jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
sciences sur cet important sujet. J'ai entrepris de nouvelles recherches sur la synthèse de l'acide azotique par les électrodes, à la température ordinaire, sous l'influence de l'électricité. J'ai reconnu que cette synthèse peut être effectuée d'une façon directe et intégrale, dans des conditions que j'ai découvertes et que je vais décrire, et cela sans complications ni formations secondaires. Ces résultats distinguent les expériences que je vais décrire des réactions connues opérées avec l'étincelle électrique (ou avec l'arc) dans l'expérience classique de Cavendish aussi bien dans l'oxydation partielle de l'azote, au cours des combustions simultanées du carbone, du soufre, de l'hydrogène et autres corps inflammables; ou bien encore, dans les essais exécutés jusqu'ici par différentes autres voies, telles que la nitrification naturelle, accomplie avec le concours préalable des agents microbiens fixateurs d'azote. Je vais résumer mes études sur la formation de l'acide azotique par l'azote et l'oxygène, à la température ordinaire en en fixant les proportions relatives, en présence de l'eau ou des alcalis, et en déterminant les limites de la combinaison et sa vitesse, suivant l'état de condensation de la matière, c'est-à-dire suivant la pression des systèmes gazeux. Je terminerai par des considérations thermochimiques, destinées à comparer la méthode actuelle de synthèse avec les autres méthodes, fondées sur l'emploi de l'étincelle, ou des combustions simultanées. Méthode. J'opère au moyen des appareils que j'ai imaginés pour faire agir l'électricité, soit sur un courant gazeux, soit sur un volume déterminé de gaz renfermé dans un vase de verre scellé, en présence de l'eau ou d'une solution étendue de potasse. Dans plusieurs cas, ce vase a été relié à un tube vertical capillaire, immergé dans une cuve à mercure de façon à pouvoir suivre la marche des pressions, et par conséquent la marche de la combinaison à volume constant, accomplie au cours d'intervals de temps successifs. Le vase était entouré d'eau, définissant approximativement la température des gaz, maintenue à peu près constante, depuis 5° jusqu'à 80°, dans différentes expériences. Au cours de tous mes essais, il se forme uniquement, ou à peu près, de l'acide azotique hydraté, d'après la formule exacte Az +
de synthèse avec les autres méthodes, fondées sur l'emploi de l'étincelle, ou des combustions simultanées. Méthode. J'opère au moyen des appareils que j'ai imaginés pour faire agir l'électricité, soit sur un courant gazeux, soit sur un volume déterminé de gaz renfermé dans un vase de verre scellé, en présence de l'eau ou d'une solution étendue de potasse. Dans plusieurs cas, ce vase a été relié à un tube vertical capillaire, immergé dans une cuve à mercure de façon à pouvoir suivre la marche des pressions, et par conséquent la marche de la combinaison à volume constant, accomplie au cours d'intervals de temps successifs. Le vase était entouré d'eau, définissant approximativement la température des gaz, maintenue à peu près constante, depuis 5° jusqu'à 80°, dans différentes expériences. Au cours de tous mes essais, il se forme uniquement, ou à peu près, de l'acide azotique hydraté, d'après la formule exacte Az + O2 + H2O == 2 (NO2)2 O3 étendu cet acide demeurant libre, ou combiné à la potasse. La réaction, à chaque instant, s'effectue suivant cette formule; quel que soit l'excès relatif de l'azote, sans qu'il se forme ni acide azoteux bien sensible, ni ammoniaque. De même, avec un excès d'oxygène. Dans tous les cas, elle s'accomplit jusqu'à épuisement de celui des deux gaz qui se trouve en excès. Ces résultats ont été constatés à l'aide de mesures effectuées par les analyses suivantes 1° Mesure exacte des volumes d'oxygène et d'azote disparus 2° Mesure du titre acide des solutions