‹ Traité d'analyse des substances minéralesChapitre 208 sur 230 · OP · texte numérisé non relu

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trique.

Si l'on doit mesurer des gaz humides, on disposera au moyen d'une baguette de verre, avant l'introduction du mercure, une gouttelette d'eau contre la paroi de la partie élargie de CG; on remplacera l’eau par l'acide sulfurique concentré, HNonveutrétudier Un 2az Sec.

Pour traduire directement en poids les volumes gazeux observés, on amène le mercure dans le tube de réduction à la division correspondant au poids du litre de gaz multiplié par 100. Ce sera : 129,4 pour l’air atmosphérique ; 143 pour l'oxygène; 125,5 pour l'azote; 134,3 pour le bioxyde d'azote, etc.; chaque centimétre cube représente alors un milligramme. Parfois, comme pour l’anhydride carbonique, on ne peut atteindre la division nécessaire, soit 196,6; on établira alors un rapport simple permettant de tomber entre 95 et 140, soit

dans le cas actuel not

— 98,3 et chaque centimètre cube cor-

respondra à ? milligrammes.

Le volumètre de Lunge est employé principalement pour la détermination quantitative de divers composés existant

dans un mélange complexe et susceptibles de produire, sui- vant leur proportion, un dégagement gazeux plus ou moins abondant en présence de réactifs appropriés. Tels sont les composés oxygénés de l'azote, qui, agités avec de l'acide sulfurique en présence du mercure, abandonnent tout leur azote à l’état de bioxyde; le chlorure de chaux, le peroxyde de manganèse, le permanganate de potassium qui, en présence d’eau oxygénée, fournissent de l'oxygène; les sels ammoniacaux, l’urée, abandonnant leur azote, lorsqu'ils sont en contact d'hypobromite de sodium ; les carbonates dégageant leur acide gazeux en présence d'un acide plus fixe; le carbone produisant également de l’anhydride carbonique par son oxydation à l’aide des acides chromique et sulfurique, etc... Ces diverses réactions sont produites dans des appareils spéciaux pour chacune d'elles, mis en communication avec le tube e du volumètre plein de mercure. La description de ces appareils trouvera mieux sa place, lorsque nous étudierons les méthodes de dosage applicables aux composés énuile? mérés ci-dessus; qu'il nous suffise de dire ar que les divers gaz ainsi produits soni conduits dans le volumètre, pour y être

mesurés en observant certaines précau-

6 tions, variant suivant les cas, et pour être soumis ensuite à l’action des réactifs absorbants, destinés à leur étude qualitative ou à leur détermination quantitative exacte.

Nous avons déjà précisé dans quelles conditions se font les mesures de volume en utilisant le tube de réduction pour les rendre comparables.

4 Les éprouvettes destinées aux absorp- | tions peuvent être analogues à celles de Hempel ou de Doyère; Lunge conseille l'emploi d'une troisième forme d'appareil à absorption que nous décrirons succinctement. C’est un absorbeur analogue à ceux employés à poste fixe

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dans l’appareil d'Orsat, constitué par un tube en U, dont l’une des branches O (fig. 345) contient de fins tubes de verre, destinés à multiplier les surfaces absorbantes, et l’autre P est destinée à contenir le réactif, lorsque le mélange gazeux passe du volumètre dans l’absorbeur par l'intermédiaire du tube coudé t et du robinet o. L'extrémité Libre porte une petite ampoule p, qui contiendra de la chaux sodée, si le tube contient de la soude ; à l’état de repos, le réactif s'élève dans le tube absorbeur jusqu'au robinet o; après avoir mis en relation avec le volumètre, on ouvre le robinet de verre et l'on chasse le gaz dans la branche O, tandis que le réactif s'élève en P; cette manœuvre est répétée plusieurs fois directement et inversement, jusqu'à l'absorption complète du gaz que l'on veut déterminer; le résidu est finalement apprécié en utilisant le tube de réduction.

Application du volumètre de Lunge au dosage du carbone dans le fer et l'acier. — Afin de donner dès à présent une idée de l’ensemble des opérations nécessitées par la détermination quanütative de l’un des produits énumérés ci-dessus, nous décrirons avec quelques détails le dosage du carbone dans les produits sidérurgiques.

