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Alexander von Humboldt, Joseph Louis Gay-Lussac: „Expériences sur les moyens eudiométriques, et sur la proportion des principes constituans de l’atmosphère“, in: ders., Sämtliche Schriften digital, herausgegeben von Oliver Lubrich und Thomas Nehrlich, Universität Bern 2021. URL: <https://humboldt.unibe.ch/text/1805-Experiences_sur_les-1> [abgerufen am 05.02.2023].

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Permalink:
https://humboldt.unibe.ch/text/1805-Experiences_sur_les-1
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Titel Expériences sur les moyens eudiométriques, et sur la proportion des principes constituans de l’atmosphère
Jahr 1805
Ort Paris
Nachweis
in: Journal de physique, de chimie, d’histoire naturelle et des arts 60:2 (Pluviôse an 13 [Januar/Februar 1805]), S. 129–167, mit einer Tabelle.
Beteiligte Joseph Louis Gay-Lussac
Postumer Nachdruck
Das Volumgesetz gasförmiger Verbindungen. Abhandlungen von Alex. Von Humboldt und J. F. Gay-Lussac (1805-1808), herausgegeben von W. Oswald, Leipzig 1893, S. 3–20. Davon ein „erster unveränderter Abdruck“ 1921.
Entsprechungen in Buchwerken
Unter dem Titel „Untersuchungen über die eudiometrischen Mittel und über das Verhältniß der wesentlichen Bestandtheile der Atmosphäre, von Alexander v. Humboldt und J. L. Gay-Lussac. (Gelesen in der ersten Classe des Instituts am 21. Januar 1805, abgedruckt im Journal de Physique T. LX. An. XIII (1805) p. 129-167.)“, in: Alexander von Humboldt, Kleinere Schriften. Geognostische und physikalische Erinnerungen, Stuttgart/Tübingen: Cotta 1853, Band 1, S. 315–370.
Sprache Französisch
Schriftart Antiqua
Identifikation
Textnummer Druckausgabe: II.32
Dateiname: 1805-Experiences_sur_les-1
Statistiken
Seitenanzahl: 40
Zeichenanzahl: 90543

Weitere Fassungen
Expériences sur les moyens eudiométriques, et sur la proportion des principes constituans de l’atmosphère (Paris, 1805, Französisch)
Versuche über die eudiometrischen Mittel und das Verhältniß der Bestandtheile der Atmosphäre (Berlin, 1805, Deutsch)
Versuche über die eudiometrischen Mittel, und über das Verhältniss der Bestandtheile der Atmosphäre. Vorgelesen in der ersten Klasse des National-Instituts am 21sten Jan. 1805 Zweiter Teil: Ueber die Natur der Luft, welche man aus dem Wasser erhält, und über die Wirkung des Wassers auf reine und auf vermischte Gastarten (Halle, 1805, Deutsch)
Experiments on the Eudiometrical Means, and on the Proportion of the Constituent Principles of the Atmosphere (London, 1806, Englisch)
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EXPÉRIENCESSUR LES MOYENS EUDIOMÉTRIQUES,ET SUR LA PROPORTION DES PRINCIPESCONSTITUANS DE L’ATMOSPHÈRE Par MM. A. HUMBOLT ET J.-F. GAY-LUSSAC Lues à la première classe de l’Institut National, le 1er pluviose an 13.


Si les physiciens et les chimistes sont aujourd’hui d’accord surla nature des principes constituans de l’atmosphère, ils ne le sontpoint encore sur leur quantité absolue. Depuis Sheele et Lavoisier qui avoient trouvé 0,27 d’oxigène dans l’air, des expériencesnombreuses que l’on doit à MM. Cavendish, Marti, Berthollet, Fourcroy et Davy, ont beaucoup modifié cette proportion, enla fixant entre 0,20 et 0,23. On ne peut disconvenir néanmoinsque ces limites ne soient encore très-éloignées et beaucoup au-delà du degré d’exactitude que comportent nos connoissancesactuelles; ou, si ces limites sont bien établies, il faut en con-clure que l’atmosphère éprouve des oscillations considérablesdans sa composition. Quoique pour la plupart des phénomèneschimiques il ne soit pas nécessaire de connoître rigoureusementla quantité absolue de ses principes, cette connoissance n’est pasmoins intéressante par elle-même qu’importante pour l’histoirede notre globe. Si tous les faits géologiques tendent à prouverque la terre n’est plus ce qu’elle a été autrefois; que les eaux ontcouvert des montagnes très élevées, et que le Nord nourrissoitdes animaux qui n’appartiennent plus qu’aux tropiques, cesmêmes changemens prouvent combien il seroit utile pour lessiècles futurs de bien constater aujourd’hui l’état physique duglobe; et lors même que les grandes catastrophes qu’il a éprou-vées ne se renouvelleroient plus, il est possible qu’il subisse des |130| modifications lentes que l’homme ne pourroit point apprécierpar lui même, s’il n’en trouvoit des preuves incontestables dansles annales des sciences. Il seroit donc de la plus haute impor-tance de fixer authentiquement les grands phénomènes de la na-ture qu’on peut supposer variables, tels que l’intensité des forcesmagnétiques, la hauteur du baromètre au niveau de la mer, cellede la mer même, la température moyenne de chaque climat, etla proportion des principes constituans de l’atmosphère. Nousavons porté notre attention sur la dernière question, et quoiquenous ne l’ayons pas encore résolue d’une manière qui puisse noussatisfaire entièrement nous-mêmes, nous hasardons de faire con-noître le commencement du travail que nous avons entrepris surcet objet, et les recherches auxquelles il nous a conduits. Mais les moyens eudiométriques qui doivent servir à détermi-ner la proportion des principes constituans de l’air ne sont pastous susceptibles d’une égale précision, et quelques chimistesdistingués donnent la préférence à un moyen qui est exclu pard’autres. Il nous étoit parconséquent indispensable de soumettreà l’épreuve les méthodes eudiométriques connues pour bien lesapprécier; car nous sommes convaincus que l’exactitude dans lesexpériences provient moins de l’observation fidèle des divisionsd’un instrument que de l’exactitude même de la méthode. Quoi-qu’en effet le gaz nitreux paroisse au premier abord le moyeneudiométrique le plus incertain que l’on puisse choisir, nousnous sommes assurés qu’en combinant son action avec celle dusulfate de fer ou de l’acide muriatique oxigéné et de la potasse,il peut indiquer avec beaucoup de précision la quantité d’oxigènecontenue dans l’air. Tous les moyens eudiométriques donne-roient les mêmes résultats si on les connoissoit tous également,et ce n’est que parcequ’il est très-difficile de faire toutes les cor-rections qu’ils comportent, qu’on donne naturellement la préfé-rence à ceux qui en présentent moins, quoiqu’ils ne soient pastoujours les plus simples dans leur emploi. Nous commenceronsdonc par faire connoître les recherches eudiométriques dontnous nous sommes occupés, et nous les appliquerons ensuiteà l’analyse de l’air atmosphérique et à celle de différens gazretirés de l’eau dans diverses circonstances, ou mis en contactavec elle. Nous croyons devoir rappeler encore que nous ne trai-terons pas la question que nous nous sommes proposée avec l’é-tendue qu’elle mérite. Forcés d’interrompre nos recherchesavant d’avoir pu les terminer, nous n’avons pour but que d’enfaire connoître les principaux résultats. Depuis près de deux mois |131| que nous les avons commencées dans un des laboratoires de l’EcolePolytechnique, nous nous y sommes livrés avec d’autant plusd’assiduité, malgré le froid très-désagréable pour ce genre d’ex-périences, que M. Humboldt y mettoit un intérêt particulier. Enl’an 6 il avoit présenté à l’Institut deux Mémoires sur l’analyse del’air, qui renferment un grand nombre d’expériences qu’il regardeaujourd’hui (c’est lui même qui le déclare) non-seulementcomme très-inexactes, mais encore comme justement combat-tues par M. Davy et par un chimiste qui nous honore tous deuxd’une bonté particulière, par M. Berthollet. Zélé pour le progrèsde la science, M. Humboldt a voulu remplacer ce travail de sapremière jeunesse par un autre fondé sur des bases plus solides;lorsqu’il a commencé ses recherches, il a desiré m’y associer, etj’ai dû me sentir d’autant plus honoré de cette proposition, quedepuis le retour de son voyage aux tropiques nous sommes liésde l’amitié la plus étroite.

Observations sur quelques moyens eudiométriques

Nous ne nous proposons pas d’exposer dans ce Mémoire toutesles recherches que nous avons entreprises sur divers moyens eu-diométriques, la plupart sont encore trop incomplètes; maisnous étant occupés plus particulièrement des sulfures alkalins etsurtout du gaz hydrogène, nous exposerons en ce moment lerésultat de nos observations sur ces deux moyens eudiométriques. Quoique les sulfures alkalins aient, en général, pour l’analysede l’air une action assez constante, et qui leur avoit fait accorderavec raison la préférence sur les autres moyens eudiométriques,ils présentent cependant quelques causes d’incertitude qu’il estindispensable de bien connoître si l’on veut ajouter une entièreconfiance à leurs résultats. On a cru pendant long-temps qu’ilsn’avoient aucune action sur l’azote, et quoique M. Marti eût an-noncé dès 1790 qu’ils absorboient ce gaz, on n’avoit plus fait de-puis attention à cette propriété. Il est vrai que M. Marti avoit enmême temps annoncé qu’en les saturant d’azote, on pouvoit lesemployer avantageusement à l’analyse de l’air, et obtenir cons-tamment pour l’oxigène une proportion comprise entre 0.21 et0.23. D’un autre côté, ce chimiste n’ayant pas indiqué avec assezde précision les détails de son expérience, M. Berthollet qui l’a-voit répétée dans des circonstances différentes, avoit annoncédans sa statique chimique qu’il n’avoit point observé que les sul- |132| fures alkalins eussent la propriété d’absorber l’azote, et il avoitpar là rassuré les chimistes sur leur emploi dans l’analyse del’air. Lorsque nous avons commencé à nous servir de ce moyen,nous lui accordions une grande confiance, et nous n’avions à luiopposer que la longueur du temps qu’il exige, et qui avoit fait de-sirer depuis long-temps, malgré son exactitude, qu’on pût lui ensubstituer un autre qui n’eût point les mêmes inconvéniens; maisnous avons bientôt reconnu qu’il n’agissoit pas toujours d’une ma-nière uniforme, et en cela le hasard nous a favorisés. Ayant mis 100 parties d’air atmosphérique en contact avecune dissolution de sulfure de potasse faite à chaud, dans troisvases d’inégale capacité, nous avons observé au bout de huitjours, que l’air avoit perdu 23 parties de son volume dans undes vases, et 23,6; 26,0 dans les deux autres. Cette grande iné-galité nous a d’abord beaucoup surpris; mais ayant remarquéque l’absorption avoit été la plus forte dans le plus grand flacon,nous avons soupçonné qu’il s’étoit absorbé de l’azote, et pourmieux nous confirmer dans notre soupçon, nous avons répété lamême expérience en employant deux vases plus inégaux en ca-pacité, et d’ailleurs, dans les mêmes circonstances: au boutde dix jours, nous avons trouvé que dans le petit flacon l’ab-sorption n’avoit été que de 22,5 parties, tandis que dans le grandelle étoit de 30,6. Mais l’expérience la plus concluante que nousavons faite à cet égard, a été de mettre une dissolution de sul-fure de potasse qui avoit été chauffée jusqu’à l’ébullition, en con-tact avec de l’azote dans des vases inégaux, et de reconnoitreque l’absorption étoit proportionnelle à leur capacité. Il seroitdonc possible de faire absorber une quantité déterminée d’airatmosphérique par une dissolution de sulfure alkalin, et de lefaire regarder comme de l’oxigène pur, si on supposoit quetoute la diminution de volume est due au gaz oxigène. Mais siau lieu d’employer une dissolution de sulfure faite à chaud, onen emploie une faite à froid, comme l’a toujours pratiquéM. Berthollet, la dissolution de l’azote n’a plus lieu, au moinsd’une manière sensible, et les résultats de l’analyse de l’air faitepar ce moyen, deviennent alors beaucoup plus comparables. Cetteaction variable des sulfures alkalins dissous à diverses tempéra-tures, a besoin d’être mieux éclaircie, et nous allons le faire encitant des phénomènes analogues, mais plus aisés à concevoir. L’eau contenant toujours en dissolution une certaine quanti-té d’air dont la proportion d’oxigène est plus forte que celle de l’air |133| atmosphérique, il arrive qu’en la chauffant ou en y dissolvant unsel, elle laisse dégager une partie de son air et en conserve uneautre qu’on peut lui enlever par une plus forte chaleur. Si doncon met cette eau qui a perdu son air par ce dernier moyen, encontact avec de l’air atmosphérique, elle en absorbera en reve-nant à sa première température une quantité égale à celle qu’ellea perdue, et si on n’est pas prévenu de cette absorption et qu’ons’en tienne aux apparences, on supposera que l’eau seule ouchargée de sel, a fait l’analyse de l’air. C’est ainsi que M. Heller a annoncé tout récemment qu’une dissolution de muriate desoude absorboit tout l’oxigène de l’air, quoique, en répétantl’expérience avec une dissolution du même sel très-chargée,mais faite à froid, nous n’ayons pas trouvé la plus légèredifférence entre l’air atmosphérique ordinaire et celui qui avoitété en contact avec la dissolution de muriate de soude pendantun mois et demi. Il arrive précisément la même chose avec un sulfure qu’avecun sel. Au moment de sa dissolution dans l’eau il y a une partied’air expulsée et il s’établit un équilibre de saturation entre l’eau,le sulfure et l’air qu’elle tient en dissolution, ensorte que si lescirconstances ne changent pas, il n’y a pas de raison pour qu’elleabsorbe maintenant de nouvel air; mais si l’on fait chauffer ladissolution, il s’en dégage une partie du gaz qu’elle contenoit,et il faut bien qu’en revenant à sa première température elle ab-sorbe ce qu’elle avoit perdu, afin que l’équilibre se rétablisse (1).Nous croyons donc pouvoir expliquer la différence des résultatsde MM. Marti et Berthollet par la différence même des circons-tances où ils ont opéré; mais il nous paroît que M. Marti a cruque le sulfure absorboit par sa nature de l’azote, tandis qu’iln’en absorbe pas du tout, et qu’il empêche plutôt l’eau avec la-quelle on l’a fait bouillir d’en absorber autant qu’elle le feroit sanslui. Ainsi avec l’attention de dissoudre à froid les sulfures, et de les
(1) L’absorption dont nous entendons parler ici est indépendante de cellede l’oxigène par le sulfure qui se convertit par là en sulfate. Mais commele sulfure absorbe l’oxigène que l’eau tient en dissolution, il arrivera très-probablement que l’eau pourra absorber une plus grande quantité d’azote;ensorte qu’en se servant d’une dissolution faite à froid, mais très-récente,il y auroit encore une plus grande diminution de volume que celle due àl’absorption de l’oxigène. Nous disons très-probablement; car nous n’avons pasencore fait l’expérience.