aqueuses, ou du titre alcalin des solutions potassiques Mesure du volume de bioxyde d'azote gazeux, régénéré ensuite de l'azotate. Dans la plupart des expériences, les trois ordres de mesures ont été exécutés sur le même échantillon et ont été concordantes. En outre, on a toujours vérifié avec précision la dose ou l'absence sensible de l'acide azoteux et l'absence de l'ammoniaque. L'effluve était produite à l'aide d'une bobine d'induction à décharges alternatives, alimentée par un courant de 12 volts et 6 ampères, d'intensité moyenne (courant primaire). La longueur des étincelles explosives entre les potences était limitée à 20 mm. Mais on avait soin
Dans tous les cas, elle s'accomplit jusqu'à épuisement de celui des deux gaz qui se trouve en excès. Ces résultats ont été constatés à l'aide de mesures effectuées par les analyses suivantes 1° Mesure exacte des volumes d'oxygène et d'azote disparus 2° Mesure du titre acide des solutions aqueuses, ou du titre alcalin des solutions potassiques Mesure du volume de bioxyde d'azote gazeux, régénéré ensuite de l'azotate. Dans la plupart des expériences, les trois ordres de mesures ont été exécutés sur le même échantillon et ont été concordantes. En outre, on a toujours vérifié avec précision la dose ou l'absence sensible de l'acide azoteux et l'absence de l'ammoniaque. L'effluve était produite à l'aide d'une bobine d'induction à décharges alternatives, alimentée par un courant de 12 volts et 6 ampères, d'intensité moyenne (courant primaire). La longueur des étincelles explosives entre les potences était limitée à 20 mm. Mais on avait soin de régler l'interrupteur vibrant, de façon à ne produire à l'intérieur des gaz du vase à effluves, ni étincelles, ni pluie de feu. J'ai opéré tantôt sans condensateur, tantôt avec condensateur. Jamais la vapeur nitreuse n'a apparu, même temporairement. La réaction opérée sur un volume limité de gaz avait en général atteint sensiblement sa limite au bout de 6 à 8 heures. Il. Expériences. Réaction totale. Proportions relatives. J'ai opéré à la température ordinaire, en faisant varier les proportions relatives, c'est-à-dire en employant l'azote et l'oxygène, d'abord suivant les rapports théoriques de 2 volumes à 5 volumes Az2 + O2 puis suivant les rapports de 2 volumes à un seul A2 + O2 enfin suivant les rapports de l'air atmosphérique 79 vol., de l'azote et 21 volumes d'oxygène, rapports voisins de Az2 + O2. La vapeur d'eau, présente au cours de mes expériences, était toujours en proportion équivalente fort inférieure à celles de l'azote et de l'oxygène lorsque j'ai opéré à la température ordinaire; si ce n'est vers la fin du phénomène. En effet, au début, vers 8°, le volume de la vapeur d'eau ne représente guère que le centième des volumes réunis des deux gaz, sous la pression normale,
général atteint sensiblement sa limite au bout de 6 à 8 heures. Il. Expériences. Réaction totale. Proportions relatives. J'ai opéré à la température ordinaire, en faisant varier les proportions relatives, c'est-à-dire en employant l'azote et l'oxygène, d'abord suivant les rapports théoriques de 2 volumes à 5 volumes Az2 + O2 puis suivant les rapports de 2 volumes à un seul A2 + O2 enfin suivant les rapports de l'air atmosphérique 79 vol., de l'azote et 21 volumes d'oxygène, rapports voisins de Az2 + O2. La vapeur d'eau, présente au cours de mes expériences, était toujours en proportion équivalente fort inférieure à celles de l'azote et de l'oxygène lorsque j'ai opéré à la température ordinaire; si ce n'est vers la fin du phénomène. En effet, au début, vers 8°, le volume de la vapeur d'eau ne représente guère que le centième des volumes réunis des deux gaz, sous la pression normale, tandis que vers la fin elle peut en constituer la presque totalité, lorsqu'on opère à volume constant, en partant de Az2 O2. Cependant, en raison de la