THÉORIE DE LX NITRIFICATION

en i778, dans la Touraine et dans la Saintonge, ils reconnaissent encore que le tuffau ou calcaire de ces contrées se salpêtre très-facilement, même dans les lieux éloignés des habitations.

En 1782, Thouvenel remporte le prix du concours que TAcadémie des sciences avait institué en 1776 pour résoudre le problème de la nitrificalion et pour lequel 66 mémoires furent présentés.

Tbouvenel annonce que le nitre ne peut se former que sous Tinflaence de l'air, de l'humidité et d'une matière organique en putréfaction. Ayant exposé de la craie bien lavée à Faction de l'air, il trouve qu'elle ne renferme pas de nitre ; tandis que si la même craie est placée dans un panier au-dessous duquel est du sang en putréfaction, il constate la production d'une quantité notable de salpêtre.

En 1784, Gavendish démontre que, sous l'influence d'une série d'étincelles électriques, l'azote et l'oxygène peuvent se combiner pour former de l'acide azotique hydraté, si l'expérience est effectuée en présence de l'eau, ou bien un azotate alcalin si les gaz se trouvent au contact d'une dissolution alcaline.

En 1823, une discussion s'élève entre Gay-Lussac et Longehamp. Gay- Lassac, s'appuyant sur l'expérience de Tbouvenel et sur les siennes, avance que le salpêtre ne peut jamais se produire que sous la double influence de l'air et d'une matière organique azotée. Regardant le lavage de la craie comme une opération très-délicate, il pense qu'elle n'a pas été laite avec toutes les précautions désirables dans les expériences citées précédemment.

Longehamp, rappelant l'existence des nitrières naturelles de l'Inde, de l'Egypte, de l'Espagne et de la France (la Roche-Guyon) et s'appuyant principalement sur les observations de Lavoisier et celles de La Rochefoucauld affirme au contraire que le nitre peut se former directement avec les éléments de l'air atmosphérique.

Cette discussion importante laisse cependant la question indécise et prouve qu'elle doit être soumise à l'épreuve d'expériences nouvelles.

Depuis cette époque des travaux nombreux sont entrepris dans le but d'expliquer le phénomène si intéressant de la nitriflcation ; nous allons les analyser rapidement.

On peut assigner aux azotates trois origines distinctes. Ils peuvent être produits, !• par la combinaison directe de l'azote avec l'oxygène ; 2» par l'oxydation de l'ammoniaque ; 3* par l'oxydation des matières organiques azotées.

IflTRlFlCATlON DIRECTS DB L'AZOTB.

Nous rappellerons d'abord la production de l'acide azotique par l'expérience de Gavendish qui consiste à faire passer une' série d'étincelles électriques dans un mélange d'azote et d'oxygène, dans un appareil com-

posé d'un tube en U renversé sur deux vases remplis de mercure {fig, 48).

On fait passer à la partie supérieure du tube une certaine quantité d'air et de potasse en dissolution. Le mercure de ^ Tun des verres communique p^ avec une machine électrique ^^ et le mercure de l'autre avec le sol au moyen d'une petite chaîne de fer. Après le passage d'un grand nombre d'étincelles, on trouve qu'il s'est formé de l'azotate de potasse.

On peut disposer rexpérience en faisant communiquer, au moyen de tiges de platine G, B (fig. 49) et de IQls D, G, un ballon plein d'air A avec

Fig, 48.

Fig. 49.

une machine de Ruhmkorff E marchant à l'aide de deux éléments de Bunsen F. . (Fremy et Becquerel. )

M. Schœnbein a également prouvé que l'oxygène sous la modification allotropique qu'il désigne par le nom d'ozone s'unit directement à l'azote et produit de l'acide azotique.

Ainsi toutes les circonstances qui pourront dégager de l'électricité ou modifier allotropiquement de l'oxygène sont des causes de nitrification.

Les expériences de M. Cloêz prouvent que l'air, débarrassé de vapeurs acides et de vapeurs ammoniacales, en passant sur des matières poreuses, forme de l'acide azotique ; elles se rattachent probablement aux causes de nitrification que nous venons d'indiquer.

L'azote peut encore se nitrifier directement en présence de corps qui s'oxydent eux-mêmes et éprouver alors un de ces phénomènes d'entraînement si communs en chimie et auxquels M. Millon^ dans ces derniers

THÉORIE DE U NlTRiFIGATlON. 207

lemps et avec grande raison, attribue dans la plupart des cas la formation du salpêtre.

Ainsi Lavoisier et De Saussure ont démontré que dans la combustion de rhydrogène à Tair il se produit toujours de Tacide azotique.

