ANALYSE D^UN MÉLANGE: GAZEUX

dans un mélange, il est facile de déterminer indirectement leurs proportions relatives au moyen des données numériques fournies par le tableau ci-dessus.

Considérons d'abord le cas le plus simple, celui d*un mélange renfermant deux gaz combustibles dont les volumes respectifs inconnus sont X et y. On fait détoner un volume déterminé V du mélange, avec un excès d^oxygène, et, après la combustion, on mesure la contraction C, puis le volume A de Tacide carbonique. Si Ton désigne par a et a* les quantités d'acide carbonique fournies par l'unité de volume des gaz x et y pris isolément, et par c et c* les contractions correspondantes à 1 volume de chacun de ces gaz, on a:

ax + o'v ^ A, ex + c^y s= C.

On trouvera donc les inconnues x et y en résolvant ces deux équations, après avoir remplacé les valeurs a et o!y c et c' par les quantités indiquées par le tableau pour chaque cas particulier. Quand les gaz âp et y sont mélangés à un volume % d'azote, il est aisé de déterminer celui-ci, puisqu'on a nécessairement

oî -f- î/ + jy = V.

Comme vérification, on détermine directement le volumes de Taiote en faisant détoner le résidu, formé d'azote et de l'excès d'oxygène, avec un excès d'hydrogène. Cette combustion inverse est d'ailleurs utile dans tous les cas, car le tiers de la contraction qui se produit, exprime l'excédant d'oxygène ajouté, et indique par conséquent la quantité B d'oxy^ gène consommé par le mélange gazeux. Si l'on exprime alors par b la quantité d'oxygène nécessaire pour brûler 1 volume de gax x et par V celui qu'exige 1 volume du gaz y, il vient

hx + Vy = B,

relation qui doit être satisfaite en y introduisant les valeurs de :r et de y trouvées par les premières équations. C'est toujours un contrôle précieux.

La combustion eudiométrique, fournissant trois données, A, B et C, peut aussi être appliquée à l'analyse d'un mélange renfermant trois gaz combustibles ^, y et z^ et de l'azote u. On a alors les quatre équations :

(M? -f- «V + o'^* = A, hx 4- t'y + ^« = B, c» + c'y + c"* = c, û? + y -hs-|.u= V.

Lorsqu'on a affaire à un mélange de quatre gaz combustibles, il faut nécessairement mesurer à l'état de vapeur l'eau produite par la combustion, opération qui a été décrite page 068. Les données A, B, G et E

EXEMPLES D*ANALYSES DE QUELQUES MELANGES GAZEUX. 959 permettent d'établir quatre éqaations pour les quatre inconnues. Comme vérification, on peut prendre la densité D du mélange, et désignant les densités individuelles par d, d', rf", d"\ on a Téquation de condition :

dop + (ftf + d"x + d'"u = D.

EXEMPLES D^ANALYSES DE QUELQUES MÉLANGES GAZEUX. Mélange d'asyf ^€9 d'iiydrof êne, d'aiote^ d*aelde carbonl^ae et de paz oHiQf^nt.

1« On absorbe l'oxygène en introduisant dans le mélange un bâton de phosiihore, ou bien une lame de cuivre humectée d'acide sulftirique; la diminution de volume fait connaître la quantité d'oxygène qui se trouvait dans le mélange.

2^ L'acide carbonique est absorbé au moyen d'un fragment de potasse légèrement humectée, que l'on attache à un fil métallique et que l'on peut retirer à volonté.

3° Il ne reste plus à doser que l'hydrogène, le gaz oléitîant et l'azote. On mesure un certain volume du mélange de ces trois gaz ; on le môle à un volume connu d'oxygène ; on l'introduit dans un eudiomètre, et Ton y fait passer une étincelle électrique.

L'hydrogène passe à l'état d'eau, et l'hydrogène bicarboné forme, en brûlant, de l'eau et de l'acide carbonique. Ces combustions sont représentées par les formules suivantes :

H + 0 :S5= HO, CH + 03 ==: COa + ttO.

! wl. 3 vol. 4 vol.

On détermine, en l'absorbant par la potasse, la quantité d'aoide carbonique qui s'est formé. On voit, d'après la formule précédente, qi^e 2 volumes d'acide carbonique correspondent à 1 volume d'hydrogène bicarboné. C^ iiapnéea peri^^ttent de Cittculw fjg^cUement U quotité d'hydrogène et d'hydrogène carboné qui se trouve dans le mélange gazeux. *

Supposons, en effet, qu'après avoir introduit 200 volumes d'oxygène dans le mélange gazeux formé d'hydrogène, d'hydrogène carboné et d'azote, occupant 90 volumes, on y fasse passer une étincelle électrique, et que l'on observe une absorption de 90 volumes; le résidu, qui est 200 volumes, éprouve, par l'action de la potasse, une diminution c|6 52 volumes.

Ces 52 volumes d'acide carbonique correspondent à 26 volumes de gaz oléifiant. L'hydrogène contenu dans 1 volume de gaz déifiant exige 1 volume d'oxygène pour former de l'eau ; par conséquent, les 26 volumes de gaz oléifiant ont dû prendre, en outre, 26 volumes d'oxygène pour produire de l'eau.

Si l'on retranche 26 du nombre 90, qui représente l'absorption, le reste 64 indique la quantité de gaz qui a disparu par la combinaison de Toxygène avec Thydrogène contenu dans le mélange gazeux; les deux tiers de cette absorption ^2,66 représentent le volume de l'hydrogène.

Ainsi, les 90 volumes de mélange contenaient 26 volumes de gaz oléifiant^ et 42,66 d'hydrogène libre ; la différence 90 — 26 — A2,66 = 21,34 indique le volume de l'azote^ qu'on pourrait, du reste, déterminer directement en absorbant, au moyen du phosphore, l'excès d'oxygène qui se trouve dans l'eudiomètre après la combustion.

Analjse #aB mélmace «'aeMe earkfMil«ae, «*«xy«e et mwWmtf é'maiHt et d*«xjffèoe.

1^ On détermine la quantité d'acide carbonique contenue dans ce mélange au moyen de la potasse.

2« On absorbe l'oxygène, soit avec un bâton de phosphore, soit avec une lame de cuivre mouillée d'acide sulfurique faible.

3*» Le résidu, formé d'azote et d'oxyde de carbone, est mêlé à un excès d'oxygène et soumis à l'action de l'étincelle électrique; l'oxyde de carbone donne, en brûlant, un volume d'acide carbonique égal à son propre volume :