans le tube capillaire et chasse ainsi jusqu'au mesureur le gaz resté dans le tube. Pendant cette derniere manœuvre, le mercure, remplissant la partie / m n, ne peut s’écouler dans les récipients HIJ K, par suite du faible diamètre des soudures intermédiaires.

Le robinet n étant fermé, on abaisse le réservoir de façon que le niveau du mercure soit à la même hauteur en L et

en GC et on note le volume indiqué. Remarquons d’ailleurs que l’on peut introduire une certaine masse d'air dans l’un des tubes mesureurs, tandis que l’on effectue les déterminations volumétriques successives dans l’autre, en veillant à ce que le volume occupé par l'air soit invariable; on obtient ainsi un véritable régulateur de pression, analogue comme principe à celui indiqué par Doyère (page 906).

La mesure faite, on élève le réservoir, on ouvre n et le robinet du tube absorbeur, dont le réactif doit être employé; le gaz arrive ainsi au contact des fragments de verre impréonés de son absorbant; après quelques instants, on fait parcourir au résidu gazeux le chemin inverse, en abaiïssant le réservoir; lorsque tout le gaz est revenu en c, on ferme n et on fait la nouvelle mesure.

Cette manœuvre est identique pour les quatre tubes H, I, J ete

Lorsque l’on veut faire l'essai eudiométrique, on introduit en L, par un procédé semblable, le résidu inabsorbé, puis on aspire un certain volume d'oxygène, que l’on mesure en G ou en B et que l’on fait passer en L. Les deux robinets f et & étant fermés, on attend quelques instants que le mélange se fasse et l’on provoque la détonation en faisant passer l’étincelle. Les mesures et absorptions à la suite de l'explosion s'effectuent comme précédemment.

Appareil Orsat.

Très employé dans l’industrie, cet appareil, modifié successivement par Saleron, Aron, Fischer, Muencke, Tomson, Lunge, etc., permet des déterminations rapides et suffisamment exactes pour la pratique industrielle.

Son principe est le mème que celui de l'appareil Dupré; mais ici les mesures se font sur l’eau.

L'appareil présenté par Orsat en 1875 (1) se compose d'un

(1) Annales des Mines, t. VIII, 7 série (1875).

tube mesureur divisé AB (fig. 324), entouré d'un manchon d’eau etrelié par sa partie inférieure à un flacon de pression D. Une rampe formée d’un tube capillaire en verre fait communiquer la partie supérieure du mesureur avec les flacons absorbants f f! et f” courbés en U; dans l’une des branches se trouvent des morceaux de verre destinés à augmenter les surfaces de contact ; le premier tube contient une solution de potasse ; le second, de l'acide pyrogallique en solution alcaline ; le troisième,

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une toile de cuivre roulée et une solution concentrée de sel ammoniac; ces divers liquides doivent s'élever à plus de la moitié de la hauteur des tubes. Pour protéger les réactifs contre l'action de l'air, les flacons absorbants ont leur ouverture obturée par une poche de caoutchouc flexible contenant une petite masse d'air, dont l'oxygène est rapidement absorbé par les réactifs, de sorte que ces derniers ne se trouvent plus en contact qu'avec des gaz inactifs. Le gaz à essayer est introduit par le robinet C, après avoir passé dans l’ampoule P pleine de coton cardé; il peut être expulsé par le robinet L. Aïnsi construit, l'appareil permet l’analyse des mélanges contenant

seulement de l'oxygène, de l’anhydride carbonique, de l'oxyde de carbone et de l'azote. Orsat y ajouta plus tard un serpentin capillaire en platine, permettant la combustion de l’yhdrogène et des hydrocarbures, en présence d'air. Dans le

même but, Lunge utilisa le palladium déposé sur amiante et modifia légèrement la disposition primitive.

La partie supérieure du mesureur a (fig. 325) est mise en relation à l’aide d’un tube capillaire avec les flacons absorbants b, ce, d, ou avec le flacon k plein d'eau, par l'intermédiaire du robinet e et du tube capillaire f, contenant de l'amiante avec

palladium. Le robinet à trois voies À permet de commander, à volonté, ou le tube représenté en pointillé sur la gauche de la figure et servant à aspirer le gaz, ou le tube permettant son expulsion. Enfin une petite lampe à alcool g est fixée par sa tige sur un support pivotant à. L'ensemble est protégé par les parois d'une caisse en bois, dont le couvercle et le fond sont constitués par des coulisses.