lenteur de la réaction, la vapeur d'eau qu'elle absorbe est sans cesse reformée aux dépens de l'eau liquide placée au fond des tubes, et elle est régénérée assez rapidement, de façon à se trouver toujours en excès suffisant pour la production continue de l'acide azotique ainsi que le prouve l'absence perpétuelle de la vapeur nitreuse. On a opéré d'abord par circulation, puis sur un volume de gaz limité, contenu dans un appareil complètement clos. PREMIÈRE PARTIE. – CIRCULATION Air à MO~A~'yMe. J'ai fait circuler lentement un courant d'air dans mon appareil à ozone, à raison d'un demi-litre par heure, vers l'extérieur, pendant 8 heures. Je donnerai comme indication les doses d'acide azotique formé ces doses étant évidemment subordonnées au volume du gaz contenu dans l'espace annulaire compris entre les deux cylindres de verre concentriques, à la distance de ces deux cylindres, et à la tension (variable) de l'électricité fournie à l'effluve par la bobine d'induction. On a dosé, d'une part, l'acide condensé dans l'eau, au fond du cylindre enveloppant, et, d'autre part, l'acide
et elle est régénérée assez rapidement, de façon à se trouver toujours en excès suffisant pour la production continue de l'acide azotique ainsi que le prouve l'absence perpétuelle de la vapeur nitreuse. On a opéré d'abord par circulation, puis sur un volume de gaz limité, contenu dans un appareil complètement clos. PREMIÈRE PARTIE. – CIRCULATION Air à MO~A~'yMe. J'ai fait circuler lentement un courant d'air dans mon appareil à ozone, à raison d'un demi-litre par heure, vers l'extérieur, pendant 8 heures. Je donnerai comme indication les doses d'acide azotique formé ces doses étant évidemment subordonnées au volume du gaz contenu dans l'espace annulaire compris entre les deux cylindres de verre concentriques, à la distance de ces deux cylindres, et à la tension (variable) de l'électricité fournie à l'effluve par la bobine d'induction. On a dosé, d'une part, l'acide condensé dans l'eau, au fond du cylindre enveloppant, et, d'autre part, l'acide vaporisé entraîné au dehors par l'excès des gaz non combinés, barbotant dans une autre proportion d'eau. On a constaté ainsi dans le liquide intérieur AzO3H = o gr. oga Dans le liquide intérieur. o gr. ooa Total.. o gr. oga Ce qui répond en moyenne, pour la durée d'une heure, à o gr. ogz, correspondant à 3 ce. 6 d'azote et 12 cc. 6 d'oxygène, empruntés à un demi-litre d'air. On voit, en outre, que la tension de vapeur propre de l'acide (hydraté) est très faible. Ni acide azoteux, ni ammoniaque. 9. Même expérience, avec le même appareil à cela près que l'on y avait introduit une solution étendue de potasse, au lieu d'eau. On a fait passer 8 litres d'air, en = heures. À la fin on a obtenu o gr. 202 d'acide azotique AzO"H (neutralisé par la potasse) toujours sans acide azoteux, ni ammoniaque. Or, dans ces conditions, s'il y avait eu de l'acide azoteux, ou du gaz hypoazotique, même temporairement, il aurait dû se former, d'après les expériences de Gay-Lussac et les miennes, de l'azotate, au contact de la potasse l'acide azoteux étant soustrait soudain au mélange gazeux, avant qu'il ait eu le temps d'être suroxydé. La
à o gr. ogz, correspondant à 3 ce. 6 d'azote et 12 cc. 6 d'oxygène, empruntés à un demi-litre d'air. On voit, en outre, que la tension de vapeur propre de l'acide (hydraté) est très faible. Ni acide azoteux, ni ammoniaque. 