ACIDE CARBONIQUE

196* Parmi les métalloïdes, Thydrogène, le carbone , le^€iIlore, le soufre, l'iode et l'azote sont les seuls qui aient été mis en contact avec le gaz carbonique.

Le soufre et l'azote sont sans action sur lui : il en est de xnéine du cUore et de l'iode , et sans doute du sélénium.

L'hydrogène et le carbone le décomposent : le premier enlève une portion d'oxigène à cet acide , et donne lieu à de l'eau et à du gaz oxide de carbone y le deuxième agit de la même manière que l'hydrogène, passe à l'état de gaz oxide de carbone , et ramène l'acide carbonique à cet état. Ces deux décompositions ne se font qu'à une haute température : pour la première, servez-vous de l'appareil pi* xii, fig. 3 , qui se compose d'un tube de porcelaine traversant un fourneau à réverbère , et communiquant avec une vessie d'une part, et de l'autre avec un petit tube de verre recourbé ; remplissez la vessie de parties égales en volume de gaz carbonique et de gaz hydrogène ; portez le tube de porcelaine au rouge ; faites-y passer le mélange gazeux peu-àpeu, et engagez le petit tube de verre sous des flacons pleins de mercure : bientôt vous verrez l'eau ruisseler sur les parois de ceux-ci , et dès-lors l'acide se transformera en oxide. La décomposition du gaz carbonique par le charbon s'opère aussi très facilement : il sufEt pour cela de remplir de charbon calciné et concassé le milieu du tube de porcelaine de la précédente expérience •, d'adapter à ses deux extrémités deux vessies , l'une vide , l'autre pleine de gaz acide ; d'âever ensuite peu-à-peu la température du tube jusqu'au degré de l'incandescence , et de faire passer , par ime légère pression , le gaz de la vessie pleine dans la vessie vide , puis de celle-ci dans la première ; et ainsi de suite jusqu'à cinq à six fois. Par ce moyen , l'acide finit par doubler de volume , et par se convertir complètement en gaz oxide de carbone (pi. xii, fig. i).

Il est probable que le bore décomposerait l'acide carbonique y et que le phosphorç nç le décomposerait pas ^

tt) MÉTAIXOIDIS (TOCtStÉS^

car le carbone n*enlève pas la plus pedie portim t\ gène k l'acide borirpie , même k une tris hante tei^é» tare, tandis quMl désoxigène c«Mnplètenient Tacîdepb phoricpie.

197. Acide carbonique et eau* — L'eau absmlie d^anta plus de gaz acide carbonique (pie la pression est plus et la température plus basse. A la température et à li sion ordinaires , elle en dissout [à-peu-près son Yolmnc; augmentant convenablement la pression, la tempéni restant la même, elle peut en dissoudre crinq k six foispk dans le vide , à un degré de cbaleur cjuelconque, elle psi toute sa faculté dissolvante; elle la perd paiement à loo^? môme au-dessous, pourvu qu'elle ne soit soumise qa'i^i pression de l'atmosphère,

La solution d'acide carbonique dans l'eau est sans coulear: sa saveur est aigrelette, son odeur Incrément piquante*^ son action sur la teinture de tournesol très faible. Exposée! l'action du feu ou placée dans le vide, eUe entre piompie' ment en ébullition, et laisse dégager tout le gaz acide qu'A contient; exposée à l'air, elle le laisse également dépger presque tout entier , mais sans ébullition et très b* tement.

Pour saturer Teau de gaz acide carbonique à la tempénturc et à la pression ordinaires, on s'y prend delamémen»nière que jM>ur se procurer ce gaz même (200).

On remplit des flacons d^eau, on les renverse, et cwj fait arriver du gaz acide; lorsqu'ils sont aux deux tiers jdeitf de ce gaz, on les bouche , et on les agite pendant sept à huit minutes; ensuite on les ouvre dans une dissolution acide faite d'avance ; puis on y fait passer une nouvelle quantité ^ gaz , et on les agite de nouveau. L'acide carbonique aiBS obtenu peut être conservé dans des flacons bouchés à l'émer et renversés.