|134| laisser quelque temps en contact avec de l’azote ou avec de l’air,on peut les employer avec avantage à l’analyse de l’atmosphère.Nous observerons cependant qu’ayant l’inconvénient d’exigerbeaucoup de temps pour que leur action soit complète, il enrésulte qu’on est obligé d’avoir recours aux corrections du ther-momètre et du baromètre qui sont souvent très-incertaines. Lameilleure manière de remédier à cet inconvénient est sans doutede suivre la méthode de MM. Berthollet et Marti, qui consiste àmettre en comparaison sur l’eau une quantité déterminée d’air,pour en conclure d’après ses variations de volume, celle de l’airqu’on analyse; mais cette méthode ne nous a pas paru avoirdans la pratique tout l’avantage qu’elle semble promettre.
Nous ferons remarquer encore à l’égard de tous les moyens eu-diométriques où la substance absorbante est solide ou liquide, quesi l’on commet une erreur, soit en observant les divisions del’instrument, soit dans l’appréciation des incertitudes de la mé-thode, cette erreur porte nécessairement en entier sur la quan-tité d’oxigène; et comme avec toute l’exactitude possible on nepeut pas répondre de beaucoup moins d’un centième, il en résul-teroit qu’on ne pourroit pas déterminer la proportion d’oxigènecontenue dans l’air au-delà de cette quantité. On remarque, eneffet, que les chimistes en se servant de moyens semblablesont trouvé des variations assez considérables dans la quantitéd’oxigène de l’air; et M. Marti lui-même, qui paroît avoir faitun très-grand nombre d’expériences avec les sulfures alkalins,et après avoir reconnu les précautions qu’ils exigent, la fixe entre0,21 et 0,23. Nous verrons plus bas que les moyens eudiométri-ques dans lesquels la substance qui se combine avec l’oxigèneest gazeuse, peuvent donner une plus grande précision. Comme nous nous étions proposé dès le commencement denotre travail de nous assurer si l’eudiomètre de Volta pouvoitêtre employé à l’analyse de l’air, nous avons fixé principalementnotre attention sur lui. On avoit accusé cet instrument d’êtreinfidèle, d’indiquer dans l’air de trop petites quantités d’oxigène;mais il nous avoit paru qu’en supposant qu’il exigeât des cor-rections, on pouvoit en les appréciant, ainsi que la loi de leursvariations, le rendre très exact et très-commode; en conséquencenous nous sommes proposé les questions suivantes: 1°. Lorsqu’on enflamme un mélange de gaz hydrogène etde gaz oxigène dans l’eudiomètre de Volta, l’absorption d’un desgaz peut-elle être complète? |135| 2°. Le produit de leur combinaison est-il de nature cons-tante? 3°. Quelle est la proportion exacte des deux gaz pour formerde l’eau? 4°. Quelles sont les limites d’erreur que comporte l’eudio-mètre de Volta? Nous devons examiner successivement ces quatre questions:mais avant nous croyons essentiel de dire comment nous avonspréparé les gaz qui ont servi à nos expériences. Nous avons retiré le gaz oxigène du muriate sur-oxigéné depotasse. Pour l’obtenir nous nous sommes servis d’une cornuede verre, à laquelle avoit été soudé à la lampe le tube recourbépar lequel devoit s’échapper le gaz, et, pour l’avoir aussi exemptd’azote qu’il est possible, nous avons rempli la cornue d’eauenviron jusqu’au quart de sa capacité. Cette eau se réduisanttoute en vapeurs avant que le sel se décompose, a bientôt ex-pulsé tout l’air de la cornue; mais pour prévenir l’absorp-tion qui auroit lieu avant le dégagement du gaz oxigéne, nousfaisons plonger l’extrémité du tube dans une soucoupe rempliede mercure que nous enlevons aussitôt que le gaz commence àse dégager. Pour éviter que l’oxigène, en traversant l’eau, enchasse de l’azote, nous le portons directement au haut durécipient qui doit le recevoir au moyen d’un tube recourbéà angle droit qui monte d’une part jusqu’au haut du réci-pient, et qui de l’autre s’adapte au premier tube au moyend’un bouchon de liége commun aux deux. Ce procédé très-simple dans son emploi, est surtout très-avantageux pour lesgaz solubles dans l’eau, tels que le gaz acide carbonique, le gazoxide d’azote, etc. Nous avons obtenu notre gaz hydrogène endécomposant l’eau par le moyen du zinc et de l’acide muriatique oude l’acide sulfurique étendu d’environ six parties d’eau; nous avonseu l’attention de remplir exactement d’acide le vase d’où devoitse dégager le gaz, et de ne point lui faire traverser l’eau; mais mal-gré toutes ces précautions, notre oxigène a laissé avec le sulfurequatre millièmes d’azote, et l’hydrogène, analysé par d’autresmoyens, en a manifesté six millièmes. Après ces éclaircisse-mens nous allons passer aux questions que nous nous sommesproposé de résoudre, en commençant par celle-ci: Lorsqu’on enflamme un mélange de gaz oxigène et de gaz hy- |136| drogène dans l’eudiomètre de Volta, l’absorption d’un des gazpeut-elle être complète? Pour nous assurer si tout l’oxigène ou tout l’hydrogène pou-voient être entièrement détruits, nous avons pensé que si lesdeux gaz étoient parfaitement purs, ou qu’on connût leur de-gré de pureté, et que leur absorption dût être complète, ondevoit trouver la même proportion pour les principes de l’eau,soit que l’hydrogène dominât, soit que ce fût l’oxigène. Effec-tivement, en faisant détoner des mélanges de 300 d’hydro-gène, 100 d’oxigène; et de 200 du premier, 200 du second,dans lesquels l’hydrogène et l’oxigène dominent alternativement,et en faisant la correction due à l’impureté des gaz, nousavons obtenu à très-peu près la même proportion. Quoique l’ab-sorption des deux gaz pût être complète, il seroit cependantpossible que les proportions obtenues, en les faisant domineralternativement, ne fussent pas identiques, et cela auroit lieusi, suivant la prédominence de l’un des gaz, il se formoit uneeau oxigénée ou hydrogénée; mais puisque les proportionssont devenues identiques, il faut nécessairement en conclureque l’hydrogène et l’oxigène ont été entièrement absorbés.Mais quoique l’absorption des deux gaz puisse être complètedans quelques circonstances, il ne faut pas croire qu’elle lesoit avec des quantités quelconques; non-seulement il est desproportions telles d’hydrogène et d’oxigène, ou de leur mélangeavec l’azote, ou même avec tout autre gaz, qu’il est impossiblede les allumer par le moyen de l’étincelle électrique; mais ilen est encore d’autres avec lesquelles l’inflammation ayant étécommencée, elle s’arrête avant que la combustion soit ache-vée. Nous allons citer à cet égard des expériences qui nousparoissent très-concluantes. Nous avons mêlé 100 parties d’hydrogène avec 200, 300, ...900 d’oxigène, et nous les avons enflammées par l’étincelle élec-trique: avec ces diverses proportions, l’absorption a été cons-tamment de 146 parties; mais avec 1000 d’oxigène, elle a étéréduite tout-à-coup à 55; avec 1200 et 1400 elle a été réduite à24 et 14, et avec 1600 elle a été réduite à zéro; c’est-à-direqu’il n’y a pas eu d’inflammation. Voici le tableau de ces diversrésultats. |137|
HYDROGÈNE. OXIGÈNE. ABSORPTION.