9. Même expérience, avec le même appareil à cela près que l'on y avait introduit une solution étendue de potasse, au lieu d'eau. On a fait passer 8 litres d'air, en = heures. À la fin on a obtenu o gr. 202 d'acide azotique AzO"H (neutralisé par la potasse) toujours sans acide azoteux, ni ammoniaque. Or, dans ces conditions, s'il y avait eu de l'acide azoteux, ou du gaz hypoazotique, même temporairement, il aurait dû se former, d'après les expériences de Gay-Lussac et les miennes, de l'azotate, au contact de la potasse l'acide azoteux étant soustrait soudain au mélange gazeux, avant qu'il ait eu le temps d'être suroxydé. La dose d'acide azotique formé par heure, au cours de cet essai, fait avec le concours de la potasse, était de o gr. 0252 soit o gr. 0050 par litre d'air employé chiffre concordant avec celui de l'acide formé avec le concours de l'eau pure (o gr. 0048). L'alcali n'avait donc exercé aucune action accélératrice sensible sur la combinaison des deux gaz, dans ces conditions. Ajoutons d'ailleurs que le poids de l'oxygène contenu dans un litre d'air employé était o gr. 02;, et celui de l'oxygène changé en acide azotique o gr. 00375. Ces chiffres répondent à un rendement de 40%, constaté en présence d'un excès d'oxygène et d'un excès d'azote non combinés. On va montrer que ce rendement peut devenir total, tant pour l'oxygène que pour l'azote, lorsqu'on prolonge la réaction sur un volume d'air limité. 3. Mais avant d'aborder ce sujet, j'ai recherché si la formation de l'acide azotique, sous l'influence de l'électricité, exigeait les hautes tensions développées avec la bobine d'induction, mise en jeu dans les conditions précédentes. Or, en opérant avec le courant alternatif du secteur, c'est-à-dire sous une tension d'une centaine de volts, avec les mêmes appareils et avec la même épaisseur de gaz dans l'espace
exercé aucune action accélératrice sensible sur la combinaison des deux gaz, dans ces conditions. Ajoutons d'ailleurs que le poids de l'oxygène contenu dans un litre d'air employé était o gr. 02;, et celui de l'oxygène changé en acide azotique o gr. 00375. Ces chiffres répondent à un rendement de 40%, constaté en présence d'un excès d'oxygène et d'un excès d'azote non combinés. On va montrer que ce rendement peut devenir total, tant pour l'oxygène que pour l'azote, lorsqu'on prolonge la réaction sur un volume d'air limité. 3. Mais avant d'aborder ce sujet, j'ai recherché si la formation de l'acide azotique, sous l'influence de l'électricité, exigeait les hautes tensions développées avec la bobine d'induction, mise en jeu dans les conditions précédentes. Or, en opérant avec le courant alternatif du secteur, c'est-à-dire sous une tension d'une centaine de volts, avec les mêmes appareils et avec la même épaisseur de gaz dans l'espace annulaire qui sépare les deux tubes concentriques, 4 litres d'air humide, circulant pendant 8 heures, n'ont fourni aucune trace d'acide azotique. Dans un appareil clos, en opérant en vase scellé sur un volume limité de une trentaine de centimètres cubes, pendant 18 heures, le résultat a été également négatif avec le courant du secteur (105 volts). SECONDE PARTIE. EXPÉRIENCES FAITES SUR UN VOLUME CONSTANT DE GAZ, EN VASES CLOS ET SCELLÉS À LA LAMPE, LIMITE DE LA COMBINAISON. On a fait varier les proportions relatives des deux gaz, ainsi qu'il a été dit plus haut 4. Méthane en proportion théorique CH4 + O2 en présence de l'eau. Capacité du vase 23 cm3 = 13". Pression intérieure initiale, om. 50 (de mercure). Après 6 heures d'effluve, pression om. 05. Le vase renfermait encore de l'oxygène et de l'azote. En réduisant l'épaisseur de la couche gazeuse, il pourrait en être autrement. Dans tous les cas, les décharges disruptives, sous forme d'étincelle ou de pluie de feu, ont toujours été évitées. Un manomètre capillaire était ajouté à ces appareils. Poids du gaz absorbé (A2 + O2) o gr. 026 d'après les volumes 0,005 d'après le titre acide. Réaction presque totale S. Même mélange,
