Expériences de Bunsen et Roscoë

^ premier travail correct sur les actions chimiques de la

lumière (Bunsen et Roscoë) date de 1855.

C est un modèle qu’on s’est du reste bien gardé d’imiter.

Le système soumis aux rayons d’une lampe à gaz est constitué par le mélange à volumes égaux de chlore et d’hydrogène, mélange saturé de vapeur d eau a la température de l’expérience.

Le mélange de chlore et d hydrogène est obtenu par l’électrolyse avec des électrodes de platine d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique de densité 1,148. L’expérience montre qu’il ne contient ni oxygène, ni acide hypochloreux. Le mélange bien lavé arrive dans l’appareil que représente la figure 248. Il barbote dans l’eau du renflement laboratoire B, passe dans le tube mesureur EE et s’échappe après barbotage dans l’eau de la boule D.

Le volume de B est d une dizaine de centimètres cubes.

Supposons qu’un passage assez long ait saturé de chlore et d’hydro¬

gène tous les liquides laveurs et ceux des ballons B et D, de manière que le mélange gazeux dans B soit à volumes égaux. Pour faire une expérience, on ferme le robinet R, on fait agir la lumière sur le mélange gazeux contenu dans B. Le chlore et l’hydrogène se combinent, l’acide chlorhydrique formé se dissout; de l’eau rentre du ballon D dans le tube EE. On mesure le volume du mélange gazeux disparu par le déplacement de la colonne liquide.

2° — Bunsen et Roscoë se servaient comme source lumineuse d’une lampe à gaz. La pression du gaz était rendue constante; pour régulariser l’écoulement, ils interposaient sur la canalisation un réservoir de grande capacité. La lumière émise était tamisée par une couche d'eau.

Ils reconnurent d’abord que l’action chimique dépend de la nature de la flamme. Si on diminue son éclat en mélangeant de l’air au gaz, les propriétés photochimiques décroissent. La coloration de la flamme due à une quantité minime de matières étrangères influe considérablement. A la flamme rendue obscure par une arrivée convenable d’air, flamme que nous savons inactive, on rend son activité au moyen de chlorure de cuivre ou d’antimoine. Par contre, les chlorures de strontium et de lithium (coloration rouge), de potassium ou de sodium (coloration jaune) sont sans effet. L’action chimique est donc au premier chef une fonction de la longueur d’onde.

La composition du mélange gazeux a une grande importance. Si, avant de commencer l’expérience, le courant gazeux ne passe pas assez longtemps dans l’appareil, le chlore étant beaucoup plus soluble que l’hydrogène, la composition ne correspond pas à la formule HCl : la sensibilité du mélange est affaiblie dans une proportion énorme. Le raisonnement par lequel, de l’existence d’un maximum d’action pour la composition HCl, on conclurait qu’il est indifférent de modifier la composition pourvu qu’elle reste voisine de HCl (ce qui est vrai en général au voisinage d’un maximum), est donc ici entièrement faux.

De même la moindre rentrée d’air modifie les résultats du tout au tout.

Le mélange de composition HCl est extraordinairement sensible : la lumière diffuse d’un ciel nuageux en provoque l’explosion.

Les mesures étant volumétriques, la température intervient. On trouve qu’une fois la lumière arrêtée, la colonne liquide progresse encore quelques secondes : on doit attribuer le phénomène à réchauffement antérieur qui résulte de la combinaison, échauffement qui exige pour disparaître un temps pendant lequel le mélange se contracte.