I2952(h+^) [(g;l^+ jlg) (, + 346.2 . 0.0000303) jJ^J

Le récipient ayant été rempli à 98^, la différence

Diffusion des gai.

Berthollet a démontré, par une expérience restée célèbre, que les gcz tendent à se mélanger d'une façon complète et intime, même lorsqu'ils sont superposés dans l'ordre de leurs densités. Aynnt rempli deux ballons d'égale capacité, l'un d'acide carbonique, Tautrc d'hydrogène, ci les ayant disposés l'un au-dessus de Tautrc, celui qui renfermait l'hydrogène étant placé en haut, il établit la communication entre les vases par l'intermédiaire d'un tube étroit. L'appareil était monté dans les caves de l'Observatoire de Paris, où la température se maintient constante pendant des années. Malgré ces conditions, toutes opposées à un mélange mécanique, les deux gaz se trouvèrent au bout d'un certain temps en proportions égales dans chaque ballon.

Cet effet se produit encore, si l'on sépare les deux gaz, non plus par un tube étroit, mais par une cloison poreuse, un septum pouvant opposer une résistance sérieuse à leur passage.

Les expériences suivantes, que l'on fait ordinairement dans les cours de chimie, prouvent d'une façon frappante la rapidité avec laquelle les gaz traversent certaines parois solides, mais perméables aux fluides.

Un vase poreux de pile Bunsen A est fermé par un bouchon de liège bien mastiqué ; dans ce bouchon est fixé un tube droit C en verre de 1 mètre de hauteur environ dont l'extrémité libre plonge dans de l'eau, ainsi qu'un tube B à angle di^oit pénétrant jusqu'au fond du vase poreux.

1. Voj., pour filuf de détaila, Beruhte der DaUschen Chemifche CeselUchaft zu Berlin 9* année, p. ISIO.

■CTIMIE GÉNÉBALE.

L'nppnreil est disposé comme l'indique la figure d 19. On faitpiiSK trnVL'Fs le cyliudi-e un courant d'iiydrogt'iie qui entre par B et*ort] IVsti'émilè immergée du tuLe G. Si au moyen d'un robinet on fcn brusqtiement la communication du tube B avec l'appareil à hydrogèi on voit aussitôt l'eau s'élever dans le tube C sous l'intluonce d'une fo diminulîon de la force élastique du gnz intérieur. Cette diminutî peut s'cx|>liquer que par l'écoulciueni rapide du gai hydrogène àl tes porcs du cylindre.

Voici In même démonstration renversée. Le \asD poreux A est t communication avec un tube en U, D, contenant de l'eau, comme le mo la figure 120; il est plein d'air â la pression atmosphérique, et leni< du liquide dans lus deux branches est à la même hauteur. Knvelop| le cylindre d'une atmosphère d'hydrogène, en le coiffant aïec uncetoc pleine de ce gaz : aussitôt le niveau baisse dans la branche <; nique directcriieiil. avec le vase el s'élève dans l'autre. L'hy( nî-lre donc dans ce vase, et augmente la force élastique duga:

On u fondé sur ce principe un petit appareil nunimo c rlu'rchc-i-'risou , ppi-mellant do reconnaître dans r.itmospl

CARACTERES PHYSIQUES DES CORI'S. n-j

\ de gaï facilement difliisibles, tels que l'hydrogène prototarbonc. Un r eepace clos est fermé sur une de ses faces par une plnquo poreuse, et [ tommunique avec un petit manomètre à mercure, à air libre. Lorsque L la pression augmente à l'inlérienr par absorption de gaz. le mercure s'é- I lètc dans la branche libre du manomètre, et établit le contact qui per- |. met à une sonnerie éleclrique de fonctionner.

