Traité pratique de l'analyse des gaz

L’emploi des méthodes destinées à l’analyse des gaz a toujours joué un rôle capital dans les études chimiques, depuis l’époque demi-légendaire des alchimistes qui confondaient les gaz sous le nom à' esprits avec les matières volatiles, l’ensemble des gaz étant assimilé à l’air, c’est-à-dire à l’un des quatre éléments fondamentaux des anciens philosophes naturalistes.

C’est surtout aux xvne et xvme siècles qu’ont eu lieu les découvertes des physiciens de l’Ecole de Galilée, en Italie, de Boyle, en Angleterre, de Mariotte et des savants français : alors ont été énoncées les lois qui permettent de mesurer et de peser les gaz. Mais on distinguait mal entre les matières supposées impondérables de la chaleur et de la lumière, qui traversent les parois des vases, et les matières pondérables proprement dites, qui y demeurent enfermées dans les conditions ordinaires; cette distinction n’ayant été définitivement éclaircie que par le génie de Lavoisier, à la fin du xvme siècle. Vers la même époque, d’ailleurs, les différentes espèces de gaz, déjà entrevues par les alchimistes, et surtout par van Helmont et par Haies, ont été clairement distinguées dans les travaux mémorables de Priestlev, de Scheele et de Cavendish.

Le nom même de Chimie pneumatique, attribué à la réforme de Lavoisier, témoigne de l’importance acquise à ce moment par les corps gazeux.

Bientôt les relations générales qui existent entre la composition des gaz et leurs équivalents ou poids atomiques furent établies : principalement au commencement du xixe siècle, par

PRÉFACE

Dalton, sous une forme surtout théorique, et par Gav-Lussac, sous la forme de lois physico-chimiques rigoureuses.

Depuis, l'etude des gaz est demeurée dans la tradition universelle des chimistes, et spécialement dans celle des savants français.

Les méthodes chimiques de Dumas généralisèrent pour tous les corps volatils des relations déjà établies pour les gaz permanents à la température ordinaire, et les méthodes physiques de Régnault définirent ces mêmes relations avec une. rigueur expérimentale qui n’a guère été surpassée. Nous arrivons ainsi jusque vers le milieu du xixe siècle : tout le monde sait quels progrès nouveaux la connaissance spéciale et la théorie générale des gaz ont faits depuis; c’est une histoire du plus haut intérêt, mais qu’il serait trop long de développer ici.

Bornons-nous à rappeler, au point de vue du présent Ouvrage, que renseignement des méthodes gazométriques a été spécialement donné autrefois en France dans les Cours du Collège de France, par les regrettés Pelouze et Balard, élèves de Gay- Lussac, dont j’ai été le successeur et continué la tradition.

Aujourd’hui, la plupart des chimistes français d’âge mûr veulent bien rappeler qu’ils ont suivi mes Cours et reconnaître le fruit qu’ils en ont tiré. J’y ai développé personnellement l’intervention systématique des absorbants et des dissolvants, concurremment avec les procédés fondés sur la combustion vive;

J’ai appliqué à l’analyse qualitative et quantitative des gaz :

L’emploi méthodique de l’électricité, sous forme d’effluves et surtout d’étincelles, procédés d’une application simple et presque universelle;

L’emploi facile et immédiat de l’analyse spectrale, exécutée sous ta pression et avec les tubes ordinaires de la gazométrie ;

Ainsi que l’application des réactions pyrogénées, pratiquées en cloches courbes, sur de faibles volumes exactement mesurés;

Et l’étude comparative des réactifs spéciaux: brome, acides sulfurique, chlorhydrique, azotique, iodhydrique, chlorures

PHÉFACE.

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cuivreux, etc., agissant sur les divers groupes et espèces de gaz hvdrocarbonés et autres.