100 200 146
100 300 146
100 600 146
100 900 146
100 950 68
100 1000 55
100 1200 24
100 1400 14
100 1600 0 (1)
Ce qu’il y a de frappant dans ces diverses expériences, c’est devoir, 1°. une absorption constante avec des proportions très-différentes se changer subitement en une absorption décrois-sante; 2°. la combustion commencée du gaz hydrogène s’ar-rêter avant d’être achevée; 3°. qu’il y a des proportions d’oxigèneet d’hydrogène, telles qu’il n’est pas possible de les enflammer.Ces divers phénomènes seront un peu éclaircis par la suite; maisen attendant remarquons qu’il est des proportions même assezétendues avec lesquelles la combustion du gaz hydrogène peutêtre complète. Les phénomènes précédens ne sont pas particuliers aux gazhydrogène et oxigène mêlés, dans les circonstances dont nousvenons de parler; ils ont encore lieu lorsqu’on enflamme 100parties d’oxigène avec 200, 300, .... 1000, etc. d’hydrogène;il arrive seulement alors que le terme où l’absorption cesse d’êtreconstante est plus éloigné, et, pour en sentir la raison, il suffitd’observer que dans ce cas il disparoît environ 300 parties parl’inflammation, tandis qu’il n’en a disparu que la moitié dans lesexpériences précédentes. Le gaz azote et le gaze acide carbonique présentent aussi desrésultats analogues. Si l’on enflamme, par exemple, un mélangede 900 parties d’azote, 100 d’hydrogène, et 100 d’oxigène, l’ab-sorption qui devroit être de 146 parties si la combustion étoit
(1) Les absorptions 68,55, 24 et 14, ne sont peut-être pas exactes à 2 ou 3 cen-tièmes, parceque nos instrumens étant trop petits pour les proportions cor-respondantes, nous avons été obligés de mesurer plusieurs fois; mais cela ne faitrien pour le phénomène en général.
|138| complète, n’a été dans une expérience, qui est celle que nousprenons pour exemple, que de 50 parties, quoique dans d’autresnous l’ayons vue un peu au-dessus ou au-dessous de cette quan-tité. Avec des proportions inférieures d’azote nous avons euconstamment la même absorption de 146. Quoique l’azote pa-roisse se comporter ici comme l’oxigène, puisque avec 100 d’hy-drogène et 1000 d’oxigène nous avons eu à-peu-près le mêmerésultat qu’avec 100 d’hydrogène, 100 d’oxigène et 900 d’azote,nous n’en tirerons aucune conséquence, parceque nous n’a-vons pas encore assez multiplié et varié nos expériences. Néan-moins celles que nous avons faites tendent à prouver que lors-que des portions déterminées de gaz oxigène et de gaz hydro-gène sont mêlées avec différens gaz, l’absorption peut être cons-tante jusqu’à un certain point, passé lequel elle décroît très-vîte.
L’absorption de l’oxigène et de l’hydrogène étant complètedans des proportions déterminées, et ne l’étant pas dans d’au-tres, il sera donc toujours possible étant donné un mélangegazeux, qui seul ne pourroit pas s’enflammer, de le ramenerà un autre avec lequel l’absorption d’un des gaz seroit totale,en lui ajoutant de l’oxigène ou de l’hydrogène, ou même desdeux ensemble. La combustion des 100 parties d’hydrogène dans l’expérienceprécédente n’ayant pas été complète, nous avons analysé lerésidu. 100 parties mises avec du phosphore ont diminué de 7en quatre heures de temps, preuve manifeste que le résidu con-tenoit de l’oxigène. Pour nous assurer s’il avoit retenu de l’hy-drogène, nous avons enflammé dans l’eudiomètre de Volta unmélange de ........
200 du résidu précédent.
200 de gaz oxigène.
200 de gaz hydrogène.
600
Après l’inflammation il avoit disparu 312 parties; et commed’après des expériences que nous rapporterons plus bas, 100d’oxigène pur exigent pour se saturer 200 de gaz hydrogène,l’absorption qui avec le gaz hydrogène que nous avons em-ployé ici, n’eût dû être que de 292 parties, ayant été de 312,il faut nécessairement que le résidu en ait fourni assez pourporter l’absorption de 292 à 312, c’est-à-dire qu’il faut qu’il en |139| contînt 13.3 parties. Or le calcul indique qu’il devoit encontenir 12; il est donc prouvé clairement que, quoique l’in-flammation ait eu lieu, la combustion n’a pas été complète,et que tout l’hydrogène n’étoit point entré en combinaison,puisque nous avons retrouvé celui qui n’avoit pas été absorbédans le résidu. Nous observerons que dans tous les cas où l’ab-sorption n’a pas été complète, l’inflammation a été peu vive. En comparant dans l’inflammation des gaz hydrogène etoxigène, les effets de l’électricité à ceux d’une haute tempé-rature, nous avons été conduits à penser que l’inflammationpar le choc électrique pourroit bien être due à la chaleurproduite par la compression instantanée qu’exerce l’étincelleélectrique dans son passage. Nous savions en effet, d’après notrepropre expérience, que l’inflammation d’un mélange de gazhydrogène et de gaz oxigène dépend uniquement de la tempé-rature lorsque cette inflammation est produite par la chaleur.Car si l’on fait passer très-lentement ce mélange par un tubechauffé très-graduellement depuis son extrémité jusqu’à son cen-tre, sans qu’on s’oppose à la dilatation libre des gaz, l’inflammationaura lieu aussitôt que la température sera assez élevée. Celaposé comme un fait, que l’inflammation des gaz oxigène et hydro-gène n’a lieu qu’à une certaine température, voyons ce qui sepasse dans leur inflammation par l’étincelle électrique. Lorsquecelle-ci traverse un mélange d’oxigène et d’hydrogène, elle ledéplace par son passage rapide, qui ne permet pas aux molé-cules gazeuses de se communiquer le mouvement aussi vîtequ’elles l’ont reçu; il en résulte une compression instantanéetrès-forte, qui produit une élévation de température supérieureà celle nécessaire à la combinaison des gaz, et dès-lors l’inflam-mation étant commencée, elle doit se propager bien vîte. D’après cette manière de concevoir les effets de l’électricité,nous avions pensé que lorsqu’une foible étincelle ne produitqu’une combustion incomplète dans un mélange de gaz hydro-gène et de gaz oxigène, une étincelle plus forte produiroit unecombustion plus avancée; mais soit que nous n’ayons pas em-ployé une électricité assez vive, soit que nous n’ayons pas assezmultiplié nos expériences, nous n’avons pas obtenu de diffé-rences sensibles en employant l’étincelle d’un électrophore de 3décimètres de diamètre ou le choc d’une bouteille de Leyde très-chargée; mais la construction de notre eudiomètre ne nous apas permis d’y tirer de très-vives étincelles, et nous attendrons,pour prononcer sur l’influence de la force de l’électricité dans |140| l’inflammation de l’hydrogène et de l’oxigène, que nous ayonsfait de nouvelles recherches. Dans l’expérience que nous avons rapportée sur l’inflamma-tion d’un mélange de 900 parties d’azote, 100 d’oxigène et 100d’hydrogène, l’absorption n’a pas été aussi forte qu’elle auroitdû l’être, et nous avons prouvé que le résidu devoit contenirce qui avoit échappé à la combustion, c’est-à-dire, qu’il devoitêtre composé, sur 100 parties, de 6 d’hydrogène, de 8 d’oxi-gène et 86 d’azote. Donc, puisque la combustion a été inter-rompue lorsque ces proportions ont eu lieu, on peut conclurequ’une nouvelle étincelle électrique ne pourroit plus enflammerce mélange. Donc, dans l’atmosphère, où il y a beaucoup moinsde 6 centièmes d’hydrogène, l’étincelle électrique ne pourra pasl’enflammer, ou si elle le fait dans l’endroit de son passage, àcause de sa grande force, l’inflammation ne pourra pas se pro-pager, et elle sera pour ainsi dire particulière aux endroits quetraverse l’étincelle. Donc, enfin, on ne peut pas expliquer parl’inflammation du gaz hydrogène, par la foudre, et à plus forteraison par des charges plus foibles d’électricité, les phénomènesmétéoriques ignés; ou si ces phénomènes sont effectivement lerésultat de l’inflammation du gaz hydrogène, il faudroit con-clure qu’il devroit s’en trouver plus de 6 centièmes dans l’airau moment où ils sont produits; ce qui est contre toute vrai-semblance, surtout quand on se rappelle que de l’air pris à unetrès-grande hauteur n’a pas présenté d’hydrogène appréciable enle comparant à l’air atmosphérique pris à la surface de la terre. Mais si à chaque fois que l’on tire une étincelle électriquedans un mélange d’hydrogène et d’oxigène, ou d’azote, d’hy-drogène et d’oxigène, qui ne peut pas s’enflammer, il y a effec-tivement une chaleur locale et instantanée due à la compressionexercée par l’étincelle dans son passage, il seroit possible qu’entirant une suite d’étincelles dans un des mélanges dont nousvenons de parler, il y eût à chaque choc une petite inflamma-tion locale sur le passage de l’étincelle, et qu’ainsi il fût possiblede détruire une quantité déterminée d’hydrogène noyée dansbeaucoup d’azote et d’oxigène, ou dans de l’oxigène seulement.Ce qui pourroit confirmer ce soupçon, c’est qu’il est connu quel’éther et l’ammoniaque qui sont décomposés par la chaleur,lorsqu’on les fait passer en vapeurs à travers un tube rouge,le sont également par des chocs électriques réitérés. Il seroitaussi très-intéressant de savoir si on pourroit enflammer par l’étin- |141| celle électrique un mélange convenable d’oxigène et d’hydrogèneaprès l’avoir dilaté par le moyen de la machine pneumatique.Si en effet son inflammation par l’étincelle électrique dépend dela chaleur que celle-ci produit par la compression, il seroit natu-rel de penser que lorsque les gaz sont dilatés, la compression parl’étincelle étant moins forte, la chaleur qui lui est due doit êtreaussi beaucoup plus foible, et qu’il peut y avoir un degré de dila-tion des gaz tel que l’inflammation ne puisse pas avoir lieu.Nous n’avons pas encore eu le temps de tenter ces diverses expé-riences; mais nous n’abandonnons point le projet de nous ylivrer, et nous espérons même pouvoir le faire bientôt. Pour résumer, il est des proportions telles d’hydrogène etd’oxigène, ou de ces deux gaz avec l’azote, que la combustionpeut être complète. Il en est d’autres avec lesquelles elle s’arrêted’elle-même avant d’être achevée; d’autres enfin avec lesquelleselle ne peut avoir lieu du tout. Le gaz hydrogène qui échappe àla combustion, se retrouve en entier dans le résidu. Quand onne peut produire par l’étincelle électrique une inflammationcomplète du gaz hydrogène, ou même la commencer, il suffitd’augmenter les proportions d’oxigène ou d’hydrogène. Les phé-nomènes météoriques ignés ne peuvent être le résultat de l’in-flammation du gaz hydrogène, parceque dans les régions oùl’on suppose que se passent les principaux, tels que les aversesabondantes et subites qui ont lieu quelquefois après un coup detonnerre, il faudroit qu’il s’y trouvât alors plus de 6 centièmesd’hydrogène, sans quoi l’inflammation ne pourroit pas avoir lieu,encore n’y auroit-il que l’excédant de cette proportion qui pûts’enflammer. On peut expliquer les cas où la combustion n’a pas été com-plète d’après les lois des affinités, en disant que lorsqu’un desgaz devient très-prédominant, il peut défendre l’autre par sonaffinité et le soustraire en partie à la combustion. Quoiquecette affinité puisse être très-foible, on conçoit avec M. Ber-thollet comment la quantité du gaz peut y suppléer, et s’il y aune propriété particulière dans les divers gaz pour arrêter plutôtou plus tard la combustion, on l’expliqueroit par leur nature dif-férente. Mais en raisonnant dans le cas où l’hydrogène se trouvemêlé avec l’oxigène seulement, et en faisant dépendre de l’af-finité les phénomènes de sa combustion avec diverses propor-tions d’oxigène, comment expliquer le passage subit d’uneabsorption constante à une absorption décroissante, quand on |142|convient que si l’hydrogène peut être soustrait à la combinaisonpar