M, Deville et M. Caillelet ont montré par d'ingénieuses expériences

ijue certains métaux, qui à la température ordinaire opposent au passage

des giiz une résis-

lance à peu près

complète, devien-

neat perméables à

àe hautes tempéra-

lures, et se laissent

traverser comme un lainis par un lî-

Kde. Si, par exem- , nous rempliss d'hydrogène un luiie horizontal en jilalioe T. portant à l'une de ses exti'c-

Kh un tube en -e M, courbe à le droit et dont bbranche verticale, longue de 76 centimètres, plonge dans ^ig* l?l-''Ap]itreilpaurd&aMiitr«rli;«rfflJibiliiâdasmétiuirau£e>, ilu mercure, aucun

eR'et ne sera appréciable à froid; mais vient-ou à chautTer le tube en pinline au rouge vif, on verra le mercure s'élever peu à peu dans le tube en verre cl accuser une diminution notable dans la pression inlenic. La figure 131 montre la disposition de celle expérience.

Avec un tube en fer ou en acier on observe des phénomènes sembln-

Wcs au rouge vir. L'oxyde de carbone traverse facilement la fonte rouge.

Cette dernière observation est importante au point de vue hygiénique et

^JOudamoe l'emploi des poêles de fonte dans le chaufl'agc des apparie

^^P)es fait>) que nous venons de décrire rapidement, ressort non-scule-

^Vient la démonstration du facile passage des gaz à travers les cloisons

|)orcuses, mais encore celle de la différence de vitesse avec laquelle

t'effectue ce passage pour les divere gai. En effet, si l'air atmosphérique

iSO CHIMIE CËNÉRâLE.

entrait ou sortait aussi vite que Thydrogène , on n*observerait auo changement de pression. Le sens de ces changements prouve que l'hydf'^-^ gène se diffuse beaucoup plus vite que Tair. Graham a étudié la questlt^ ^ à ce point de vue.

Ses expériences étaient faites avec des tubes longs de 25 à 30 centE ^ mètres, ouverts à un bout et fermés à Tautre par un septum en plà gâché et séché ou en gi*aphite artiliciel comprimé de M. Brockedon de 1/2 millimètre d'épaisseur. Le tube est rempli du gaz soumis Texpéricncc et plongé par son extrémité ouverte dans une cuvette im mercure ; Tautre extrémité communique avec Tatmosphère. L'inégale diffusibilité des gaz et de Tair tend à produire un vide ou une pression dans le tube ; on compense la différence en enfonçant ou en soulevant celui-ci dans la cuve, à mesure que le niveau interne du mercure change.

Au bout d*un temps suffisamment long, le gaz primitivement contmia dans le tube est entièrement diffusé dans Tatmosphère et remplacé par un certain volume d'air.

L'émincnt savant anglais a trouvé ainsi qu'il existe un rapport déterminé entre le volume d*air qui pénètre dans le tube et le volume de gaz qui se diffuse dans l'atmosphère. Il se rapproche sensiblement do rapport inverse des racines carrées des densités des deux gaz entrant et sortante

Ce résultat conduisait à faire admettre» qu'un gaz se répand dans un autre, chimiquement différent, d'après les lois qui président à son écoulement dans le vide, à travers un orifice très-petit percé en mince paroi, et que les vitesses relatives ne sont pas modifiées. Un diaphragme poreux se comporterait donc envers les gaz comme un système d'orifices infiniment petits percés en mince paroi, et non comme un système de tubes capillaires, pour lesquels la loi de la raison inverse des racines carrées des densités ne se vérifie pas.

Cette conséquence peu probable à priori conduisit Bunsen à reprendre la question. L'appareil employé par ce dernier savant est appelé diffusiomètre. 11 se compose d'un tube en verre gradué et jaugé g (fig. 122), fermé par un diaphragme en plâtre 6 et relié hermétiquement par un caoutchouc à la pièce tubulée e. On peut ainsi amener audessus du diaphragme un courant de gaz, par l'intermédiaire d'un mince tube en caoutchouc d fixé dans l'une des tubulures de e. Le bouchon de verre rodé o, qu'on peut soulever ou abaisser avec la tige t» sert à interrompre ou à établir à volonté la communication entre le courant de gaz et le diaphragme. Une tubulure latérale h fixée au tube Çf ao*

1. Graham, De la loi de diffaiion de$ gaz, (Philoiophical Maaazinêf t. Il» p» IfS^ M9. 951.)

iSl

devons de ft, permet de puiser du gaz dans l'intérieur du diffusiomctre ; cette tubulure est maintenue fermée par une pince-robinet. L'extrémité ouverte du tube g plonge dans une cuve à mercure profonde. Au moyen d'un di^itif spécial, on peut élercr ou abaisser rapidement le tube g dans la eufette à mercure, et maintenir constante la diflcrcncc des niveaux. A cet effet, le tube g est fixé par un fil de fer recourbé à l'extrémité inférieure d'une verge en bois verticale, passant à frottement doux à travers deux anneaux (fig. 123).

