CHAPITRE PREMIER

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES

Etant donné un gaz, ou un mélange de plusieurs gaz, on procède d’abord à son examen général.

Couleur. — L’aspect des gaz est le même pour la plupart. Cependant plusieurs apparaissent comme colorés, même dans des flacons et récipients ordinaires; plus nettement sous une grande épaisseur, par exemple à travers l’axe d’un long tube droit.

Ainsi on observe immédiatement une couleur jaune verdâtre pour le chlore, jaune plus vive pour ses oxydes, rouge orangé pour le peroxyde d’azote et pour les vapeurs de brome.

Sous une grande épaisseur, on constate aisément la couleur bleue pour l’ozone, mélangé avec d’autres gaz; en l’observant par exemple dans un long tube terminé par deux plaques de verre parallèles, tube facile à construire dans un laboratoire (fig. 38).

La plupart des gaz renfermés dans des tubes de ce genre, traversés par la lumière du jour, sous une épaisseur de plusieurs mètres et examinés au spectroscope, fournissent des raies d’absorption spéciales. Ces tubes doivent être remplis par circulation. Pour les construire, on choisit des tubes de verre blanc, un peu épais, longs de 2m. On y fait souder latéralement deux petits tubes, l’un adducteur, l’autre abducteur.

Les extrémités doivent être usées à la meule, bien parallèlement. On colle sur chaque bout une plaque de verre, à l’aide d’un peu de baume de Canada, ou substance analogue.

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Odeur. — L’odeur de plusieurs gaz est caractéristique. Par exemple, celle de l’hydrogène sulfuré, de l’hydrogène phosphoré, du gaz sulfureux, du chlore, de l’oxychlorure de carbone, de l’acide cyanhydrique ou du cyanogène, etc.

Mais il f ’aut les respirer avec précautions, la plupart des gaz odorants étant irritants ou vénéneux. Aussi, pour le faire, se borne-t-on d’ordinaire à laisser échapper des appareils quelques bulles, qui se diffu sent dans l’atmosphère, et que l’on respire à distance, très doucement.

L’odeur constitue d’ailleurs un phénomène subjectif, perçu par les différents observateurs avec une sensibilité très inégale.

Aspect. — La seule apparence des vases renfermant un gaz donne souvent des indications uliles.

A première vue, on reconnaît que plusieurs gaz, tels que le chlore, l’ozone, le gaz iodhydrique attaquent aussitôt le mercure.

Les gaz conservés en flacons, même sans mercure, fournissent aussi quelques indications utiles. Ainsi les llacons à gaz iodhydrique (recueilli par déplacement) ne tardent guère à montrer des dépôts bruns de periodure d’hydrogène. Les llacons d’hydrogène arsénié montrent des dépôts bruns, ou même jaunes d’arsenic, sous différents états allotropiques, résultant de sa décomposition spontanée. De même les hydrogènes antimonié, sélénié, telluré.

Les llacons renfermant du fluorure de silicium manifestent un dépôt blanc, résultant de la décomposition du gaz par les parois; surtout si celles-ci n’ont pas été strictement desséchées, et même avec du verre bien sec, les oxydes du verre étant lentement attaqués.

Dans les llacons de cyanogène, il se forme un léger dépôt jaunâtre de paracyanogène, etc.

Dans les llacons de gaz bromhydrique recueilli sur le mercure, on voit bientôt apparaître un dépôt blanc de bromure mercureux, corrélatif d’une formation d’hydrogène. S’ils ont été obtenus par déplacement, sans mercure, il s’y forme, au bout de quelques mois, quelques gouttes d’une solution très concentrée d’hydracide et de bromures, provenant de l’attaque lente des alcalis du verre. Dans tous les cas, les moindres traces de matière organique se manifestent "bientôt par une coloration orangée, due au brome.