l’oxigène, l’effet de ce dernier doit suivre une loi régulière?Comment concevoir que ces deux gaz, après s’être trouvés dansdes circonstances favorables à leur combinaison, puissent parleur affinité se maintenir à l’état élastique, quand ils pourroientformer une combinaison beaucoup plus dense, l’eau? Commentconcevoir enfin qu’une affinité qui produit une condensation et unesaturation très-grandes, puisse être inférieure à une affinité quine produit aucun changement dans les dimensions des deux gaz,aucune saturation? L’hydrogène et l’oxigène, dans quelque étatqu’ils soient, ont le même degré d’affinité, puisque cette affi-nité se mesure par leur capacité de saturation; seulement l’étatoù ils se trouvent peut être plus ou moins favorable à leur com-binaison. Or dire que l’hydrogène et l’oxigène ont une plusgrande affinité à l’état de gaz qu’à l’état liquide, c’est dire queleurs molécules s’attirent plus lorsqu’elles sont très-éloignéesque lorsqu’elles sont très-proches. Ces objections contre uneexplication fondée uniquement sur les affinités nous ayant parude quelque poids, nous avons essayé d’en présenter une autrequi, suivant nous, ne fût pas sujette aux mêmes difficultés. Tous les corps combustibles exigent en général une certaineélévation de température pour se combiner avec l’ogixène. Lecharbon par exemple ne se convertit en acide carbonique quelorsqu’il est rouge, et ce même corps qui à une haute tempé-rature peut continuer à brûler quand il est frappé par un cou-rant de vapeur aqueuse, s’éteint aussitôt qu’on le plonge dansl’eau. Ce principe, que les corps exigent en général une certaineélévation de température pour brûler, étant une fois admis, sup-posons que l’on ait un corps qui brûle dans un volume donné d’airatmosphérique, et que la température nécessaire à la combus-tion soit maintenue uniquement par la chaleur due à l’absorp-tion de l’oxigène; admettons encore qu’au commencement dela combustion la chaleur due à la fixation de l’oxigène contenudans un centimètre cube d’air soit égale à 1, et que la chaleurperdue pendant cette fixation, soit en calorique rayonnant,soit par l’absorption qu’en fait le gaz azote, ou d’autres corps,égale \( \frac{1}{2} \), en négligeant ici la loi suivant laquelle elle décroît.D’après cela on conçoit que dans les premiers momens de lacombustion, la température du corps devra s’élever; mais àmesure que la quantité d’oxigène diminuera, et que celle del’azote augmentera proportionnellement, la chaleur communi-quée diminuera aussi. Il arrivera donc un point où la chaleur |143| perdue sera égale à la chaleur communiquée, et au-dessousduquel la température étant trop basse, la combustion devracesser: ce qui prouve bien que ce n’est que parceque la tempé-rature est trop basse que la combustion s’arrête, c’est que sil’on maintient artificiellement la température assez élevée, lecorps continuera à brûler. Maintenant cette explication subsistera toujours quand aulieu d’azote, ce sera le gaz sulfureux, le gaz hydrogène, le gazacide carbonique, ou tout autre gaz qui se trouvera mêlé avecl’oxigène; seulement la combustion pourra cesser plutôt ou plustard qu’avec le gaz azote. On conçoit en effet que si le gaz sul-fureux ou le gaz acide carbonique avoient une capacité de calo-rique beaucoup plus grande que celle de l’azote, en les sup-posant mêlés avec l’oxigène dans les mêmes proportions que lui,la perte de la chaleur seroit beaucoup plus grande, et parcon-séquent la cessation de la combustion devroit avoir lieu plutôt.Mais si les gaz avoient des capacités égales pour le calorique, ilsdevroient tous arrêter la combustion à la même époque, commenous avons vu que l’on fait à-peu-près l’oxigène et l’azote avecl’hydrogène, et par là se résoudroit peut-être la question im-portante si les gaz ont des capacités égales ou différentes. D’après cela un corps combustible, du soufre par exemple,cesseroit de brûler dans un volume déterminé d’air, nonparceque l’affinité pour l’oxigène qu’ont l’azote ou les gaz pro-duits seroit plus forte que celle du corps combustible; maisparceque la chaleur absorbée par ces gaz qui tendent à se met-tre en équilibre de température avec le corps qui brûle, seroitplus grande que la chaleur due à la fixation de l’oxigène, d’où ilrésulteroit que la température seroit bientôt ramenée au-dessousde celle nécessaire à la combustion. On sait en effet que lesoufre peut continuer à brûler dans un air où il s’étoit éteint, sion élève suffisamment la température. Ce qui a lieu dans la combustion instantanée de l’hydro-gène dans l’eudiomètre de Volta, est absolument analogueà ce qui passe dans sa combustion successive, dans unvolume donné d’air, ou dans celle de tout autre corps. Si l’onplace une lampe à gaz hydrogène sous une cloche remplie degaz oxigène, la flamme sera petite, vive et légérement colorée.Qu’on remplace l’oxigène par l’air atmosphérique, la flammesera plus étendue, moins vive et plus colorée. A mesure surtoutque la proportion d’oxigène ira en diminuant, la flamme prendra |144| un nouvel accroissement, parceque l’hydrogène sera obligéd’aller chercher plus loin l’oxigène, et la flamme après s’êtrecolorée en verd-bleuâtre très-léger, s’éteindra bientôt quoiqu’ilreste dans l’air plusieurs centièmes d’oxigène. Les phénomènesne sont pas différens dans l’eudiomètre de Volta. Quand lesproportions d’oxigène et d’hydrogène ne s’écartent pas beau-coup de celles qui constituent l’eau, la flamme est encore très-vive malgré sa dilatation; mais si on mêle par exemple 1000 d’oxi-gène avec 100 d’hydrogène, alors la flamme est foible, coloréeen verd-bleuâtre, et la combustion de l’hydrogène n’est pas àbeaucoup près complète, puisqu’on en trouve encore près desdeux tiers dans le résidu. Ce qui prouve encore que c’estparceque la température n’étoit pas assez élevée, que la com-bustion n’a pas été complète, c’est que si on fait passer le ré-sidu, comme nous l’avons fait, à travers un tube de porcelainerouge, l’on verra que tout l’hydrogène sera absorbé. Nous observerons que dans la combinaison des gaz hydro-gène et oxigène, il se présente un phénomène bien singulier quia fixé depuis long-temps l’attention de M. Monge. Comment se fait-il, dit ce célèbre physicien, qu’en élevantla température des deux gaz, c’est-à-dire qu’en augmentant ladose du dissolvant, on diminue l’adhérence qu’il avoit pour sesbases? Bien éloignés de croire que dans l’état actuel de nosconnoissances on puisse en donner une explication satisfai-sante, nous le rappelons au contraire à l’attention des physi-ciens. En effet, d’après l’idée qu’on peut se former de la forcequi produit les combinaisons et de celles qui lui sont opposées,l’état élastique annonce que la force de cohésion est détruite, etque deux corps dans cet état sont dans la condition la plusfavorable à la combinaison; ensorte que maintenant que laforce attractive de leurs molécules a été changée en une forcerépulsive, toute cause qui favorisera la dernière, sera opposéeà la première. Il arrive cependant qu’en élevant la températuredes deux gaz, c’est-à-dire qu’en augmentant leur force répul-sive, on favorise leur force attractive. On ne peut pas croire quela chaleur ne fait qu’écarter leurs molécules: car dans ce caspourquoi un mélange de gaz hydrogène et de gaz oxigène nes’enflammeroit-il pas sous le récipient d’une machine pneuma-matique, où on peut le dilater indéfiniment? On ne peut pascroire encore que la chaleur en agissant instantanément, puisseproduire une compression qui favorise la combinaison des deux |145| gaz en rapprochant leurs molécules; car il est facile de s’assu-rer qu’un mélange de gaz oxigène et de gaz hydrogène, qu’onchauffera très-graduellement, sans s’opposer à sa dilatation,s’enflammera cependant lorsque la température sera assezélevée. Maintenant que nous avons prouvé que dans des circons-tances déterminées, la combustion de l’hydrogène et de l’oxi-gène peut être complète, nous allons examiner si les produitsen sont constans. D’après toutes les expériences qu’on a faites sur la compo-sition de l’eau, on a regardé généralement le résultat commeuniforme. On a cependant obtenu quelquefois une très-petitequantité d’acide nitrique; mais on a reconnu que cet aciden’étoit point un produit constant de la combustion de l’hy-drogène, et qu’il lui étoit au contraire très-accidentel. Cavendishqui le premier a apperçu cette formation de l’acide nitrique,et MM. Fourcroy, Seguin et Vauquelin, nous ont appris com-ment on pouvoit l’éviter et obtenir une eau qui ne fût pasacide. Il est vrai qu’il n’est point démontré que l’on n’ait formédes eaux oxigénées ou hydrogénées, parceque dans toutesles expériences exactes qu’on a faites, on a toujours opéré lacombustion du gaz hydrogène de la même manière, et il seroittout au plus prouvé que celles qu’on a obtenues sont cons-tantes dans les mêmes circonstances. Si l’on comparoit lacombustion du gaz hydrogène à celle du gaz nitreux, dont lesproduits sont si variables, on seroit encore plus fondé à penser,que puisque l’oxigène a toujours dominé dans les expériencesqu’on a faites, il peut s’être formé une eau oxigénée; tandis quesi l’hydrogène eût dominé, il se seroit formé une eau hydrogénée.Admettons donc qu’il puisse se former une eau oxigénée; parexemple, si on l’obtient dans toutes les circonstances et qu’ellesoit constante, cela sera indifférent pour la proportion deses principes, qui doit servir à l’analyse de l’air; mais si ellen’est ainsi que parceque l’oxigène a dominé, il est bien mani-feste que l’on n’obtiendra plus les mêmes proportions enfaisant dominer alternativement l’un ou l’autre gaz. Or nousavons fait un grand nombre d’expériences qui prouvent qu’enles mettant réciproquement en excès, on obtient constam-ment les mêmes proportions; le résultat de la combustion dugaz hydrogène est donc de nature uniforme. Les phéno- |146| mènes galvaniques de la décomposition de l’eau, paroissentprouver cependant que l’eau est susceptible de s’oxigéner oude s’hydrogéner; et c’est d’après cette supposition que MM. La-place et Berthollet ont expliqué l’expérience singulière de ladécomposition de l’eau par deux fils métalliques, qui plongentd’un côté dans ce liquide, et qui communiquent de l’autre auxdeux pôles d’une pile galvanique. Mais sans vouloir rien oppo-ser à cette explication qui nous paroît la plus satisfaisante qu’onait proposée jusqu’à présent, nous observerons que l’absorp-tion complète de l’hydrogène à un des fils, et de l’oxigène àl’autre, prouve que l’eau ne devient point oxigénée ou hydro-génée, parceque pour le devenir il faudroit qu’elle absorbât l’undes gaz dans une proportion plus grande que celle de la com-position de l’eau. Si donc elle absorbe de l’oxigène et de l’hy-drogène dans des proportions exactes pour former de l’eau,on doit concevoir que les propriétés de l’un des gaz seront neu-tralisées par celles de l’autre. Ainsi dans les circonstances dontil s’agit, l’eau pourroit s’oxigéner instantanément à l’un desfils, et s’hydrogéner à l’autre; mais les deux gaz se trouvantprivés d’élasticité et dans des proportions exactes, doivent bientôtrentrer en combinaison. S’il est bien prouvé que dans des circonstances données,l’hydrogène ou l’oxigène peuvent être absorbés complètement;et s’il l’est également, que le produit de leur combinaison estconstant, il ne s’agit plus maintenant pour résoudre la troisièmequestion que nous nous sommes proposée, que de déterminerles proportions de l’oxigène et de l’hydrogène qui constituentl’eau. C’est vers cette détermination que sont dirigées les expé-riences suivantes. A 100 parties de gaz oxigène nous avons ajouté 300 partiesde gaz hydrogène, et après les avoir enflammées par l’étincelleélectrique, nous avons obtenu dans douze expériences les ré-sidus suivans:
