Formules relatives a l’action physique des dissolvants

L’action d’un dissolvant sur un mélange de gaz est définie en principe par la formule suivante, applicable aux gaz simplement dissous sans former de combinaison proprement dite, formule déduite des lois de Henrv et de Dalton.

Soit le volume du mélange À, renfermant les volumes a, b, c, . . .

MÉTHODES GÉNÉRALES

de différents gaz, dont on connaît les coefficients de solubilité. Ce mot exprime le rapport entre l’unité de volume du dissolvant et le volume du gaz pur susceptible d’ètre dissous, sous la pression normale, à une température t. Admettons que les coefficients relatifs aux gaz mis en expérience sont représentés respectivement par c, c' , c", . ... Soient enfin Y le volume du dissolvant et Y' le volume de l’espace occupable par les gaz dans le récipient; volume qui ne comprend pas le volume du dissolvant. C’est en réalité l’espace dans lequel les gaz ont la faculté de se répandre.

Ceci admis, le volume gazeux a se répartira entre Y et Y' suivant les rapports respectifs

et

aXc

Tr - ryr gaz dissous

aX'

gaz non dissous.

Si r on opère sur le mercure, après avoir laissé se produire complètement la contraction résultant de la dissolution partielle de a , le volume Y représentera le volume de la portion qui conserve l’état gazeux (en y comprenant le volume correspondant à la tension de vapeur du dissolvant, envisagée comme l’un des gaz composants du mélange final). Cette formule suppose, je le répète, qu’aucun gaz ne contracte avec le dissolvant de combinaison qui en annule la tension, comme il arrive pour HCl étendu; ni même qui la diminue, comme pour Az H3 -t- eau.

Elle indique qu’un mélange renfermant un gaz notablement soluble dans le dissolvant {c > i) et non contenu dans ce dissolvant, étant mis en présence d’un volume du dissolvant égal au volume conservé par le mélange gazeux après son action, sera dépouillé de la majeure partie de ce gaz.

Séparant alors ce liquide, puis ajoutant dans le récipient un nouveau volume du même dissolvant, égal au premier, et répétant plusieurs fois ces opérations, la fraction du gaz non dissous diminuera à peu près

suivant une progression géométrique, ayant pour raison ( — - —

Celte formule indique la marche générale des phénomènes, sans être rigoureusement exacte. Mais elle suffit pour justifier une méthode exhaustive, propre à séparer entre eux les gaz contenus dans le mélange, méthode analogue à celle de la lixiviation des solides par un dissolvant liquide.

ANALYSE QUANTITATIVE

Soit au contraire un gaz déjà contenu dans le dissolvant, — les gaz de l’air par exemple, — sans exister dans le mélange soumis à l’analyse, dans ces conditions, au moment de l’analyse, c’est-à-dire du contact du dissolvant avec le mélange analysé, le gaz préexistant dans le dissolvant s’en dégagera en partie.

Si l’on observe les mêmes rapports de volume que plus haut, la dose dégagée sera facile à calculer. Pour c — i, par exemple, valeur voisine de la solubilité de l’acide carbonique, la moitié du gaz dissous environ se dégagera à chaque traitement par un volume de liquide égal à celui du mélange gazeux qui subsiste à la fin.

Observons que, si le coefficient de solubilité c est très petit, comme il arrive pour les gaz de l’air, par exemple en présence de l’eau, la plus grande partie de ces gaz dissous se dégagera du sein d’un dissolvant, lorsqu’on met ce dernier en présence d’un gaz tel que l’acide carbonique, qui en serait exempt. Il suffirait alors de deux ou trois traitements par le gaz acide carbonique, pour purger presque complètement l’eau de Pair qui y était primitivement dissous.

Toutes les fois qu’un gaz peu soluble, ou ne se combinant pas avec l’eau, a été dégagé ainsi dans l’atmosphère d’un autre gaz, du sein d’une liqueur aqueuse étendue; ou bien, si celte atmosphère a été laissée quelque temps en contact avec la liqueur : le gaz subsistant sera saturé de vapeur d’eau. Il convient dans les calculs de défalquer la tension de cette vapeur à la température des mesures. Bien entendu, pourvu que cette température soit égale ou inférieure à celle des espaces au sein desquels le gaz a été en contact préalable et prolongé avec l’eau. Cependant la tension de la vapeur d’eau étant diminuée par la présence des acides, alcalis, sels dissous, dans une proportion notable, toutes les fois que les liqueurs sont concentrées, cette correction devient insuffisante. Dans ce cas et d’une façon générale, il est indispensable :

Soit de dessécher les gaz complètement, par leur contact prolongé avec l’acide sulfurique concentré, ou avec la potasse récemment fondue (suivant les cas); ou bien encore par leur passage à travers un mélange réfrigérant à très basse température;

Soit au contraire de les saturer complètement de vapeur d’eau, en les faisant séjourner quelque temps dans une éprouvette à parois mouillées préalablement.

MÉTHODES GÉNÉRALES

§ S. — Table des tensions de la vapeur d’eau, de — 20 a h- 35°,

d’après Régnault.

TEMPE -

RATURE

TENSION

TEMPÉ

RATURE

TENSION

mm

mm

4,6oo

4,8oi

5,oii

5,ii8

TEMPÉ

RATURE

TENSION

TEMPÉ

RATURE

TENSION

mm

mm

9,6oi

Jo,9

io,255

io,665

1 1 , 3og

ANALYSE QUANTITATIVE

TEMPE

RATURE

TENSION

TEMPÉ

RATURE

TENSION

TEM PÉ-

RATURE

TENSION

TEMPÉ

RATURE

TENSION

mm

mm

mm

On r ^ J y 1