Apres avoir pesé le fer à essayer, on le place dans le ballon R (fig. 346) avec l’un des sels de cuivre susceptibles de’ dissoudre le métal en respectant le carbone (sulfate ou chlorure double). Le ballon d'attaque possède une capacité de 200 centimètres cubes environ; un tube à robinet f, recourbé et}portant un entonnoir E, est soudé au

:98k ‘ANALYSE QUANTITATIVE

col, dont l'ouverture est obturée par un bouchon de verrevw, muni d’un tube à dégagement entouré d'un réfrigérant 7. Un bouchon de verre rodé portant un tube capillaire € surmonte le tout. es

Lorsque la dissolution du fer est terminée, on relie letubee avec le mesureur À du volumètre, en ouvrant le robinet b, et | l’on raréfie l'air contenu dans le ballon de la facon suivante : Le robinet e étant fermé et à ouvert, dans la position indiquée sur la figure, on abaisse les tubes B et C du volumètre, ce qui provoque le passage d’une certaine quantité d'air dans le tube A. On tourne ensuite de 180° le robinet b, pour établir la communication entre À et d, et l’on chasse l'air contenu en À, en élevant les tubes B et C. Cette opération est recommencée quatre à cinq fois, afin de raréfier suffisamment l'air contenu en À.

On introduit ensuite successivement par l’entonnoir E une solution d'acide chromique, puis de l'acide sulfurique, en ouvrant avec précaution le robinet e, et l’on amène le contenu du ballon à une douce ébullition, tout en refroidissant par un courant d'eau le tube à dégagement et en abaissant graduellement les tubes B et G du volumètre, de manière à conserver en R une légère dépression.

Lorsque le carbone est complètement oxydé, on fait pénétrer dans le ballon de l’eau oxygénée, qui, réagissant sur, l'acide chromique, détermine le dégagement d’un volume d'oxygène (100 centimètres cubes environ) suffisant pour entrainer en À tout le gaz carbonique que le ballon d'attaque peut contenir.

On verse enfin par l'entonnoir de l’acide sulfurique étendu, de facon à remplir le ballon et le tube capillaire jusqu'au robinet b, que l’on ferme.

On mesure le volume occupé par le mélange d'oxygène et d'anhydride carbonique et l’on effectue l'absorption de ce dernier dans un tube à potasse. De la diminution de volume déterminée par une nouvelle mesure, on déduit la proportion de carbone contenu dans l’échantillon soumis à l'essai.

Appareil de Bonnier et Mangin.

I est parfois utile de connaître la composition de certains mélanges gazeux, dont on ne possède qu'une faible quantité, quelques centimètres cubes à peine ; dans ce cas, l'emploi des divers appareils ci-dessus décrits devient très délicat et, malgré toutes les précautions que l’on s'efforce de prendre, on ne

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peut compter le plus souvent que sur une grossière approximation.

Tout récemment G. Bonnier et L. Mangin ont conseillé un dispositif donnant des résultats assez satisfaisants avec des

mélanges gazeux dont le volume ne dépasse pas un demi-centimètre cube.

L'appareil, construit par Golaz, se compose d’un corps de pompe en fonte À B, prolongé par un cylindre de même

métal BB', muni en B’ d'un écrou livrant passage à la vis T. Cette vis se termine d’un côté par un piston plongeur P et de l’autre par une manivelle M, dont la manœuvre permet d’enfoncer plus ou moins le piston dans le corps de pompe.

En V se trouve un orifice, que l’on peut fermer hermétiquement à l’aide d’une vis. Enfin, un tube capillaire DEFGH, muni d'un renflement K, met en communication le corps de pompe avec une petite cuve à mercure L. L'ampoule K a environ ? centimètres cubes de capacité ; le tube, dont la section intérieure est d’un millimètre au plus, comporte une portion horizontale DE de 60 centimètres de longueur environ, calibrée aussi parfaitement que possible et graduée en 600 parties d'égale capacité. L'extrémité effilée H est située un peu au-dessous du plan horizontal qui contient l'axe du tube DE. La cuvette à mercure est en verre; elle est mastiquée à sa base dans une garniture en fonte et porte un petit canal fermé par un bouchon conique N. Le tout est placé sur une table en bois XY munie d’une vis calante.