100.8 101.0 102.0
101.4 101.7 102.0
100.5 102.0 101.0
101.0 101.5 101.5
dont le terme moyen est de....... 101.3
|147| Ainsi 100 d’oxigène supposé très-pur, auroient exigé 98.7d’hydrogène: mais en mettant notre gaz oxigène avec du sul-fure, nous avons trouvé qu’il avoit été tout absorbé à 0.004près; il suit donc de là que 99.6 d’oxigène ont absorbé 199.1d’hydrogène, ou que 100 en ont absorbé 199.89, ou enfin, ennombres ronds, que 100 d’oxigène demandent pour se saturer200 d’hydrogène. Dans les expériences précédentes c’est l’oxigène qui a dis-paru. Faisons maintenant l’inverse en enflammant un mélangede 200 parties de chaque gaz; les résidus de diverses inflam-mations seront les suivans:
101.5 102.0 101.5
101.3 102.0 102.3
102.2 101.0 102.0
102.0 101.0 102.0
Terme moyen..... 101.7
Absorption moy.... 298.3
200 parties d’hydrogène supposé pur en exigeroient donc98.3 d’oxigène, tandis que d’après la proportion que nousvenons d’établir, il leur en faudroit 100. Mais si nous admet-tons que cette même proportion soit exacte, dans les 298.3d’absorption, il ne se trouveroit que 198.8 d’hydrogène, cequi indiqueroit 0.006 d’azote dans ce gaz. En supposant même que l’hydrogène fût parfaitement pur, lesdeux proportions obtenues en faisant dominer l’oxigène ou l’hy-drogène, s’accordent assez entr’elles pour confirmer tout ceque nous avons dit dans le courant de ce Mémoire: pour lesrendre identiques il suffit d’admettre 0,006 millièmes d’azotedans l’hydrogène, et en effet nous pouvons y démontrer sa pré-sence. Nous venons de voir par les expériences précédentes que200 d’hydrogène, sans faire aucune correction, ont absorbé98.3 d’oxigène. Prenons donc les résidus 101.0 et 101.5 pro-venant de la combustion de 100 d’oxigène et de 300 d’hydro-gène, et faisons-les détoner avec 200 de gaz oxigène. Dansces deux résidus il doit se trouver 0,008 d’azote dus aux200 parties de gaz oxigène, et si le reste 201.7 étoit de l’hy-drogène pur, il devroit absorber 99.1 d’oxigène, et parconsé- |148| quent il auroit dû disparoître par l’inflammation 300.8 parties;mais il n’en a disparu que 295.0: il faut donc que le résidu201.7 ne fût pas de l’hydrogène pur, et que d’après la pro-portion de 100 d’oxigène à 200 d’hydrogène, il contînt5.0 d’azote provenant de 600 d’hydrogène, c’est-à-dire quece dernier gaz contiendroit 0,008 d’azote. Ainsi il nous paroît prouvé que 100 parties en volume degaz oxigène, exigent à très-peu-près 200 parties de gaz hydro-gène pour se saturer. D’après l’expérience de MM. Fourcroy, Vauquelin et Séguin, 100 parties du premier en demanderoient205 du second; mais nous remarquons qu’en adoptant l’uneou l’autre proportion, on peut se tromper tout au plus de 0,0035sur la quantité absolue de l’oxigène de l’air, et que lorsqu’ils’agit de quantités relatives, l’erreur est beaucoup plus petite. Nous nous sommes assurés que la proportion ne varie pas parles changemens de température. Il est évident qu’il devoit enêtre ainsi, puisque la chaleur dilatant également les deux gaz,et leur faisant dissoudre d’égales quantités d’eau, les poids réelsd’oxigène et d’hydrogène contenus dans des volumes égaux,conservent toujours entr’eux le même rapport. Il seroit doncplus exact de dire, en supposant que notre proportion par lesvolumes soit bien établie, que 100 parties d’oxigène en deman-dent 200 d’hydrogène, que d’énoncer les proportions de l’eaupar les poids. Si l’oxigène et l’hydrogène qu’on a fait servir à lacomposition de l’eau eussent été parfaitement secs, ou si oneût fait la correction due à l’humidité qu’ils pouvoient contenir,il seroit indifférent d’énoncer le rapport de ses principes d’aprèsles volumes ou d’après les poids; mais puisque l’hydrogènese combine avec l’oxigène en volume double de ce dernier,et qu’ils dissolvent l’un et l’autre la même proportion d’eau;il est évident qu’ils ne portent pas dans la combinaison desquantités d’eau qui soient entr’elles dans le même rapportque les quantités pondérales d’oxigène et d’hydrogène, et queparconséquent la proportion des principes de l’eau doit en êtrealtérée. Ainsi le rapport d’après les volumes, a la propriété derester constant malgré les changemens de température et d’hu-midité, tandis que celui d’après les poids est variable dans lesmêmes circonstances. Et qu’on ne croie pas que cette considé-ration soit d’un si foible intérêt: car il est bien facile de fairevoir qu’elle influe considérablement sur le rapport des principesde l’eau. D’après l’expérience de MM. Fourcroy, Vauquelin et |149| Séguin, la plus exacte qu’on ait faite jusqu’à ce jour sur cet objet,l’eau contient en poids 85.662 d’oxigène, et 14.338 d’hydro-gène. Mais l’expérience ayant été faite à la température de 14°environ, et la correction due à l’eau tenue en dissolution par lesgaz n’ayant pas été faite, il en résulte qu’en adoptant leurpesanteur spécifique du gaz oxigène et du gaz hydrogène, ainsique le rapport de leurs volumes dans leur combinaison,et en admettant de plus avec Saussure qu’un pied cube d’air àla température de 14°, contient à très-peu-près 10 grains d’eauen dissolution, le rapport pondéral de l’oxigène à l’hydrogène,au lieu d’être de 85,662 à 14,338, seroit de 87,41 à 12,59; diffé-rence bien remarquable et qui doit avoir surtout une grandeinfluence dans les analyses où il s’agit de déterminer le poidsréel de l’hydrogène. La même considération s’applique aussi àla pesanteur spécifique des gaz, et principalement à celle del’hydrogène dont environ la sixième partie est due à l’eau qu’iltient en dissolution, lorsque la température, comme nous lesupposons ici, est de 14° du thermomètre de Réaumur. Nousne doutons donc pas que si on avoit du gaz hydrogène par-faitement sec et privé du gaz azote qui paroît l’accompagnertrès-souvent, on ne trouvât sa légéreté spécifique 15 fois au moinsplus forte que celle de l’air atmosphérique. Il nous reste encore pour répondre à la dernière questionque nous nous sommes proposée, à faire voir quelles sont leslimites d’erreur de l’eudiomètre de Volta, et ensuite quellessont les plus petites quantités d’oxigène ou d’hydrogène, qu’onpeut évaluer par son moyen. Les effets qu’on obtient avec cet instrument étant instan-tanés, sont indépendans du thermomètre et du baromètre. Sousce rapport il a l’avantage très-marqué sur le phosphore et lessulfures alkalins, de donner des résultats très-comparables;mais ce n’est pas le seul, il a encore celui des moyens eudio-métriques qui donnent des multiples de la quantité à évaluer.Comme dans cet instrument chaque centième d’oxigène estreprésenté par une absorption trois fois plus forte, l’erreurqu’on peut commettre ne porte que pour un tiers sur cegaz, et maintenant surtout que nous avons des instrumenstrès-exacts qui divisent la mesure en trois cents parties, onvoit qu’en nous trompant même d’une division, l’exactitudepour la quantité d’oxigène, peut être portée à près d’un mil-lième de la quantité d’air analysé. |150| Si donc les résultats de la combustion du gaz hydrogènesont si comparables et compris dans des limites d’erreur sirapprochées, il est évident que l’on peut non-seulement trouverles légères différences qu’il y a entre deux airs atmosphériques,mais encore déterminer moins de trois millièmes d’oxigènequi se trouveroient perdus dans de l’azote ou du gaz hydro-gène: mais dans ce cas, pour que l’inflammation pût avoirlieu, il faudroit ajouter une quantité donnée d’oxigène, donton auroit déterminé l’absorption avec le gaz hydrogène pardes expériences préliminaires, et alors l’excédant de la pre-mière absorption sur la deuxième seroit attribué pour un tiersau gaz oxigène contenu dans l’air qu’on analyse. Réciproquement, pour déterminer si un hydrogène est pluspur que tel autre, ou s’il s’en trouve de très-petites quan-tités dans un gaz ou dans l’air atmosphérique, il faudroit pourle premier cas mêler 100 parties de gaz hydrogène avec 100 d’oxi-gène; les quantités d’hydrogène réel seroient en raison directedes absorptions. Mais si la proportion d’hydrogène étoit très-petite, comme d’un demi-centième, il faudroit pour déterminersa combustion, ajouter 100 parties de ce gaz à 200 de l’airqu’on veut analyser, et faire détoner le mélange avec une pro-portion suffisante d’oxigène. Par ce moyen, et avec l’habitudeque nous avons acquise maintenant, nous avons pu retrouvertrois millièmes de gaz hydrogène que nous avions mêlés avecde l’air atmosphérique. On pourroit objecter contre l’eudiomètre de Volta que le gazhydrogène n’étant pas toujours identique, on peut être induitdans des erreurs difficiles à évaluer. Nous observerons d’abordqu’il est indifférent qu’il contienne de l’azote; mais s’il conte-noit de l’oxigène, sa quantité se confondant avec celle qu’onveut évaluer altéreroit les résultats. Pour éviter cet inconvé-nient, on peut commencer par faire détoner séparément500 parties d’hydrogène avec 100 d’oxigène; par ce moyen sonoxigène sera détruit, et on pourra dès-lors l’employer à l’analysede l’air. Avec cette précaution on pourra se servir d’un gazfait aussi inexactement qu’il soit possible. Il suffit qu’il soitretiré de l’eau par le moyen du zinc et de l’acide sulfurique,ou de l’acide muriatique; car on sait que si on se sert d’unautre métal tel que le fer, il n’est plus identique. D’après toutes les expériences que nous avons rapportées, |151| nous pouvions bien conclure que l’eudiomètre de Volta devoitaccuser tout l’oxigène contenu dans l’air atmosphérique; maisnous avons voulu nous en assurer directement. Nous avonsanalysé un air composé de 20 d’oxigène très-pur, et de 80 d’azoteretiré de la décomposition de l’ammoniaque par l’acide mu-riatique oxigéné, en prenant toutes les précautions possiblespour qu’il ne fût pas mêlé d’air atmosphérique. 200 partiesde cet air enflammées avec 200 de gaz hydrogène, ont donnécinq absorptions, ne différant de la plus petite à la plusgrande que de 5 millièmes, et dont la moyenne a été de124,9. Ces 124,9 parties indiquent 41,6 d’oxigène, dont lamoitié 20.8 correspond à 100 de notre air factice. Nous trou-vons donc 0,008 d’oxigène de plus que nous n’en avions mis;ce qui sembleroit indiquer que le rapport de 100 d’oxigèneà 200 d’hydrogène est un peu trop grand; mais nous obser-verons que notre azote quoique fait avec soin, luisoit encoreavec le phosphore, et que pour expliquer notre résultat, ilsuffit de supposer que l’azote contient un centième d’oxigène,ce qui est assez probable si on fait attention que l’acide mu-riatique oxigéné se décompose très-promptement à la lu-mière. On voit par ce que nous venons de dire que les résultatsque donne l’eudiomètre de Volta sont très-comparables, etque la limite de leurs différences peut-être réduite pour l’oxi-gène à près d’un millième de l’air analysé. On voit encoreque par son moyen on peut évaluer de très-petites diffé-rences entre deux airs ou de très-petites quantités d’hy-drogène mêlées dans l’air atmosphérique. Indépendamment dela propriété qu’a cet instrument d’accuser toute la quantitéd’oxigène contenue dans un air, il est le seul avec lequel onpuisse évaluer la proportion d’hydrogène d’un mélange ga-zeux, et sous ce rapport, il auroit encore pu fixer l’attentionet engager à étudier sa manière d’agir. Ainsi l’illustre physicien Volta qui a enrichi la physiquedes plus belles découvertes, auroit encore la gloire d’avoirdonné à la chimie l’instrument le plus exact et le plus pré-cieux pour ses analyses.