Les traces d’air, c’est-à-dire d’oxygène, qui ont pu subsister dans les llacons remplis sur le mercure avec du gaz chlorhydrique, y déterminent au bout de quelque temps l’apparition de taches blanches de chlorure mercureux.

86 ANALYSE QUALITATIVE

I)e même avec l’hydrogène sulfuré, on voit apparaître du sulfure noir de mercure, etc.

Cet ordre de signes spécifiques permet aux familiers d’un laboratoire de soupçonner à première vue la nature du gaz contenu dans un flacon.

Densité . — La densité des gaz constitue un caractère numérique très important. Sa mesure lout à fait rigoureuse est une opération longue et compliquée. Mais on peut l’exécuter d’une façon approximative et plus sommaire, en remplissant par déplacement un ballon en verre de i5ocm3 à 25ocm3, pourvu de deux tubes soudés, l’un pour l’en- Irée, pénétrant jusqu’au fond, l’autre pour la sortie; tubes portant tous deux des robinets. Ce flacon étant immergé sous l’eau, on connaît la température du gaz par celle de l’eau. Un baromètre donne la pression extérieure de l’atmosphère ambiante, sous laquelle le gaz s’échappe et le flacon se trouve rempli à la fin, au moment où l’on ferme les robinets d’entrée.

Ce ballon doit être séché et essuyé avec soin, puis pesé sur une balance sensible. On a soin de le peser rempli d’air, avant de com mencer l’expérience; c’est-à-dire dans les mêmes conditions de pression et de température. On doit d’ailleurs mesurer d’avance le volume intérieur (joint à celui des tubulures), en pesant le vase plein d’eau. Cette dernière donnée étant connue une fois pour toutes pour un ballon donné, l’opération complète ne dure pas plus de i5 à 20 minutes et elle permet de calculer la densité du gaz à quelques millièmes près, par des formules connues.

Dans le cas où il s’agit d’un gaz rare et peu abondant, on peut procéder avec une quantité de gaz bien moindre, 5ocm3 ou ioocm3, et d’une façon plus expéditive encore, mais exacte seulement à 1 ou 2 centièmes près. On choisit une petite fiole ou ballon de verre mince, à fond plat, jaugée sur le col, à l’aide d’un trait extérieur, au voisinage de l’orifice, et à un niveau tel qu’on puisse y enfoncer exactement un bouchon de liège fin pour le clore.

On remplit ce vase de mercure sur la cuve, on y introduit le gaz jusqu’à déborder, on immerge la fiole ainsi remplie, le col en bas, sous le mercure, pour que le gaz en prenne bien la température, en maintenant le col pendant quelque temps avec une pince garnie de liège. On soulève alors de nouveau le vase, de façon à établir l’égalité de niveau entre la cuve et l’intérieur de la fiole. A ce moment, on ajuste le bouchon, pourvu au niveau voulu d’une légère rainure, et facile à obturer finalement. On essuie la fiole ainsi close et on la

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pèse. Cela fait, on la débouche, l’orifice en haut, de façon à ne perdre aucune parcelle du mercure intérieur. On en remplace le gaz intérieur par de l’air, à l’aide d’une aspiration. Puis on pèse de nouveau flacon et bouchon réunis. En opérant avec soin, on obtient ainsi en peu de temps une donnée suffisante : je dis comme indication approximative.

L’étude des propriétés osmotiques des gaz, en particulier celle de leur diffusion dans l’air (sec) à travers une membrane ou un corps poreux, ou bien à travers de très petits trous ou fissures, offre beaucoup d’intérêt, et cette étude a parfois fourni des indications utiles dans certaines études, telle que celle de la densité de l’ozone.

Ces propriétés jouent, d’ailleurs, un rôle important dans les recherches relatives à la respiration animale et végétale. Mais leur détermination exacte est difficile, et elle n’a guère été utilisée jusqu’ici dans l’analyse des gaz. On se borne à en mentionner ici le principe.

ANALYSE QUALITATIVE