le courant du secteur (105 volts). SECONDE PARTIE. EXPÉRIENCES FAITES SUR UN VOLUME CONSTANT DE GAZ, EN VASES CLOS ET SCELLÉS À LA LAMPE, LIMITE DE LA COMBINAISON. On a fait varier les proportions relatives des deux gaz, ainsi qu'il a été dit plus haut 4. Méthane en proportion théorique CH4 + O2 en présence de l'eau. Capacité du vase 23 cm3 = 13". Pression intérieure initiale, om. 50 (de mercure). Après 6 heures d'effluve, pression om. 05. Le vase renfermait encore de l'oxygène et de l'azote. En réduisant l'épaisseur de la couche gazeuse, il pourrait en être autrement. Dans tous les cas, les décharges disruptives, sous forme d'étincelle ou de pluie de feu, ont toujours été évitées. Un manomètre capillaire était ajouté à ces appareils. Poids du gaz absorbé (A2 + O2) o gr. 026 d'après les volumes 0,005 d'après le titre acide. Réaction presque totale S. Même mélange, en présence d'une solution étendue de potasse. Volume initial du gaz réduit 64 cm3. Pression intérieure initiale om. 764, t=8.5. Durée, 14 heures. Pression finale om. 05 Gaz absorbé. O2 = o gr. 042, N2 = o gr. 047 ce qui répond à N2O3H=ogr. 006. D'après le titre acide, 0,002. Autre expérience sur 24 cms3. Gaz initial. On a obtenu N2O3H = o gr. 038 d'après les volumes absorbés. D'après le volume N2O3 régénéré, 0,037. Ni N2H4, ni N2O5H. 6. Même mélange, à 80". Autre vase. Pression initiale des gaz froids, om. 50. N2O3H formé d'après les volumes gazeux, o gr. 010 d'après le titre acide, o,0108. 7. Mélange de 2 volumes d'azote et de 1 volume d'oxygène, N2 + O2, en présence de l'eau. Pression initiale, om. 77. = 80. Durée 6 heures. Volume initial réduit, 53 cm3 6. Volume final du gaz réduit, 28 cm3. Diminution 25 cm3, formés de 17 cm3 9 oxygène et 7 cm3 2 azote (mesures). Rapport 5:8. Tout l'oxygène a disparu. Ni AzH3, ni AzO2H. 7. Résultat semblable, avec le même mélange, en présence de la potasse. 8. Même mélange. Pression atmosphérique initiale. Volume initial réduit, 75 cm3. Volume final, 38 cm3. Durée
Autre expérience sur 24 cms3. Gaz initial. On a obtenu N2O3H = o gr. 038 d'après les volumes absorbés. D'après le volume N2O3 régénéré, 0,037. Ni N2H4, ni N2O5H. 6. Même mélange, à 80". Autre vase. Pression initiale des gaz froids, om. 50. N2O3H formé d'après les volumes gazeux, o gr. 010 d'après le titre acide, o,0108. 7. Mélange de 2 volumes d'azote et de 1 volume d'oxygène, N2 + O2, en présence de l'eau. Pression initiale, om. 77. = 80. Durée 6 heures. Volume initial réduit, 53 cm3 6. Volume final du gaz réduit, 28 cm3. Diminution 25 cm3, formés de 17 cm3 9 oxygène et 7 cm3 2 azote (mesures). Rapport 5:8. Tout l'oxygène a disparu. Ni AzH3, ni AzO2H. 7. Résultat semblable, avec le même mélange, en présence de la potasse. 8. Même mélange. Pression atmosphérique initiale. Volume initial réduit, 75 cm3. Volume final, 38 cm3. Durée 8 heures. Diminution 33 cms. Tout l'oxygène a disparu, soit 0 = a– cm3 8 et Az = 9 cm3 5. Trace d'acide azoteux. Poids de AzO2H d'après les volumes gazeux absorbés, 0 gr. 053 d'après le volume régénéré de AzO, 0,051. Air ordinaire, en présence de la potasse étendue. Pression initiale, 0 m. 768, t=! 3°. Pression finale 0 m. 675. Il reste un peu d'oxygène. AzO2H obtenu, d'après les volumes gazeux, 0 gr. 057 d'après le titre acide 0,057. Ni AzH3 ni AzO2H. 9 bis. Air, en présence de l'eau. Expérience semblable. Gaz initial réduit. 33 cm3 8. Gaz final, 24 cm3 8, renfermant encore 0 cm3 3 d'oxygène. Azote restant, 24 cm3 5. D'où AzO2H formé, d'après les volumes gazeux, 0 gr. 0137. D'après le titre acide, 0,0130 d'après AzO régnéré, 0,0136. NOTES & INFORMATIONS Nouvelles lampes à incandescence. M.A. Libesny a entretenu récemment la Société électrotechnique de Vienne des progrès de l'éclairage; nous extrayons de sa conférence les renseignements suivants relatifs aux nouvelles lampes à incandescence à filament métallique. C'est le chevalier Auer de Welsbach, l'inventeur du manchon pour les bûtes de gaz, qui a le premier, il y a six ans environ, employé ce nouveau