Entre les deux bras invariablement reliés à la verge en bois est tendue une corde de violon qui s'enroule sur un axe horizontal. L'extrémité de cet axe porte une roue dont la circonférence frotte contre un ressort. En tournant la roue à droite ou à gauche, on communique à la verge un mouvement ascendant ou descendant qui entraine le tube dans le même sens.

Bunsen a établi ainsi les règles suivantes :

1* Les parois des pores d'un diaphragme traversé par des gaz ne sont pas le siège d'attractions spécifiques capables d'exercer une influence peilurbatrice sur les phc* nomèncs de diffusion* 2* En dirigeant au-dessus du diaphragme un courant d'un gaz dctenniné (oxygène, hydrogène, acide carbonique, etc.), à la pression ordinaire, et en observant la vitesse avec laquelle il pénètre dans le diflusiomctro contenant le même gaz, sous une pression plus faible, mais mamienue constante pendant toute la durée do l'expérience, on constate qu'entre

Fig. 122. — DifTusioinôtrd de Buni m.

certaines liniiles la vitesse avec laquelle un gaz traverse un di.ipht'agme poreux est proportionnelle: l'a la différence de pression du gaz au» dessus et au-dessous du diaphragme ; 2° à un coeflicient de frotlcniMt dépendant à la fois de la natui'e du gaz et de celle du diaphragme.

3" L'échange de deux gaz par diffusion se fait suivant un rapport constant, pendant toute la durée de l'eiipéricnce ; mais ce rapport ne vérifie pas la lot de la raison inverse des racines carrées. Ainsi pour l'oxygène cl l'hydi'ogêne on trouve 3,34, au lieu do

\/0,069'27 ^ ^' ■ En app!i(]uant aui pressions partielles de gaz mélaiîjjcs, entre les

aRACTÈRES PHYSIQUES DES CORPS. 193

mêmes limites, les proportions du paragraphe 2° relatives aux vitesses de diffusion d*un gaz unique, on arrive à calculer avec une approximation satisfaisante les résultats expérimentaux.

En résume, d*après Bunsen, le septum n'exerce aucune attraction particulière sur les gaz qu'il sépare, et se comporte comme un système de tubes capillaires très-fins. Les phénomènes peuvent se calculer d*après les données suivantes : Les vitesses avec lesquelles les gaz passent à travers la paroi sont, entre certaines limites, proportionnelles aux pressions partielles de chaque gaz des deux cotés de la paroi, et proportionnelles à un coefficient variable avec la nature de la cloison et Tespèce du gaz.

Depuis les recherches de M. Bunsen que nous venons de résumer, M. Graham a publié de nouvelles expériences sur la diffusion des gaz, laites en utilisant les perfectionnements introduits par le savant allemand dans la construction du dilfusiomètrc ^

Voici les conclusions auxquelles arrive Graham et qui établissent les téritablcs lois de la diffusion gazeuse. En supposant que lu vide soit maintenu d'un côté du diaphragme poreux, tandis que de Tair ou un autre gaz soumis à une pression constante se trouve en contact avec l'autre cùté, le passage du gaz dans l'espace vide peut s'eiTcetuer de trois manières :

1* Le gaz entre dans le vide en passant par une seule ouverture trèspetite, percée en mince paroi, telle qu*une piqûre faite avec une pointe eo acier très-fine dans une feuille de platine. La rapidité du passage des différents gaz dépend alors de leur densité ; elle est en raison inverse de la racine carrée de ces densités, comme on l'a démontré expérimentalement et comme John Robinson Ta déduit du théorème de Torricelli. Graham donne à ce phénomène le nom d'effusion. C'est le gaz en masse qui participe au mouvement de transport d'un côté de la paroi à l'autre.