Bref, dans les travaux que je n’ai cessé de publier depuis plus de cinquante ans, je me suis attaché de préférence à l’application des méthodes élégantes et rigoureuses de la gazométrie : notamment pendant mes recherches synthétiques en Chimie minérale et organique, et mes expériences de Physiologie végétale.

Au cours de la multitude de mes expériences faites en tubes scellés, je me suis attaché à établir les règles de l’analyse des gaz et ses applications presque innombrables aux transformations définies, et aux équilibres chimiques.

Elles y sont d’autant plus intéressantes qu'elles portent sur des gaz qui se développent sous des pressions diverses et parfois énormes et dans des espaces limités, maintenus à température constante pendant des intervalles de temps exactement connus. J’v insiste d’autant plus qu’on opère alors dans des conditions bien définies et par des réactions lentes, non réalisables autrement.

Les analyses gazeuses ainsi pratiquées olfrent cet avantage d’être réalisables sur des quantités de matière très faibles, et de fournir immédiatement les rapports atomiques • c’est-à-dire les équations des réactions, — et cela sans aucun calcul, tout en présentant une rigueur et une exactitude comparables à celles des analyses minérales les plus soignées, lesquelles exigent des poids de matière bien plus considérables. Il est d’autant plus opportun d’insister sur ce point, que la grande exactitude des analyses volumétriques faites sur les gaz et la certitude qu’elles apportent à la solution des problèmes chimiques sont comparables, sinon supérieures, à la signification des analyses organiques pondérales : vérité qui a été parfois méconnue par des personnes accoutumées à la routine ordinaire.

Quelques mots en terminant sur le mode de publication des résultats contenus dans le présent Volume.

PRÉFACE

Les méthodes gazométriques qui y sont exposées, les procédés, les tours de main, les instruments de mesure et les appareils destinés à les mettre en œuvre, instruments et appareils dont un grand nombre ont été imaginés ou modifiés dans mon Laboratoire, étaient exposés chaque année, depuis 1 858 , et même avant, dans mes Cours publics au Collège de France et à

l’Ecole de Pharmacie. Beaucoup sont entrés à mesure, souvent sous forme anonyme, dans la pratique courante des laboratoires.

J’avais depuis longtemps l’intention d’en faire l’objet d’un Ouvrage spécial. Déjà en 1884, dans un Volume publié dans ' l’Encyclopédie chimique de l’éditeur Dunod, l’un des préparateurs les plus distingués de mon Cours au Collège de France, M. Ogier, en avait consigné un grand nombre; d’après les notes recueillies pendant qu’il en exécutait la préparation, et souvent d’après les indications détaillées que j’avais dictées à cette occasion. C’est ce qu’il a pris soin, d’ailleurs, de déclarer aux Comptes rendus de /’ Académie des Sciences , t. XCIX, p. 1111, 22 décembre r 884 , dans les termes suivants :

« C’est pour moi un devoir de déclarer, à cette occasion, que c’est à mon long séjour dans votre Laboratoire, aux nombreux travaux que j’y ai effectués sous votre direction, que je dois les quelques connaissances que je puis avoir sur l’analyse des gaz. Les méthodes, les appareils, les Tableaux d’analyse, les procédés spéciaux et les tours de main exposés dans la première moitié de mon Ouvrage sont, pour la plupart, empruntés soit à vos Mémoires, soit aux Leçons que vous professez au Collège de France. »

Si j’ai cru nécessaire de reproduire cette déclaration, c’est afin d’éviter toute méprise sur l’historique de ces méthodes nouvell es, attribuées par quelques abréviateurs aux auteurs d’Ouvrages composés en réalité d’après mes propres indications. Le livre actuel est, d’ailleurs, beaucoup plus complet et plus étendu, au triple point de vue des procédés, de la figure des appareils, et du détail des applications.

PRÉFACE

J’espère qu’il contribuera à étendre la connaissance des méthodes propres à l’analyse des gaz et, par conséquent, leur utilité pour les savants adonnés aux études chimiques pures et appliquées.

Août 1906.