Miis lorsqu'il s'agit de saturer l'eau d'acide carboniqWi une pression beaucoup plus forte, il faut introduire cctt eau dans un vase dont les psgrois soient très résbtaqiesi et;

ÀGIDE CAABO^IQtlE. M3

faire urriver du gaz acide au moyen d'une pompe« On peut employer à cette effet l'appareil dont nous allons donner la description (pi. xyiii, fig, i),

A^ cylindre en laiton contenant onze à douze lilrcs, et portant un rebord bb qui sert à le fixer sur un plateau en bois BBj au moyen de vis.

ce, ouverture du cylindre fermée par un chapeau ou couvercle Z), au moyen de quatre fortes vis; quatre saillies , faisant corps avec le cylindre, sont taraudées et reçoivent les vis*

2), chapeau ou couvercle qui se fixe sur l'ouverture du cylindre, comme il vient d'être dit \ il porte un robinet d et reçoit un corps de pompe EE.

EEj corps de pompe foulante et aspirante , vissé sur le chapeau Z), et communiquant à la capacité du cylindre-^ au moyen d'un robinet e.

Ce corps de pompe a deux soupapes, l'une en g, qui s'ouvre quand on abaisse le piston et se ferme quand on le lève; et une en F, qui, au contraire, s'ouvre quand on lève le piston et se ferme quand on l'abaisse.

G, partie saillante quî communique au corps de pompe au moyen de la soupape -F, et qui porte ime vis pour recevoir un robinet taraudé 7, lequel donne issue au gaz que l'on veut introduire dans le corps de pompe , et par suite dans le cylindre j^.

Hy tube en cuivre étamé soudé au chapeau/), s'épanouissant au fond du cylindre sous forme d'une espèce d'entonnoir percé de petits trous . Il communique au dehors au moyen du robinet e,

JT, robinet pour tirer la liqueur : il se compose d'une partie fixe o, et d'un tuyau mobile à soupape p.

Pour se servir de cet appareil , on dévisse le corps de pompe EE à la partie A, on ouvre le robinet e et le robinet rf;et, au moyen d'un entonnoir dont la douille communique au tube H, on remplit presque entièrement d'eau le cylindre A : alors on ferme le robinet rf, car lecjuel Taiç

384 Métalloïdes oxicÉsîis.

s'est échappe; on visse sur le chapeau D le corps de poo^l ] EE^ et à la jiartic Gj le robinet /, qae Ton onTre etijÊ coniniunir|ue avec le réservoir de gaz (i); pois on meta ^ jeu la pompe : quand le piston monte , le gaz se |>rtd]iik - ( par le robinet 1 dans le corps de pompe; quand onrafaùtt g la soupapi; /^qui lui donnait issue se ferme; le gaz cœnpria o presse sur la srmpape g^ qui s'ouvre; il traverse le rot s net e^ ])arcourt le tube //, et vient s'cpanouir sons sa paitè évasée, pour s'en échap|>cr en une multitude de petites but- ( les que Teau dissout dans leur passage. | ;

On peut, au moyen de cet appareil, faire dissoudre i l'eau cinq à six fois son volume de gaz acide carbonique. 1 ]

L'opération est d'autant plus prompte que le corps i| i pompe contient un plus grand volume de gaz et qne le jeu du piston est plus rapide : on donne à la capacité i cor|)s de pompe de 20 à 4o centimètres cubes.

Lorvjue l'eau est saturée convenablement, on la metci bouteilles au moyen du robinet K^ auquel on adapte ■ bec conique qui descend presque jusqu'au fond de la bottteille et en ferme (;xactement le col. Une rainure pratiqua le long du b(>c laisse dégager l'air du vase; cette rainure at fermée à pression par un petit ressort de cuivre muni d*iii morceau de p<;au. I^ bouteille étant pleine, on la bouche bien •, on ficelh? 1(î bouchon, et on le goudronne.

198. On n'a point encore fait d'expériences pour déterminer Faction des métalloïdes composés sur le gaz acide CMrlH>nique; mais il est permis de présumer que les gazoo^ bmws d'hydrogène, phosphures d'hydrogène et acide sulfh^ydriquo on opéreraient la décomposition à une haute tenh |H'^VAluiT« et le transformeraient en gaz oxide de carbone; 4UV <\\ (it'néral tous les hydrures métalliques, le borure et

^1) io ic»0ft-\vÀr !i«»r« uue vessie , ou mieux, une cloche dispotée «or It ItUuiUuiUi Ou li« lÉMvIiitt^^ i^neuiuato-chimique, car la vessie donne une intii-

ACIDE GAHBONIQtE. àStt

5 carbure de fer, Fopéreraient également, et que ces diver* es décompositions se feraient tantôt par l'un ou Tautre les élémens de ces composés , tantôt par les deux à-la-fois 5 mfîn Ton peut présumer qu'il en serait de même des illiages dont les métaux ont beaucoup d'affinité pour l'oxi- ^ne , et particulièrement de ceux qui sont à base de potasdum ou de sodium.