2* Si rorifice d'écoulement est percé en parois de plus eu plus épaisses, il se convertit ainsi en tube, et les vitesses d'effusion sont soumises à des perturbations. On observe cependant de nouveau un rapport constant entre les vitesses d'écoulement des différents gaz loi*squc le tube capillaire acquiert une longueur assez considérable, qfii dépasse au moins 4000 fois le diamètre. Ces nouveaux rapports constituent ce que le savant anglais nomme les lois de la transpiration capillaire des gaz ; elles ne semblent pas être inlluencécs par la nature et la composition des parois.

Les rapports des vitesses de transpiration ne dépendent pas de la den-

1. AiMaieê de Chimie M de Phy$ique, ^'fério, t. I, p. 154, cl t. U, p. 107.

ifA CHIMIE GÉNÉRALE.

gîté des gaz et n'offrent aucune relation coi^nte a^ec les autres pro' priétés connues de ces mêmes gaz. Les Titesses sont en réalité trèS' différentes des vitesses d'effusion, comme le montre le tableau suifanU où la vitesse de transpiration de l'oxygène est prise pour unité :

Bons desgas. ém tnmfintkm.

Oxygène I

Chlore i,5

Hydrogène 2,26

Tapeur d'éther i bosse températare à pea près eomnie

l'hydrogène.

Axote et oxyde de carbone i,i

Gazoléfiant, ammoniaqae et cyanogène 2,0

Acide carbonique 1,376

Gai des marais i,8I5

Pour le même gaz, et pour des volumes égaux, la transpîrabilité croit avec l'augmentation de la densité due à la pression ou à un abaissement de température.

Les tubes capillaires offrent au passage des gaz une résistance analogue à celle du frottement, proportionnelle aux surfaces et augmentant par conséquent à mesure que les tubes augmentent de nombre et diminuent de diamètre sur une section totale constante. M. Poiseuille a observé que la résistance au passage d'un liquide par un tube capillaire est équivalente à une diminution d'un quart du diamètre du tube. Pour les gaz, cette résistance s'accroît aussi très-rapidement, mais on n'a pas déterminé la loi de cet accroissement. Il résulte néanmoins avec certitude des faits connus qu'en diminuant de plus en plus, et pour ainsi dire indéfiniment, le diamètre des tubes capillaires on ralentit à peu près indéfiniment l'écoulement du fluide, au point de le rendre inappréciable. On peut donc concevoir un assemblage de tubes capillaires assez nombreux pour que leurs sections réunies constituent une large surface, tandis que chaque tube individuel est trop étroit pour permettre un écoulement sensible, même sous pression.

Une plaque de graphite artificiel réalise ces conditions et ne se prête plus qu'au troisième mode de passage, c'est-à-dire à la diffusion moléculaire.

5^ Dans ce cas, les particules de gaz animées, d'après l'hypothèse de Bernoulli, d'un mouvement propre de translation sont projetées a travers les canaux ouverts et finissent par s'échapper. Ce transport moléculaire n'éprouve aucune altération loi^que les deux surfaces de la plaque poreuse se trouvent en contact avec le même gaz ou lorsque les gaz sont de nature différente des deux côtés du septum ; mais, au lieu d'un transport dans une seule direction, il se tait alors un transport en diux

GARiCTËRES PHYSIQUES DES CORPS. 125

MU ioTerses. Si de plus les densités ou les vitesses moléculaires des deox gaz sont distinctes, la pénétration réciproque cesse d'être égale dans les deux sens.

Grâce à l'emploi des plaques de graphite artificiel comprimé, Graham

^a trou?é pour l'oxygène, l'acide carbonique et l'hydrogène des nombres

qui Tcrifient très-approximativement la loi qu'il avait indiquée d'abord.

Les rapports des vitesses de diffusion sont inverses des rapports des

racines carrées des densités, comme pour l'elTusion.

loaidM pi.

i* 900% un PBESOOII Dl 10 CENT. DE HEUCCRI.