M. Schœnbein trouve également Tacide azotique dans Tair qui a passé sur du phosphore humide qui s'est oxydé superficiellement.

M. Boussingarult établit que dans la combustion du charbon en présence de Tair il se fait toujours une petite quantité d'acide azotique, et il admet que cet acide doit également prendre naissance dans les combustions lentes de matières organiques qui s'opèrent dans le sol.

Enfin, dans des expériences inédites, M. Ghevreul constate la présence de Tacide azotique dans la combustion des corps gras à Tair.

Toutes ces expériences prouvent donc que toutes les fois qu'un corps absorbe l'oxygène de l'air, il peut donner naissance à un phénomène d'entraînement et déterminer l'oxydation de l'azote.

KITIUFICATION DE L'aMMONIAQUB.

Les expériences si intéressantes de M. Kiihlmann sur l'oxydation de l'ammoniaque devaient jeter un grand jour sur la théorie de la nitriOcation.

Nous avons fait connaître précédemment {Voyez au premier volume, page 391) les circonstances nombreuses dans lesquelles l'ammoniaque peut prendre naissance.

L'ammoniaque .peut se transformer aussi en acide azotique sous des influences très-variées, telles *^e les actions de présence, les phénomènes d'entraînement, l'action des corps oxydants, etc.

M. Kuhlmann a pu obtenir de l'acide azotique en faisant passer un mélange d'ammoniaque et d'oxygène sur de la mousse de platine :

AzH«4-0« = Az0»-|-3H0.

M. Liebig a rappelé que, d'après des observations de De Saussure, le fumier paraît agir dans certains cas comme de la mousse de platine, et détermine la combinaison de l'hydrogène avec l'oxygène. La matière azotée pourrait donc dans la nitriiicaticn agir par sa présence et déterminer la nitrification de l'ammoniaque.

M. Collai'd de Martigny et M. Dumas ont démontré ensuite qu'il se Torme de l'acide azotique lorsqu'on fait passer un mélange d'ammoniaque et d'air sur de la chaux ou de la potasse portées à une température de lOO'.

Les phénomènes d'entraînement qui ont déterminé l'oxydation directe de Pazole peuvent également opérer la nitrifîcalion de l'ammoniaque.

Ainsi un mélange d'ammoniaque et d'oxygène passant sur du phosphore humide donne naissance à de l'acide azotique. (M. Schoei^bein.)

Le cuivre arrosé d'ammoniaque exposé à l'air produit des quantités nr>lables d'azotite d'ammoniaque. (M. Péligot.)

Ces phénomènes d'oxydation de Tammoniaque par entraînement, ont été plus tard généralisés par M. Millon, qui a démontré que tous les corps simples et composés, ou toutes les matières organiques qui absorbent Toxygène en présence de l'ammoniaque deviennent des agents de nitrification.

L'ammoniaque se change plus facilement en acide azotique lorsqu'on la soumet à l'action des corps oxydants. Cette transformation s'effectue :

Sous l'influence du peroxyde de fer fortement chauffé (M. Liebig); par l'action du peroxyde de manganèse, de l'acide chromique, ou à l'aide d'un mélange d'acide sulfurique et de peroxyde de manganèse; par l'action de l'acide plombique, du minium, du bichromate de potasse, du bioxyde de baryum. (M. Kum^MANN.)

MM. Cloez et Ouignet ont également déterminé l'oxydation de l'ammoniaque au moyen du permanganate de potasse.

Dans les expériences de M. Schœnbein, l'ammoniaque se nitrifie instantanément au contact de l'oxygène allotropique.

En voyant avec quelle facilité l'ammoniaque peut se transformer en acide azotique, il faut reconnaître avec MM. Liebig etKuhlmann, que les substances ammoniacales jouent un grand rôle dans le phénomène de la nitrification.

C'est donc avec raison que M. Kuhlmann a appelé l'attention des agriculteurs sur le rôle si intéressant que le peroxyde de fer doit jouer dans la fertilisation des terres.

Le peroxyde de fer du sol, en présence des émanations ammoniacales et des corps organiques, éprouverait un phénomène de réduction en transformant l'ammoniaque en acide azotique. L'oxyde métallique, passant ainsi au minimum d'oxydation, pourrait agir sur l'oxygène de l'air, se peroxyder et devenir propre à nitrifier de nouveau l'ammoniaque.

L'oxyde de fer, dans le phénomène de la nitrification des terres arables, serait le principal agent comburant de l'ammoniaque et des matières organiques. Prenant à l'air de l'oxygène pour le céder ensuite à l'azote, il jouerait dans la nitrification le même rôle que le bioxyde d'azote dans la fabrication de l'acide sulfurique qui prend aussi l'oxygène de l'air pour le donner à l'acide sulfureux.