Opération. — On commence tout d'abord par remplir l’appareil de mercure et par nettoyer le tube; pour cela, on sort le piston plongeur, autant que le permet la vis T, et l'on introduit par l'ouverture V du mercure pur et sec, en soulevant een la planchette du côté X. Quand le corps de pompe est plein, on ferme V et l’on dispose l'appareil horizontalement, puis on verse du mercure dans la cuvette L jusqu’au niveau du tube DE. En manœuvrant la manivelle M, on enfonce le piston P de facon à remplir complètement de mercure le tube KDEFGH.

On place ensuite au-dessus de H une éprouvette renversée T contenant de l'acide chlorhvdrique (fig. 349), que l’on fait pénéirer jusqu'en D, en retirant le piston plongeur. Une manœuvre inverse, effectuée lentement, permet l'expulsion de l'acide, que l'on remplace par de l’eau distillée, finalement rejetée comme l'acide. Il ne reste plus qu'à dessécher le tube capillaire; dans

Fig. 349.

ce but, on dispose sur la cuve L une petite éprouvette renversée pleine d'air, à laquelle on imprime quelques rapides oscillations verticales, de facon à découvrir, puis à immerger alternativement l'extrémité H, tandis que, de la main restée libre, on retire le piston P à droite. Des index d’air et de mercure pénétrent ainsi successivement dans le tube; lorsque le premier index d'air arrive en D, on enfonce lentement le piston, de facon à tout expulser et l’on essuie avec du papier à filtre la surface du mercure dans la cuve L.

L'appareil est prèt pour l'analyse, supposons qu'il s'agisse d’un mélange d'anhydride carbonique, d'oxygène et d'azote ; il a a été introduit dans une petite éprouvette que l’on a renversée sur la cuve L et que l’on à ensuite enfoncée, jusqu'à ce que l'extrémité H du tube capillaire soit au contact du mélange oazeux. On tire le piston P, de facon à faire pénétrer le gaz jusqu'en a; on enlève l’éprouvette et, continuant de retirer le piston, on amène la colonne de gaz dans la portion graduée DE, où l'on apprécie son volume.

On reporte la colonne gazeuse dans la partie bEaF et on dispose, comme précédemment, sur la cuve une petite éprouvette à potasse. En manœuvrant de nouveau le piston plonseur, on faitpénétrerjusqu'en b une certaine quantité de potasse, que l’on rejette finalement; pendant ce temps, la colonne sazeuse, qui était venue jusqu'en K, revient en bF, où elle trouve une quantité de potasse suffisante pour l’absoption de l’anhydride carbonique.

La colonne gazeuse, ramenée en DF, est mesurée de nouveau; sa diminution de volume correspond à l'anhydride carbonique primitivement contenu dans le mélange.

L'oxygène est ensuite absorbé, en opérant d'une facon identiqueavecuneéprouvette à pyrogallate. On rejette le nouveau réactifcomme le précédent, on essuie le mercure de la cuvette eton litle volume durésidu,quicorrespondàceluidel'azoteinabsorbé.

L'analyse une fois terminée, on lave et on dessèche le tube capillaire, en employant successivement l'acide chlorhydrique, Rétuser laure:

ANALYSE QUANTITATIVE En Cette méthode peut être utilisée avec avantage pour l'étude

des gaz émis par les plantes, de ceux contenus dans les lacunes des végétaux, des mélanges s’échappant des eaux minérales ou provenant des fermentations. Elle est simple et expéditive;, car on peut réaliser une analyse complète en un quart d'heure environ, ce qui permet de négliger les corrections rendues nécessaires par les variations de température ou de pression,

qui ne peuvent être importantes en un si court espace de 4 temps. D'autre part, le gaz soumis aux essais étant toujours 4 saturé de vapeur d’eau, l'on n’a pas à tenir compte de son état 14 hygerométrique.

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