Temps tmploTé pour le pasMge molécuUiire Racine carrée

à traven uoe pMOni' de graphite de 1/1 iiuil:iii. de la drnsilé ; relie

<r épaisseur. de rozygène = t.

Oiyg^ne 1 1

Acide carbonique 1,1886 1,1760

Hydrag^ 0,2472 0.2502

f* 80US USE PRESSIO!! DE 76 CEXT. DE lIERGUnE.

Oxygène i 1

Aude carbonique 1,186 1,176

Hydrogène 0,2505 0,2502

Air 0,0501 0,9507

La durée du passage d'un gaz à travers le graphite ne présente donc neaoe relation avec le temps exigé pour la transpiration capillaire de ce même gaz. On peut comparer le graphite à un tamis moléculaire, qui ne laisse passer que des molécules. Avec une plaque en stuc la pénétration des gaz est beaucoup plus rapide; les volumes d*air et d'hydrogène passant dans le même temps ont été trouvés dans le rapport de là 3,891.

Le dernier nombre relatif à Thydrogène est intermédiaire entre celui delà transpiration (2,04) et celui de la diffusion (3,8); il indique que k passage des gaz à travers le stuc n'est pas un résultat dû à une cause oniqne, mais un effet complexe de deux causes réunies.

C'est ainsi que Ton peut expliquer la divergence des résultats obtenu par deux expérimentateurs aussi habiles que Bunsen et Graham. Dans les expériences du premier, les effets de la transpiration n'avaient pas été complètement éliminés, à cause de l'emploi d*un septum en plaire; de li des nombres intermédiaires.

La diffusion peut recevoir des applications importantes dans la solution

de certaines questions d'analyse. Ainsi un gaz qui, à l'analyse eudiomé-

b'ique, se révèle comme formé de 2 atomes de carbone et de 6 atonies

d'hydrogène, peut être ou un composé unique €41', ou un mélange de

&B^ avec H* ou de €Ii^ avec 1/2 6M1S ou encore de €MP avec Il\

i26 CHIMIE GfiNÉRALE.

En soumettant ce gaz à la difTusioa à travers une cloison poreuse, de deux choses Tune : ou sa composition restera la même, ou elle sera modifiée, par le fait de Tincgale difTusibilité des principes constitutifs du mélange. Dans le premier cas on sera certain de manier un composé unique C*ll'.

Si Ton veut appliquer la dilTusion gazeuse comme méthode pratique d*analyse (atmolyse) pour la séparation des gaz mélangés, Topéralion doit se faire d'une manière continue. On réussit assez bien en employant le tuyau d'une pipe à fumer hollandaise. On prend un semblable tuyau long de 60 à 70 centimètres sur S^^jS de diamètre intérieur; on le 6xe à Taide de deux bouchons percés dans Taxe d'un tube en verre plus court et plus large (5 à 4 centimètres de diamètre). L'espace annulaire e^t mis en communication avec ime pompe à mercure d'Âlvcrgniat ou de Sprcngel, au moyen d'un petit tube traversant l'un des bouchons. Ceux-ci sont du reste solidement et hermétiquement mastiqués. Un vide convenable étant fait el maintenu dans l'espace annulaire externe» on fait passer le mélange gazeux à Tintérieur du tuyau, avec une vitesse déterminée. Il s'établit ainsi un véritable triage : les gaz les plus légers traversent de préférence les parois poreuses, tandis que les gaz les plus lourds se concentrent dans le tube et sortent par son extrémité opposée.

Ainsi, avec de l'air atmosphérique, on peut obtenir à la sortie un mélange gazeux contenant de 23,1 à 24,5 pour 100 d'oxygène, suivant la longueur du tube atmolyseur et la vitesse d'écoulement (1 à 1/4 de litre par heure).

Un mélange à volumes égaux d'hydrogène et d'oxygène a fourni à l'issue un gaz contenant 95 pour 100 d'oxygène et 5 d*hydrogène. Il est du reste évident que la masse du gaz qui entre dans le tube est toujours très-supérieure à celle qui en sort.