Pression initiale, 0 m. 768, t=! 3°. Pression finale 0 m. 675. Il reste un peu d'oxygène. AzO2H obtenu, d'après les volumes gazeux, 0 gr. 057 d'après le titre acide 0,057. Ni AzH3 ni AzO2H. 9 bis. Air, en présence de l'eau. Expérience semblable. Gaz initial réduit. 33 cm3 8. Gaz final, 24 cm3 8, renfermant encore 0 cm3 3 d'oxygène. Azote restant, 24 cm3 5. D'où AzO2H formé, d'après les volumes gazeux, 0 gr. 0137. D'après le titre acide, 0,0130 d'après AzO régnéré, 0,0136. NOTES & INFORMATIONS Nouvelles lampes à incandescence. M.A. Libesny a entretenu récemment la Société électrotechnique de Vienne des progrès de l'éclairage; nous extrayons de sa conférence les renseignements suivants relatifs aux nouvelles lampes à incandescence à filament métallique. C'est le chevalier Auer de Welsbach, l'inventeur du manchon pour les bûtes de gaz, qui a le premier, il y a six ans environ, employé ce nouveau genre de lampes. La lampe à osmium consomme environ 3 g w. par bougie et les deux types de lampes imaginés peu après, la lampe au zircone et celle au tantale, environ 2 W. par bougie. Tout d'un coup on a parlé de divers côtés de nouvelles lampes à filaments métalliques, pouvant lutter au point de vue économique avec le gaz. On parle de 1 w. par bougie, même de 0,5 w. par bougie; on peut se demander si l'on a trouvé une nouvelle méthode d'emploi des métaux; d'après M. Libesny, on n'a fait que perfectionner la voie ouverte par Auer. Les nouvelles lampes sont toutes d'origine autrichienne, ainsi la Société d'électricité réunie (Elektrotechnische Gesellschaft) s'occupe de la lampe au tungstène, la Société Auer de la nouvelle lampe à osmium, la maison J. Kremenetsky de la lampe Sirius de Kuzel et la fabrique de lampes Watt de lampes à filament métallique sur lesquelles M. Libesny n'a pu obtenir d'information. La plupart de ces constructeurs en étant encore aux recherches de laboratoire n'ont pu fournir des échantillons, et seule la Société Auer a fourni des types de sa nouvelle lampe à osmium, que le conférencier a pu présenter à l'auditoire et
métalliques, pouvant lutter au point de vue économique avec le gaz. On parle de 1 w. par bougie, même de 0,5 w. par bougie; on peut se demander si l'on a trouvé une nouvelle méthode d'emploi des métaux; d'après M. Libesny, on n'a fait que perfectionner la voie ouverte par Auer. Les nouvelles lampes sont toutes d'origine autrichienne, ainsi la Société d'électricité réunie (Elektrotechnische Gesellschaft) s'occupe de la lampe au tungstène, la Société Auer de la nouvelle lampe à osmium, la maison J. Kremenetsky de la lampe Sirius de Kuzel et la fabrique de lampes Watt de lampes à filament métallique sur lesquelles M. Libesny n'a pu obtenir d'information. La plupart de ces constructeurs en étant encore aux recherches de laboratoire n'ont pu fournir des échantillons, et seule la Société Auer a fourni des types de sa nouvelle lampe à osmium, que le conférencier a pu présenter à l'auditoire et faire fonctionner. Le conférencier allume deux lampes à osmium, l'une de 40 bougies à 4 volts, l'autre de 80 bougies à 220 volts, ce sont certainement des tours de force de fabrication, car le diamètre du filament est de 0,03 mm. et les cheveux les plus fins ont un diamètre de 0,06 mm.; on voit donc que l'on ne pourra guère produire des lampes à 4 volts que de 35 à 40 bougies. D'après une communication du musée industriel technologique de Vienne, des lampes à osmium ont déjà fonctionné 1776 heures et la lumière n'a baissé que de 7 % en moyenne, 6 lampes de 54 volts sont soumises à cet essai, elles consommaient 1,50 W. par bougie au commencement des essais et à la date indiquée ci-dessus, après la baisse de lumière de 7 %, 1,10 W. par bougie. Au sujet de la lampe Sirius de la maison Kremenetzky, le même laboratoire a donné en août 1905 les renseignements suivants: Les essais sont relatifs à une lampe de 32 volts et à une lampe à 60 volts, consommant 1,06 et 1,12 W. par bougie, elles ont brûlé respectivement 1900 et 1400 heures, avec une baisse de lumière respective de