Manœuvre de l'appareil. — En abaiïssant le réservoir d’eau et ouvrant les robinets des flacons absorbants, on provoque une aspiration, qui détermine le remplissage complet des tubes b, c et d par les réactifs correspondants.

Le réservoir étant placé au-dessus de la boîte et le robinet k ouvert, le tube mesureur se remplit d’eau.

On purge la conduite à l’aide de la poire d'aspiration, puis on fait passer dans le tube a, par la manœuvre du robinet Æ et du réservoir de pression, un peu plus de 100 centimètres cubes de gaz et, ayant disposé le réservoir de telle sorte que le niveau de l’eau qui s'y trouve contenu corresponde à la division 100 du mesureur, on égalise la pression en ouvrant lentement le robinet k. On possède ainsi 100 centimètres cubes du mélange à analyser sous la pression atmosphérique du moment et à la température de l’eau du manchon.

On procède alors à l'absorption de l'anhydride carbonique en conduisant le gaz dans le tube à potasse; pour cela, on élève le réservoir et l’on ouvre le robinet du tube b, on fait ensuite revenir le gaz en a par un mouvement inverse et cette opération est répétée plusieurs fois, pour bien assurer le contact du gaz avec le réactif. Finalement la solution potassique est ramenée à son niveau primitif fixé d'avance et on mesure le résidu gazeux en a, après avoir placé sur un même plan le niveau de l'eau dans le réservoir et dans le tube mesureur.

Comme le volume primitif du mélange gazeux était de 100 centimètres, la diminution donne directement l’anhvydride carbonique pour 100.

On absorbe de la même facon l'oxygène en c, puis l'oxyde de carbone (et l’'éthylène) en d.

Le résidu gazeux inabsorbé peut contenir de l'azote et de l'hydrogène; on y introduit par aspiration de l'air ou de l’oxygène jusqu'à l'obtention d’un volume total de 100 centimètres cubes; puis, chauffant lentement le tube f avec la lampe à alcool g, on élève le réservoir, puis on ouvre lentement le robinet e; lorsque tout le gaz est arrivé en k, on le ramène en & en abaissant le réservoir et l’on répète cette opération jusqu’à constance de volume du résidu. Les 2/3 de la contraction observée représentent le volume de l'hydrogène.

Nous ferons remarquer, en terminant, que divers hydrocarbures peuvent être absorbés par le chlorure cuivreux, en même temps que l’oxyde de carbone ; pour se rendre compte de leur présence, on peut faire une nouvelle détermination en provoquant la combustion par le palladium-asbeste, après absorption de l'oxygène, et omettant par conséquent l’emploi du réactif cuivreux. On mesure alors la contraction qui en résulte et l’on détermine le gaz carbonique formé. Le volume de CO? doit correspondre à celui de CO trouvé par l'emploi du chlorure, et, en prenant les 2/3 de la différence entre la contraction et le 1/2 volume de CO, on doit obtenir le volume de l'hydrogène déterminé antérieurement. $i les chiffres ainsi obtenus sont identiques ou très peu inférieurs à ceux fournis par le premier essai, il faut en conclure que le mélange gazeux ne contient pas d'hydrocarbures; si, au contraire, le volume d’anhydride carbonique obtenu dans la seconde détermination est supérieur à celui que l’on peut calculer en admettant la présence de l’oxyde de carbone et de l'hydrogène seuls, on se trouvera conduit à admettre la présence d'hydrocarbures lourds.

L'appareil d'Orsat n’en permet d’ailleurs pas la détermination exacte; nous savons de plus que le méthane est très difficilement décomposé par l'emploi de cette méthode.

ca:

Appareil L. Vignon.

L'appareil proposé récemment par L. Vignon (1) permet de doser dans un mélange gazeux l’anhydride carbonique, l’oxy-

-cène, l'hydrogène, l’oxyde de carbone, les carbures d’hydro-

1 7 —— RE EU | arc), ' 10 li - il | 0 | Vu