Dans tout ce qui précède, on a admis que la cloison poreuse n'exerce aucune attraction spéciale sur tel ou tel gaz. 11 n'en est pas toujours ainsi : dans les expériences faites avec le platine ou le fer incandescents rhydrogène est le seul gaz qui traverse le métal ; il en est de même pour le palladium et l'hydrogène.

1 Certains corps employés comme septum produisent une véritable dialyse, qui ne s'exerce pas toujours dans le sens prévu par les densités gazeuses. La soie enduite de caoutchouc se laisse plus facilement trsH verser par l'oxygène que par l'azote. Un ballon en taffetas caoutchouqué, dans lequel on puise l'air au moyen d'une trompe à mercure, fournit un gaz plus riche en oxygène que l'air atmosphérique et renfermant près de 41 pour 100 d'oxygène. .

Le phénomène, quand il prend ces allures, peut être comparé à ce

CAUACTÈP.KS l'IIVSlOlKS DES COlil'S. \21

qui se passe dans une bulle de savon gonflée à Tacide carbonique. Le gaz carbonique passe de rintérieur à Textérieur beaucoup plus i^pidement que l*air externe ne pénètre dans la bulle. L^acide carbonique se dissout dans le septum liquide et vient s'échapper à la surface en contact avec ratmosphère, comme II s^échappe d'une solution d'eau gazeuse eo contact avec l'air.

Le septum agît d'une façon spéciale, pour ainsi dire chimique, sur le gai, en y provoquant un travail interne. Ces sortes de diffusions restent encore dans le domaine de l'expérience pure, et ne peuvent faire l'objet d'aucune spéculation théorique.

Solubilité des gaz.

Nous devons à Bunsen des notions très-précises sur les lois d'absorption des gas par les liquides. Ici encore le phénomène peut être purement physique et obéir à des lois générales ; ou bien le liquide exerce sur le gai une action chimique spéciale et tras-variablc. Nous ne nous occuperons pour le moment que du premier cas.

Pour étudier la solubilité d'un gaz dans un liquide, il s'agit de déterminer le rapport entre le volume du liquide et le volume du gaz absorbé, dans des conditions connues de pression et de température. Ces deux circonstances sont, en effet, les seules qui influent sur la solubilité d'un gaz.

L'absorptiomètre, ou l'appareil dont on peut faire usngo, se compose d'un tube en verre fermé par un bout, divisé en millimètres et jaugé avec soin. Son extrémité ouverte est mastiquée dans une douille portant on filet de vis, dont l'écrou est fixé sur une pièce mobile D destinée à fermer l'instrument. En faisant tourner le tube autour de son axe, la vis pénètre dans l'écrou, et l'extrémité ouverte s'applique contre une plaque en caoutchouc tapissant le fond de la pièce qui porte Técrou. Cette dernière est munie de deux ressorts latéraux en acier, qui glissent i frottement dans deux rainures verticales, creusées dans les parois de la cavité cylindrique du pied B. Elle n'est donc mobile que dans le sens vertical, et il suffit d'imprimer au tube un léger mouvement de rotation dans un sens ou dans un autre pour l'ouvrir ou le fermer.

Le tube à absorption est renfermé dans un manchon de verre cylindrique dont les bords bien dressés ne sont pas mastiqués dans le pied ni dans la garaiture supérieure, mais serrés, a l'aide de tiges de fer munies d'ccrous, contre des plaques annulaires en caoutchouc. Au moyen d'un tube vertical muni d'un robinet r on introduit ou on extrait du mercure, pour élever ou abaisser à volonté le niveau de ce métal dans le mau^n, et produire ainsi une pression déterminée dans le tube.

Los données sont :

AVAST l'aBSORPTIO!!.

4* KiTeaa inférieur da mercure dnns le nnnclion a

2* Niveau supérieur du mercura dans le tube i absorption b

y Hauteur barométrique réduite à zéro ;i

4* Température de l'eau t

5* Volume du gaz réduit à zéro v

6* Volume d'eau employé 9fi«

APRÈS L*Aa^RPTION.