199. Etat naturel. — ^L'acide carbonique est l'un des acides les plus abondans et les plus répandus dans la nature ; il y existe, 1° à l'état de gaz, 2? dissous dans l'eau, 3® combiné avec divers oxides , et particulièrement avec la chaux, la soude, la potasse, la baryte, l'oxide de fer, l'oxide de plomb, l'oxide de zinc, l'oxide de cuivre, etc.

3* jicide carbonique gazeux. — Non-seulement on trouve le gaz acide carbonique mêlé avec l'oxigène et l'azote dans l'air atmosphérique (i46 3w); mais on le trouve presque par dans certaines cavités ou certaines grottes des pays volcaniques ou des terrains calcaires de sédiment. Il y a un assez grand nombre de ces sortes de grottes dans le royaume de Naples : la plus connue est celle du Chien, près de Pouzzole, célèbre parles récits merveilleux auxquels elle a donné lieu. On dit que les oiseaux qui passent au-dessus tombent frappés de mort; qu'il en est de même des chiens qui s^en approchent. Mais ceux qui l'ont visitée savent combien ces faits sont exagérés. Cette grotte ne contient ordinairement qu'ime couche d'acide carbonique de 4 ^ ^ décimètres d'épaisseur; en sorte qu'un homme peut y pénétrer sans danger , et qu'un chien y est asphyxié.

Les phénomènes de la grotte du Chien peuvent être reproduits , en remplissant une éprouvette de gaz acide carbonique, la renversant, puis y plongeant jusqu'à un certain point un cylindre dont le diamètre est presque égal au sien, etle retirant doucement; par ce moyen l'on aura deux couches : l'une, supérieure, d'air, qui entretiendra la combustion ; l'autre, inférieure, d'acide carbonique, qui éteindra les bougies et fera périr les animaux.

2B6 BléTALU)IDES.

On voit donc qu'il peut être dangereux âe descendre des cavitt?s ou des cavenies qui n'otit point été viiità depuis long-temps, et où l'air ne se renouvelle point; onH doit le faire qu'en portant devant soi des bougies allumai et attacliues à l'extrémité d'un long bâton : si la bougie bril et si l'air est sans odeur , on peut y descendre avec sécurité mais si la lumière de la bougie pâlit, ou si l'air a une oda d'œufs pouris , il faut auparavant renouveler Tair au moju d'un fourneau plein de charbons allumés , qu'on disposen à l'entrée de la cavité, et au cendrier duquel on adapterai tuyau qui plongera très avant dans la cavité même.

2? Acide carbonique dissous dans F eau. — Toutes les eai contiennent des traces d'acide carbonique; il enestmte qui en contiennent plusieurs fois leur volume : tellesMit les eaux minérales de Seltz, de Spa,de Pyrmont, etc.: aw» ces eaux sont-elles mousseuses.

3° Acide carbonique combiné at^ec les bases» (P^or. les Cf bonates.)

200. Préparation. — L'acide carbonique s'extrait de k craie ou du marbre, qui ne sont l'un et l'autre que du » bonate de chaux , en les traitant par un acide y et surtoi par l'acide sulfurique étendu de dix à douze fois sonpoii d'eau, ou par une dissolution faible de gaz acide diliV' hydrique dans ce liquide. L'opération se fait dans untt con à deux tubulures , comme celle par laquelle on se pio* cure le gaz hydrogène. On délaie 60 à 80 grammes de csà dans l'eau, de manière à en faire une bouillie claire; 01 l'introduit dans le flacon-, on adapte un tube recourI)éî l'une des tubulures , et on adapte à l'autre un tube droil surmonté d'un entonnoir , par lequel on verse peu*à-po l'acide sulfurique (pi. xiii , fig. 5). Cet acide s'empdre dJel chaux, et forme un sel presque insoluble; tandis que Vaài carbonique mis en liberté reprend l'état gazeux, chasserai du flacon, et bientôt se dégage par l'extrtmitcS du tu! recourbé. On peut alors le recueillir dans des flacons piâi '1 cqiu ^ mais ^ pour ^tx^ certain qu'il e$t pur il faut eu kM

ACIDE CAEBONlQUfi. ÎBt

perdbre quelques litres, ou plutôt l'éprouver par une dissolution de potasse caustique qui doit l'absorber tout entier. Au bout d'un certain temps, le dégagement du gàz s'arrôte; à cette époque , on verse une nouvelle quantité d'acide sulfurique par le tube droit, on agite un peu le flacon, et ainsi de suite, jusqu'à ce que tout le carbonate soit presque entièrement décomposé.