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Analyse de l’air atmosphérique par l’eudiomètre de Volta

A présent que nous avons prouvé que l’eudiomètre de Volta donne des résultats très-comparables, qu’il peut ac-cuser toute la quantité d’oxigène contenue dans l’air, et qu’ila sur les autres moyens eudiométriques où la substance ab-sorbante est solide ou liquide, l’avantage de donner desmultiples de la quantité d’oxigène à évaluer, nous allonsen faire l’application à l’analyse de l’air. Si la proportionde 100 d’oxigène à 200 d’hydrogène que nous avons éta-blie, est rigoureuse, nous obtiendrons exactement le rap-port de l’oxigène à l’azote; mais en supposant même que laquantité d’hydrogène fût trop grande ou trop petite de cinqunités, l’erreur n’iroit pas à plus de 3 millièmes de l’air ana-lysé, et nous aurions encore l’avantage d’avoir une plusgrande précision qu’avec les autres moyens eudiométriquesconnus. L’air atmosphérique que nous avons analysé a été pris surle milieu de la Seine par des temps froids, tempérés et plu-vieux, et par des vents différens. Pour mettre une plus grandeparité dans les circonstances et mieux apprécier des diffé-rences dans la nature de l’air s’il devoit s’en trouver, nousavons analysé le même jour les diverses portions d’air quenous avions recueillies à des temps différens, et que nousavions conservées dans des vases de verre bien fermés et ren-versés sur l’eau. Pour abréger, nous avons rassemblé dans letableau qui est à la fin de ce Mémoire, les absorptions pro-venant de l’inflammation de 200 d’air et 200 de gaz hydro-gène, et nous avons en même temps indiqué les quantitésd’oxigène correspondantes. On y voit que toutes nos expériences prouvent d’abord qu’iln’y a pas de variations de plus d’un millième dans la quan-tité d’oxigène de l’air, quoique celui que nous avons analyséayant été recueilli par des vents différens, provînt de paystrès-éloignés; et en second lieu, que le rapport en volume del’oxigène aux autres gaz qui se trouvent dans l’air, est de21 à 79. Le premier résultat que l’air ne varie pas dans sacomposition, est rigoureusement exact, parcequ’il est indé- |153| pendant de la proportion du gaz hydrogène et du gaz oxi-gène qui constitue l’eau; mais le deuxième résultat que l’airatmosphérique contient 21 centièmes d’oxigène, doit aussis’écarter très-peu de la réalité, parcequ’en supposant que laquantité d’hydrogène nécessaire pour saturer 100 partiesd’oxigène, fût de 5 parties plus grande ou plus petite quecelle que nous avons assignée (et nous avons lieu de croirequ’elle est exacte à beaucoup moins), l’erreur sur la propor-tion d’oxigène que nous avons trouvée dans l’air, n’iroit pas,comme nous l’avons déjà observé, à plus de 3 millièmes del’air analysé. Mais beaucoup de phénomènes météoriques pouvant êtrerapportés à des inflammations de gaz hydrogène, on a cher-ché à les expliquer en admettant l’existence de ce gaz dansl’atmosphère. Nous avons donc cru très-intéressant de re-chercher si effectivement l’air contenoit du gaz hydrogène;et pour le découvrir plus aisément, nous avons fait un mé-lange gazeux, dans lequel nous étions sûrs qu’il n’y en avoitpoint, et nous avons analysé les deux airs comparativement.Nous avons donc fait un mélange de 20 parties d’oxigène, etde 80 parties d’azote, retiré de l’ammoniaque par le moyende l’acide muriatique oxigéné, et nous avons fait détoner300 parties de chacun des deux airs, avec 100 d’hydrogène;mais le résultat de six expériences faites avec l’air atmosphé-rique, a été exactement le même que celui de six autres faitesavec l’air factice. Et comme nous avons fait voir que nouspouvions apprécier moins de 3 millièmes d’hydrogène, ilfaut conclure que l’atmosphère ne contient pas de ce gaz,ou que si elle en contient, sa quantité ne peut aller à 3 mil-lièmes. On ne peut cependant douter qu’il n’y ait un peud’hydrogène dans l’air; il s’en dégage tous les jours des ma-rais: mais la quantité peut en être assez petite, (comme d’unmillième) pour échapper à tous nos moyens. La proportiond’acide carbonique qui s’y trouve, devroit être beaucoup plusforte si l’on considère l’abondance des sources qui le fournis-sent, et cependant s’il ne fermoit des combinaisons insolublesavec la chaux ou la baryte, on seroit peut-être encore à savoirpar la détermination de son volume s’il s’en trouve dans l’air.L’acide carbonique, il est vrai, ne peut pas s’accumuler dansl’atmosphère, parceque la végétation le décompose: mais est ilprouvé qu’il n’y ait pas de causes qui rendent l’hydrogène àla terre, et l’empêchent par là de s’accumuler dans l’air. |154| Pour tirer une conclusion des expériences précédentes,nous dirons, 1°. que l’atmosphère ne varie pas générale-ment dans sa composition; 2°. que la quantité d’oxigènequ’elle contient est de 21 centièmes; 3°. Enfin qu’elle necontient pas d’hydrogène que nous puissions apprécier. Cette identité de composition dans laquelle se maintien-nent constamment les principes de l’atmosphère, et cetteabsence de l’hydrogène qui suit de nos expériences, doiventrassurer le géomètre sur la théorie des réfractions. La forceréfractive des différens gaz étant différente, et celle de l’hy-drogène étant plus forte que celle de l’oxigène et de l’azote,la théorie des réfractions qui ne se fonde que sur les varia-tions du baromètre et du thermomètre, seroit très impar-faite si l’atmosphère changeoit dans ses principes constituans;mais heureusement il est facile de prouver que ces change-mens n’ont pas lieu d’une manière sensible, et que le gazhydrogène dont la force réfractive est très-puissante, ne s’ytrouve pas au-delà de 0,003, du moins jusques aux plusgrandes hauteurs auxquelles on soit parvenu. Le géomètren’aura donc à considérer dans la Théorie des Réfractions,que le baromètre, le thermomètre et l’hygromètre. Un peu de réflexion suffit en effet pour nous convaincreque l’atmosphère ne doit pas varier sensiblement dans l’es-pace de quelques années, et à plus forte raison de quelquesjours, à moins qu’on ne veuille parler de quelques variationslocales très-particulières. Car si elle varioit ainsi en si peu detemps, par quel prodige le feroit-elle et reviendroit-elle su-bitement à son premier état? Comment concevoir une causeassez puissante pour changer d’un jour à l’autre la propor-tion d’oxigène d’un millième seulement, à moins que de sup-poser qu’il y ait un pouvoir électrique ou magnétique, outout autre aussi imaginaire, qui puisse changer par des modi-fications inconnues, l’oxigène en azote, et réciproquement?Il est possible que l’atmosphère varie très-lentement soitdans la proportion de ses principes, soit dans son poids;mais ces variations, pour être si insensibles, ne doivent pasmoins en fixer l’attention des physiciens. S’il est bien prouvé maintenant qu’en général l’atmosphèrene varie pas dans sa composition, il faut chercher la raison desdifférences qu’on a cru y appercevoir dans les circonstances lo- |155| cales où on l’a analysée. Des volcans sur les hautes montagnes,des fermentations particulières, les eaux croupissantes d’un ma-rais ou d’un lac, pourroient peut-être altérer un peu la puretéde l’atmosphère qui les touche, soit en lui enlevant de l’oxi-gène, soit en laissant dégager dans son sein des fluides élasti-ques non-respirables; mais combien cette diminution de la pro-portion d’oxigène ne doit-elle pas être petite dans une si grandemasse d’air continuellement agité, quand on considère que dansdes lieux où est rassemblé un grand nombre d’individus, ou dansceux où il semble qu’il y ait un foyer d’infection, l’air n’éprouveencore que de très-petites variations. Nous avons analysé deuxportions d’air, dont l’une avoit été prise au milieu du parterre duThéâtre français, un instant avant qu’on levât la toile pour jouerla deuxième pièce, trois heures et demie après la réunion d’ungrand nombre de spectateurs, et dont l’autre avoit été prisetrois minutes après la fin du spectacle, dans la partie la plusélevée de la salle. Ces deux portions ont à peine troublé l’eaude chaux; l’air atmosphérique indiquant 0,210 d’oxigène, l’airdu parterre en a indiqué seulement 0,202, et celui du haut dela salle 0,204.
ANALYSE de l’air atmosphérique. ANALYSE de l’air du parterre. ANALYSE de l’air du haut de la salle.
200 air atmosphér.200 — hyd. 200 air.200 — hyd. 200 air.200 hyd.
126 — absorbé.21 — oxigène. 121,5 abs.20,2 oxig. 122,5 abs.20,4 oxig.
M. Séguin a aussi analysé l’air des salles d’hôpitaux, qu’il avoitfait tenir exactement fermées pendant 12 heures, et il l’a trouvéà-peu-près aussi pur que l’air atmosphérique, quoiqu’il eût uneodeur infecte insupportable. Si donc, même dans les circonstances les plus favorables pourl’absorption de l’oxigène, l’air n’en perd pas un centième, onne peut expliquer par là les anxiétés qu’on éprouve dans deslieux fermés et remplis d’individus, ou les maladies qui sontparticulières aux lacs et aux marais, ou à certains pays. Dansquelques circonstances elles seront produites par des émanationsqui échappent à tous nos moyens eudiométriques, et qui agis- |156| sent d’une manière particulière sur notre corps. C’est ainsiqu’une bulle de gaz hydrogène sulfuré, de gaz muriatique oxi-géné, une émanation putride, une fleur même, peuvent parleur odeur remplir un espace immense, et étonner notre ima-gination par leur extrême subtilité, alors même que nous som-mes prêts à succomber à leur action. Les miasmes pestilentielspeuvent être aussi subtils sans en être moins mortels, et échap-per également à tous nos moyens d’analyse. Heureusement sinous ne pouvons pas saisir ces êtres atomiques et en détermi-ner la nature, nous pouvons au moins, d’après les travaux deM. Guyton, qui ont été si bienfaisans pour l’humanité, détruireleur action. Mais dans d’autres circonstances, les maladies peu-vent être dues à l’humidité de l’air, à sa température, à sonétat électrique, ou en général à l’état de l’atmosphère relative-ment aux dispositions où on se trouve; et dans ces cas quipeuvent être très-fréquens, la maladie peut faire de grands rava-ges, sans qu’on puisse en arrêter les progrès; il seroit doncillusoire d’attribuer tout à une cause, quand l’état de santé del’homme dépend du concours de toutes les circonstances danslesquelles il se trouve. Mais résumons maintenant les principaux faits contenus danscette première partie de notre Mémoire, et rappelons quelques-unes des explications que nous avons présentées, si toutefois ilnous est permis de les regarder comme l’expression de lavérité. La dissolution d’un sulfure alkalin, lorsqu’elle est faite à froid,n’absorbe point l’azote, et elle peut être employée avantageuse-ment à l’analyse de l’air: lorsqu’elle est faite à chaud elle l’ab-sorbe et indique dans l’air une plus grande diminution de vo-lume que celle qui est due à l’absorption de l’oxigène. C’est àl’eau seule et non au sulfure qu’il faut attribuer cette pro-priété. Il y a des proportions d’oxigène et d’hydrogène telles que lacombustion produite par l’étincelle électrique peut être com-plète; il en est d’autres avec lesquelles la combustion s’arrêteavant d’être achevée; d’autres enfin avec lesquelles elle ne peutpas avoir lieu du tout. Ces derniers phénomènes paroissent tenirà ce que la température nécessaire à la combustion n’est pasassez élevée, et non à l’affinité mutuelle des gaz: car dans tousles cas où la combustion n’est pas complète, il suffit d’éleverartificiellement la température pour qu’elle le devienne. Lorsque |157| l’hydrogène et l’oxigène ne sont pas entièrement absorbés, onles retrouve dans les résidus, et on prouve qu’ils n’ont pas forméde nouvelles combinaisons. Quand on ne peut enflammer un mélange gazeux où setrouvent l’oxigène et l’hydrogène, il suffit d’augmenter la pro-portion de ces deux gaz. Les phénomènes météoriques ne peu-vent être le résultat de l’inflammation du gaz hydrogène, puisquemême dans un air qui ne seroit que d’oxigène pur, il en faudroitplus de 6 centièmes pour que la combustion eût lieu, et encorene seroit elle que partielle. L’électricité paroît agir dans l’inflam-mation du gaz oxigène et du gaz hydrogène par la chaleur dueà la compression qu’elle exerce en traversant leur mélange. Cesdeux gaz en se combinant forment de l’eau qui est de natureconstante. Si les phénomènes galvaniques paroissent prouver quel’eau est susceptible de s’oxigéner et de s’hydrogéner, ils peu-vent s’expliquer également sans cette hypothèse. 100 parties en volume d’oxigène demandent pour se saturer,200 parties d’hydrogène. Cette proportion est indépendante deschangemens de température et d’humidité, tandis que celleconclue par les poids varie dans les mêmes circonstances, parce-que les deux gaz ne portent pas dans la combinaison des quan-tités d’eau qui soient dans le même rapport que leurs quantitéspondérales; d’où il résulte que les proportions de l’eau qu’on aétablies, doivent être modifiées. L’eudiomètre de Volta peutaccuser toute la quantité d’oxigène contenue dans un volumedéterminé d’air à un millième près de ce volume, et ses résul-tats sont très-comparables. Dans l’état actuel de nos connois-sances, il est le moyen eudiométrique le plus exact: non-seu-lement il peut accuser de très-petites quantités d’oxigène oud’hydrogène, et faire connoître la pureté de ce dernier gaz;mais il a encore l’avantage de donner des multiples de la quan-tité à évaluer. Il a donc sous tous ces rapports, un avantagetrès-marqué sur les autres moyens eudiométriques. L’atmos-phère ne contient que 0,21 en volume d’oxigène, et elle nevarie pas dans sa composition. Elle ne contient pas d’hydro-gène, ou si elle en contient, sa quantité ne peut aller à 0,003.