1* Kivean inférieur du mercure dans le manchon a,

3* Kireau supérieur du mercure dans le tube 6|

3* (iiveau supérieur de l'eau dans le tube e^

4* Nireau supérieur de l'eau dans le manchon c/|

5* Hauteur lârométrique réduite à zéro p^

6* Température de l'absorptiomètre /|

7* Volume de gaz restant réduit à zéro V|

Avec ces données, en tenant compte des colonucs d'eau intérieures et extérieures et de la tension de la vapeur à l^ et l^^y on peut calculer les pressions p et p^ du gaz avant et après Tabsorption.

Le coefficient d'absorption a représentant le volume de gaz absorbé à b pression de 760 millimètres par Tunitc de volume d'un liquide est donoé par la formule

m,p, pour la température /.

A la pression P, le volume de gaz absorbé par le volume m d'eau sera

amV

On voit par là que la quantité de gaz absorbée à une même tcmpélîlure est proportionnelle à la pression et au volume du liquide employé.

Le coefficient de solubilité varie avec la température suivant des lois

•^iales pour chaque gaz, lois qui ne peuvent être déterminées que par

l'expérience et exprimées par des formules empiriques.

En général, la solubilité décroît à mesure que la température s'élève.

Si deux ou plusieurs gaz se trouvent mélangés, l'absorption s'elTectue

sar chaque gaz comme s'il était seul et proportionnellement à la part

de pression qui lui revient dans le méinngo. Kn mettant un volume

limité d'eau en présence d'un volume très-grand d'un mélange gazeux, il

sera facile de calculer le volume et la composition du gaz dissous, au

moyen des coefficients de solubilité des gaz composants. En elTot, dans

130 CHIMIE GËNÉftALE.

ce cas, les pressions partielles des principes consiitutifs ne sont pas modifiées par le fait de la dissolution.

Si V,, V,, ... , V. représentent les volumes occupés par les gaz mélangés ramenés à la pression P du mélange, les pressions partielles seront

' ir.ir Jr..««

On A

V V p = ïi p-i Il

Soient a^ a,, a,, ...» les coefficients de solubilité. Un volume M d*eau, mis en présence du mélange à la pression P, absorbera les quantités suivantes des divers gaz :

(Vi + V,-h ...-I-VJ760 (V,^-V,4-... + Vj760

Supposons un mélange de deux gaz limité et de nature à changer de composition par le fait de rabsoi|)tion en présence d*un certain volume d'eau. Soient V le volume total du gaz, P sa pression, v et v^ les volumes des deux gaz contenus dans Tunité de volume du mélange, a et P les coefficients de solubilité à /^, M le volume du liquide absorbant, V^ le volume du gaz restant et P^ sa pression. V contient t^V vo-

vVP lûmes du premier gaz à la pression P, et par conséquent ^=7^ à la pression 760.

Ce volume se décompose par l'absorption en deux parts : Tune x reste sous forme de gaz libre ; Tautre x^ se dissout dans le liquide ; d'où

^-»- ^1 = 760" KV*

Le volume non absorbé x, par son mélange avec le second gaz, devient

YP

La pression partielle du pi*emier gaz api*ès Fabëorption est donc égale

iSl

à — '-^ — et par conséquent le volume x^ absorbé par M à cette pression

est

aM:r

Remplaçant x^ par sa valeur dans la formule (1)> on trouve

^x vVP

ji\ 1

d'où l'on tire

«VP

On arrive de même pour le second gaz à la valeur

».VP

Réciproquement, on peut déterminer la composition mcoimue d'un mélange gazeux par les changements de volume qu'il éprouve quand il est soumis à Faction absorbante d*un volume donné de liquide.

La méthode d*absorption peut, comme la diffusion, servir à décider si on gaz est un mélange ou une combinaison. Appliquée à Tair atmosphérique, elle conduit nettement à conclure que l'on est en présence d'un mélange d*azote et d*oxygène. Ainsi, à 10^, les coefficients d'absorption dei'oxygène et de Tazotc par l'eau sont 0,03250 et 0,01607 ; les pressions partielles sont :

Pour l'oxygène,

i^our Tazote,

TOX'»»-

La quantité d'oxygène absorbée par 1000 unités de volume ou 1 litre "Ciiu agitée avec un excès d'air à la pression normale sera