L'emploi de l'acide sulfurique n'est pas sans inconvénient. D'abord le dégagement du gaz acide carbonique est subit et considérable 5 ensuite il s'arrête presque tout-àcoup, quoiqu'il y ait encore de l'acide sulfurique libre, parce que le sulfate de chaux qui se forme et qui, en raison de son insolubilité, se dépose sur le carbonate, le couvre, et s'oppose ainsi à sa décomposition : de là la nécessité d'agiter. A la vérité, on.pourrait substituer à l'acide sulfurique l'acide chlorbydrique du commerce, qui forme avec la chaux un sel très soluble ^ mais son action sur la craie serait trop subite, et occasionnerait une effervescence telle que la masse serait soulevée jusqu'au tube. Tous ces inconvénicns disparaissent si, en faisant usage de l'acide chlorhydrique on se sert en même temps d'un carbonate de chaux très cohérent tel que le marbre, et réduit en petits fragmens.Dans ce cas, l'action est modérée et continue. Par conséquent, toutes les fois qu'on pourra se procurer facilement du marbre, il faudra le préférer à la craie, le concasser et le traiter par l'acide chlorhydrique liquide, comme la craie par l'acide sulfurique. Le gaz acide carbonique étant légèrement soluble dans l'eau, doit être conservé dans des flacons bouchés.

aoi. Composition. — L'acide carbonique contient un volume égal au sien de gazoxigène : or, comme la pesanteur spécifique de l'acide carbonique est de 1,5^45 , et que celle de l'oxigène est de i,ioa6, il s'ensuit évidemment qu'il est composé de 27,67 de carbone et de 7^933 d'oxigène en poids, ou, d'après ce que nous avons dit de la vapeur de carbone (page 68), de i volume de celte vapeur et de i volttoiQ d'os^i^èue» condensés en un seul*

SM IléTALI/KDES.

Sa composition est donc!

Eq prop. I de carbone 76,5s -j- a d'osîgèoe aoo En atom. i id. 38,26 -|- 1 m/. 100

Donc poids atomiq. de Tacide carb. G O = i38ys6.

Pour mettre ces résultats en pleine évidence 9 il fiai se servir d'un appareil consistant en deux gazomètres semblables aux gazomètres CACetCj4*0 (pi. xnr , fig. i). dont on fait communiquer les tuyaux SS* , TT' , par dfi tubes intermédiaires , avec un tube de porcelaine ou i platine traversant un fourneau : les premiers ne diffJreul des seconds qu'en ce qu'ils sont moins grands , et qu'a peut se dispenser d'y adapter un bassin portant des poi^ L'on verse d'abord du mercure dans la capacité gg\ vt» sant ensuite sur les cloches LD , et ouvrant les rohi' nets y, X* , on chasse par les tuyaux tt l'air qu'elles c» tiennent, et on les remplit ainsi de mercure: alors 01 fait passer du gaz oxîgène dans l'une d'elles , en s'y prenait comme nous l'avons dit au sujet de la composition de l'eau (168 bis) . D'une autre part, on met une certaine quantité de charbon fortement calciné dans l'intérieur du tube i porcelaine , sur une petite cuiller de platine. Cela étanl fait , et les robinets y* , x* étant fermés , on ouvre les robinets j" , ^"5 puis l'on porte le tube de porcelaine ai rouge , et l'on presse sur la cloche qui contient le gaz ongène. Par ce moyen, ce gaz traverse le tube de porcelaine) brûle le charbon , se rend dans l'autre cloche pleine de ^le^ cure ; de celle-ci on peut le faire passer dans la première) et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'on juge qu'il y ait assex de charbon brûlé. L'expérience étant terminée , et le gaz étant rassemblé dans l'une des cloches graduées , on voit facilement qu'il n'a point changé de volume. L'on pourrait, sans doute , objecter qu'il s'est formé quelque autre produit qoe l'acide carbonique •, mais on se convaincra facilement qW cela n'est point : en eflet que Ton mette le gaz en contM^ avec une dissolution de ~ ^. caustique , l'acide carbo-