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De la nature de l’air retiré de l’eau, et de l’action del’eau sur les gaz purs et mélangés.

Nous avons examiné jusqu’ici les moyens eudiométriquesqui conduisent à l’analyse exacte de l’air atmosphérique.Nous nous bornerions sans doute à avoir énoncé les faitsprincipaux auxquels le commencement de notre travail nousa conduits, si nous ne nous étions pas apperçus dans le cou-rant de ces expériences, et surtout dans celles sur les sul-fures, que l’eau et d’autres liquides exercent une action surl’air, qui souvent peut devenir une cause d’erreur d’autantplus importante qu’elle a été peu appréciée jusqu’à ce jour.Nous devrions donc craindre de laisser notre travail plus im-parfait encore qu’il ne l’est déjà, si nous n’eussions dirigénos recherches vers cette action de l’eau sur les gaz purs etmélangés qu’on lui présente. C’est par les expériences faitessous ce point de vue, que nous allons terminer ce Mé-moire. Il est généralement connu que l’eau peut tenir de l’air endissolution. Boyle, Huygens et Mairan ont discuté ce fait;mais ils n’avoient pas de moyens de reconnoître que cet airdissout, diffère chimiquement de l’air atmosphérique. C’estle célèbre Priestley qui, le premier, a observé que l’air retirédes eaux, contient plus d’oxigène que l’air commun. M. Has-senfratz a annoncé depuis que l’eau de pluie dégageoit unair dans lequel il se trouvoit près de 40 centièmes d’oxigène,et MM. Ingenhouss et Breda dans leurs expériences sur legaz nitreux, avoient été conduits à des résultats analogues. Mais s’il est connu déjà que l’air contenu dans l’eau est pluspur que l’air atmosphérique, on a annoncé aussi que l’eauabsorbe plus abondamment et plus facilement le gaz oxigèneque l’azote. M. Fourcroy cite même le fait curieux, mais qu’ilcroit lui-même ne pas être suffisamment vérifié, que l’eauchargée de gaz oxigène absorbe le gaz hydrogène, sur lequell’eau ordinaire n’a presque aucune action. Nous verrons plusbas que celle qu’elle exerce sur tel ou tel gaz, est modi-fiée par la nature de l’air qu’elle tient déjà en dissolution. M. Henry, dans un Mémoire récemment publié en Angle- |159| terre, a examiné l’absorption de différens gaz par l’eau privéed’air. Il a opéré ces absorptions sous la pression de deux outrois atmosphères; mais il n’a pas traité du mélange de dif-férens gaz et de l’affinité qu’a l’eau pour ce mélange; il seborne à examiner la quantité absorbée selon la différence detempérature et de pression barométrique, sans avoir dirigéses recherches sur l’action de l’eau déjà saturée d’autres gaz. Nous avons cru ne pas devoir négliger un objet aussi in-timement lié aux travaux eudiométriques, et dont les chi-mistes paroissent s’être peu occupés, jusqu’à ce jour. Nousavons examiné le degré d’affinité par lequel l’oxigène dissoutdans l’eau, y est retenu en raison de la température et des selsqu’elle peut contenir. Nous avons mis en contact avec l’eaud’égales quantités de gaz seuls et mélangés, et nousavons observé les changemens qu’éprouvent ces mélangesdans leur composition chimique. Enfin nous avons com-mencé à examiner un problême très-important pour lamétéorologie, savoir, si les eaux de pluie tiennent de l’hy-drogène en dissolution. Toutes ces recherches auxquelles nous continuerons denous livrer pendant le cours de cette année, et surtout surles montagnes que nous allons parcourir, ne sont point encoretrès-avancées, et nous nous bornerons à présenter quelquesfaits principaux qui, nous nous flattons, ne sont pas dépourvusde tout intérêt pour les physiciens. En mêlant toute la masse d’air que donne l’eau parl’ébullition, sans séparer les portions qui se dégagent les pre-mières de celles qu’elle abandonne à la fin de l’opération,nous avons trouvé par l’eudiomètre de Volta, que l’eau dis-tillée qui a repris de l’air atmosphérique, donne un air quicontient............. 32,8 d’oxigène sur 100 part. L’eau de la Seine....... 31,9 L’eau de pluie........ 31,0 Il résulte de ces expériences que de ces trois eaux on peutretirer un air à-peu-près également riche en oxigène, et de10 centièmes plus pur que l’air atmosphérique. Cette quan-tité d’oxigène est plus variable dans les eaux de puits, quidans l’intérieur de la terre se trouvent en contact avec dessubstances qui exercent de l’affinité sur l’oxigène. L’eau de |160| la Seine recueillie à une autre époque, ne nous a fourniqu’un air à 29,1 d’oxigène, air un peu moins pur que celuide l’eau de pluie. Si l’eau distillée qui a repris de l’air, l’eau de pluie et celledes rivières dégagent un air dont la totalité est de beaucoupplus pure que l’air atmosphérique, il est plus intéressant en-core d’examiner la nature des mélanges gazeux que donnel’eau en l’échauffant graduellement. Ce sont là des expé-riences dans lesquelles la grande affinité de l’oxigène pource liquide se montre dans tout son jour. Nous avons échauffégraduellement l’eau de la Seine jusqu’au terme de l’ébulli-tion, et nous avons recueilli l’air qui se dégage par por-tions successives, mais inégales. Nous avons pris 200 partiesde chacune de ces portions, et les ayant fait détoner avec200 parties de gaz hydrogène, elles nous ont donné les ré-sultats suivans:
PORTIONS D’AIR selon l’ordre de leur déga-gement. ABSORPTION. GAZ OXIGENE contenu dans 100 part.de l’air dégagé.
Première...... 142,0 23,7
Deuxième..... 164,5 27,4
Troisième..... 185,0 30,2
Quatrième..... 195,0 32,5
Ces expériences répétées plusieurs fois prouvent que l’eaun’abandonne d’abord qu’un air, dont la pureté est un peuau-dessus de celle de l’air atmosphérique; puis la puretéde cet air, ou le dégagement de l’oxigène va en croissant,et les dernières portions gazeuses que sépare la chaleur,sont les plus riches en oxigène. En répétant cette expériencesur de l’eau de neige, les premières portions d’air ont été à24,0; les dernières à 34,8 d’oxigène. Peut-être qu’en chauffantla masse d’eau plus lentement encore, et qu’en séparant biensoigneusement la petite portion d’air qui passe la première,on auroit au commencement de l’opération un air moins purencore que celui que nous avons obtenu. L’eau n’exerce donc pas une action uniforme sur l’oxigèneet sur l’azote, et l’élévation de la température affoiblit moins |161| la première de ces actions que la dernière. Il est même pro-bable que la portion d’air qui se dégage vers la fin de l’o-pération seroit plus pure qu’à 32 ou 34 pour cent d’oxigène,si l’eau contenue dans le vase qui reçoit le mélange gazeuxne commençoit pas à s’échauffer, et à dégager son air quidès-lors n’est qu’à 23 pour cent d’oxigène. Ce dégagement asurtout lieu lorsque la vapeur aqueuse commence à passer,et c’est cette diminution de la pureté de l’air expulsé le der-nier, et l’inégalité de volume des quatre portions séparées,qui expliquent comment toute la masse d’air retiré à-la-foiscontient jusqu’à 31 centièmes d’oxigène. Cette action inégale de l’eau sur l’oxigène et sur l’azote semanifeste encore dans la dissolution des sels. Nous avionsobservé que l’eau de la Seine pure donnoit par l’ébullition prèsde la moitié de l’air de plus que cette même eau chargée demuriate de soude. La cause de cette diminution consistedans la quantité d’air très-considérable qui se dégage déjàà froid pendant que s’opère la dissolution du sel. Cet airexactement analysé ne manifestoit que 0,225 d’oxigène, tandisque l’air retiré par l’ébullition de l’eau chargée de muriate desoude, en contenoit 0,305. Il en résulte que l’eau en dissol-vant le sel abandonne une partie de l’air qu’elle tient endissolution, mais que cette partie contient de l’oxigène dansune moindre proportion que celle qu’elle retient. La condensation qu’éprouve l’eau en passant de l’état li-quide à l’état solide, nous présente une troisième classe dephénomènes analogues à ceux que nous venons d’énoncer.La glace fondue ne donne qu’environ la moitié de l’air quel’on retire de l’eau ordinaire, et il est à remarquer qu’ellene commence à laisser dégager son air que quand sa tem-pérature est déjà montée au-delà du soixantième degré duthermomètre centigrade. L’air obtenu, divisé en deux por-tions inégales, a manifesté dans l’eudiomètre de Volta 27,5et 33,5 d’oxigène. L’air le plus pur a donc encore été dégagéle dernier. La petite quantité et la grande pureté de l’air dégagé dela glace fondue, prouvent que l’eau en passant à l’état solide,abandonne une grande partie de son air, et que cette partiedégagée pendant la congélation, est un air beaucoup moinspur que celui qu’elle retient. C’est ainsi que trois phéno-mènes qui paroissent différens au premier coup-d’œil, l’eau |162| élevée à une température de 35 à 40° centigrades, l’eau dis-solvant des sels à froid, et l’eau pure se condensant en glace,présentent des résultats entièrement semblables dans leuraction sur l’oxigène et sur l’azote. Une température médiocreagit comme la dissolution d’un sel, et celle-ci comme lepassage de l’état liquide à l’état solide. L’eau en ces troisétats dégage un air plus impur que celui qu’elle tient endissolution. C’est un phénomène bien frappant que la condensation del’eau à l’état de neige, en chasse moins d’air que la formationde la glace. Nous avons fait fondre de la neige fraîchementtombée, et l’échauffant graduellement, nous avons obtenu unvolume d’air presque double de celui que fournit la glacefondue. L’air retiré de l’eau de neige a été même presqueaussi abondant que celui dégagé de l’eau de Seine. Car cettedernière eau a donné par l’ébullition 1940 mesures d’air,quand le même volume d’eau de neige en a fourni 1892.Ces 1892 parties recueillies en 5 portions, selon l’époque àlaquelle la chaleur les a expulsées, ont manifesté successive-ment dans l’eudiomètre de Volta,
Première portion........... 24,0 d’oxigène.
Deuxième............... 26,8
Troisième............... 29,6
Quatrième............... 32,0
Cinquième............... 34,8
Cette dernière portion est l’air le plus pur que nous ayonsjamais retiré d’aucune eau. Les volumes de chaque portion étant connus, le calculdonne pour la pureté de l’air considéré en sa totalité,28,7 d’oxigène. L’eau de la Seine fournissait le même jourun air qui était de \( \frac{4}{1000} \) plus impur. D’ailleurs les deuxeaux, celle de la neige fondue et celle de la rivière, donnentun volume d’air qui est égal à-peu-près à \( \frac{1}{25} \) du leur. Ces expériences sur l’eau de neige et sur la glace fondueque nous comptons varier beaucoup dans la suite, offrentdes considérations assez frappantes pour l’étude de la mé-téorologie. La neige n’est qu’un agrégat de petits cristaux deglace qui se forment dans les hautes régions de l’atmosphère, |163| et cependant ces petits cristaux fondus donnent un volumed’air presque double de celui que donne la glace qui s’estformée sur nos rivières. Il faudroit en conclure que lorsquel’eau dissoute dans l’air se condense en neige, elle n’expulsepas cette grande portion d’air qu’elle dégage en se congelant àla surface de la terre, s’il n’étoit permis de soupçonner quela neige retient entre ses petits cristaux une certaine quantitéd’air qu’elle absorbe en se fondant; car il paroit que c’estprincipalement au moment de sa congélation que l’eauabandonne la plus grande partie de son air. La belle végétation qui entoure les glaciers, le développe-ment rapide des plantes lorsque la neige se fond au printemps,et plusieurs phénomènes que l’on a cru observer dans l’agri-culture et le blanchîment, ont fait soupçonner que les eauxde glace, de neige et de pluie, produisoient des effets parti-culiers par une grande quantité d’oxigène dissout qu’elles dé-gageoient. Les expériences que nous avons faites jusqu’icine paroissent pas favorables à ces conjectures. Il existe sansdoute des puits dont l’eau contient un air inférieur en pu-reté à celle de l’air atmosphérique, et nous ne doutons pasque ces eaux de puits, chargées en outre de sels et d’acidecarbonique, doivent influer sur la végétation et le blanchî-ment d’une manière très-différente de celle de l’eau de neige.Mais les différences que produit l’eau distillée exposée à l’air,l’eau de pluie, l’eau de neige et l’eau de la Seine, s’expli-quent difficilement par l’oxigène dissout, quand on serappelle que toutes ces eaux contiennent un air à-peu-prèségalement pur, et qu’elles le contiennent presque en égaleabondance. Les phénomènes de la végétation, comme ceux dela météorologie, sont si compliqués; ils dépendent de la réu-nion d’un si grand nombre de causes à-la-fois qu’il faut biense garder d’attribuer à une seule ce qui est l’effet de plusieurs. Les expériences que nous avons rapportées sur la force aveclaquelle les dernières parties d’oxigène dissout, sont retenuesdans l’eau, mettent dans un plus grand jour l’état dans lequelse trouve l’air dans les liquides. La pesanteur spécifique del’eau distillée et de celle qui est chargée d’air étant sensible-ment la même, Mairan en avoit conclu avec raison que cetair ne pouvoit pas être logé dans les fluides en état élas-tique. Les phénomènes chimiques viennent à l’appui decette conclusion. Si l’eau dépourvue de son air par la distil- |164| lation ou la pompe pneumatique pouvoit être considéréecomme une éponge dont les pores sont vides, comment cespores ne se rempliroient-ils pas au premier contact avecl’air? Mais cette dissolution de l’air dans l’eau ne peut êtreenvisagée que comme l’effet d’une affinité chimique. Pour-quoi en effet sans cette affinité l’absorption des gaz par l’eaudépourvue d’air seroit-elle si lente, et pourquoi surtout l’eaudissoudroit-elle plutôt un gaz qu’un autre? Pourquoi, commenous le verrons plus bas, une eau chargée d’un air en aban-donneroit-elle une partie pour en recevoir une autre d’unenature différente? Après avoir examiné l’air qu’on peut retirer de l’eau,dans diverses circonstances, nous finirons notre Mémoire enénonçant les expériences que nous avons faites en mettantdes gaz seuls ou mélangés, en contact avec l’eau. Il est connudepuis long-temps que le gaz oxigène laissé sur l’eau de-vient impur; mais il s’agissoit d’examiner l’ensemble desphénomènes que présentent les différens gaz dans leuraction sur l’eau. Les gaz que nous avons employés étoientexactement du même volume, et la quantité d’eau de Seinefiltrée étoit à-peu-près égale. Après un espace de 6 à 8 jours,nous n’avons pas seulement mesuré la quantité des volumesabsorbés, mais aussi nous avons analysé les résidus. Cetteanalyse étoit d’autant plus nécessaire que souvent on pour-roit être tenté de conclure d’un très-petit changement dansle volume du gaz mis en contact avec l’eau, que celle-ci n’a paseu d’action sensible sur lui, quand la nature du résidu annonceque cette action a été très-forte, mais masquée par la quantitéd’air sortie de l’eau en échange de celui qui a été absorbé. De tous les gaz l’oxigène est celui dont l’absorption parl’eau de la Seine est la plus considérable. En mettant encontact avec cette eau déjà chargée d’air, 100 parties de gazoxigène, 100 d’azote et 100 d’hydrogène, le gaz oxigène adiminué de 40 parties quand les deux autres n’ont perduque 5 et 3 parties. Mais l’absorption réelle du gaz oxigèneest bien plus considérable encore que ne l’indique sa dimi-nution apparente. Les 60 parties de résidu au lieu d’êtrede l’oxigène pur contenoient 37 parties d’azote, et seulement24 d’oxigène; desorte que les 100 parties de gaz oxigène em-ployé, avoient perdu sur l’eau de la Seine 77 parties quiavoient expulsé 37 parties d’azote. C’est ainsi qu’une eau de |165| rivière exposée long-temps à l’atmosphère, et que l’on devroitpouvoir regarder comme saturée d’air, absorbe une grandequantité d’oxigène pur lorsqu’on la lui présente. Elle le prendsans abandonner une portion d’azote égale en volume àl’oxigène absorbé. L’action de l’eau sur le volume du gaz hydrogène paroîtpresque nulle. L’inégalité des résultats que nous avons ob-tenus, nous empêche de prononcer sur les petits change-mens qu’il peut subir pendant ce contact. Le volume du gaz azote pur diminue sur l’eau de 2 à 3 cen-tièmes; mais le résidu n’est plus de l’azote pur: nous y avonsdécouvert 11 parties d’oxigène qui ont été déplacées de l’eaupar 14 parties d’azote. Donc l’azote déloge l’oxigène de l’eau,comme l’oxigène déloge l’azote. L’action est analogue, maisles quantités absorbées et délogées sont différentes. Le contact de l’eau de la rivière avec un mélange de gazhydrogène et oxigène, a été examiné sous diverses circons-tances. Tantôt nous avons mêlé les deux gaz à parties égales,tantôt nous avons fait prédominer l’un des deux. La dimi-nution du volume des gaz est plus grande quand l’oxigènedomine, c’est-à-dire en exposant à l’eau un mélange de200 parties d’oxigène et de 100 parties d’hydrogène. Danstoutes ces expériences, l’azote est encore délogé de l’eau. Enanalysant le résidu d’un mélange de parties égales d’oxigèneet d’hydrogène, nous y avons reconnu sur 100 parties,20 parties d’azote, 50 d’hydrogène, et 30 d’oxigène. Plusl’absorption de l’oxigène a été grande, et plus nous avonstrouvé d’azote délogé. En mêlant 400 parties d’oxigène à200 p. d’hydrogène, ce volume a été réduit sur l’eau de Seine,en 10 jours de temps, de 600 parties à 562. Si ce résidu n’a-voit éprouvé aucun changement chimique dans ses propor-tions; si aucun autre gaz n’avoit été délogé, il devroit contenir375 parties d’oxigène, et 187 d’hydrogène: mais l’analysenous y a fait reconnoître 246 parties d’azote, 142 d’hydro-gène, et 174 part. d’oxigène. Ces expériences prouvent que l’hydrogène qui, seul encontact avec l’eau, n’en est pas sensiblement absorbé, y estdissout, et même dans une proportion assez considérable,lorsqu’on le mêle avec de l’oxigène. Il se présente à ce sujetune question très-importante pour la physique, savoir, si cethydrogène absorbé par l’eau y existe comme hydrogène, ou |166| s’il s’y combine avec l’oxigène dissout pour former de l’eau.Nous avons tenté de résoudre cette question, en laissant unmélange d’hydrogène et d’oxigène en contact avec de l’eau,que l’ébullition avoit récemment dépourvu de tout air. Après12 jours de temps, nous avons distillé cette eau, et analysantl’air qu’elle dégageoit, nous y avons reconnu l’hydrogèneen telle abondance, que nous avons été en état de l’enflam-mer dans l’eudiomètre de Volta, sans y ajouter aucun autregaz. Cette expérience prouve sans doute que l’hydrogèneabsorbé se retrouve dans l’eau; mais cette eau en rendroit-elle la même quantité qu’elle a absorbée? Cet hydrogène dis-sout dans l’eau ne s’y uniroit-il point à l’oxigène, si onl’y laissoit logé pendant plusieurs mois? Nous nous som-mes proposés de faire une longue suite d’expériences sur cetobjet. Si l’hydrogène et l’oxigène contenus dans l’eau pou-voient s’y combiner, on concevroit plus aisément commentle gaz hydrogène qui s’élève de la surface de la terrene se découvre ni dans l’air qui nous entoure, ni dansles hautes régions de l’atmosphère auxquelles nous noussommes élevés. Nous devons rappeler à ce sujet qu’ayant exa-miné soigneusement l’eau de pluie pour y découvrir de l’hy-drogène, nous nous sommes assurés que l’air dégagé de cetteeau, n’en contenoit pas, du moins une quantité qui pûtaller à \( \frac{3}{1000} \). Nous répéterons ces expériences sur les pluiesde différentes saisons, surtout sur celle des orages. L’eau de la rivière en contact avec des mélanges de gaz, a gé-néralement moins agi sur les mélanges de l’oxigène et del’azote, que sur ceux de l’oxigène et de l’hydrogène. Ce résul-tat est moins surprenant si l’on jette un coup-d’œil sur l’en-semble de ces phénomènes. On y découvre que l’eau a une tendance continuelle à semettre en état d’équilibre avec les gaz qu’on lui présente. Sion lui offre de l’oxigène, elle abandonne de l’azote. La met-on en contact avec de l’azote, elle dégage de l’oxigène. Luiprésente-t-on un mélange d’oxigène et d’hydrogène, elle ab-sorbe une partie de ces deux gaz, et les remplace par del’azote. Partout elle tend à modifier les proportions de l’airqu’elle tient en dissolution d’après la nature du gaz qu’onlui présente. Or l’eau de la Seine étant déjà chargée d’un mé-lange d’azote et d’oxigène, il paroît naturel qu’elle ait plusd’action sur un mélange d’hydrogène et d’oxigène que sur |167| celui de l’azote et de l’oxigène, qui est analogue à l’airqu’elle tient en dissolution. Pour bien juger de ces phéno-mènes, nous ferons des expériences avec de l’eau récemmentprivée d’air, en la chargeant de différens gaz seuls et mélan-gés, et en examinant l’action de cette eau après un long espacede temps: car souvent ce n’est que dans un long repos quela nature peut vaincre les obstacles qui s’opposent au jeudes affinités. C’est ici que nous nous arrêtons dans l’exposé des recherchesdont nous nous sommes occupés dans ces derniers mois.Plus étendu est le champ que nous nous proposons de par-courir, et plus nous sentons combien est imparfait le travailque nous présentons aujourd’hui: mais ce sentiment, loin denous décourager, ne fera que redoubler notre zèle pour in-terroger la nature, et perfectionner les recherches que nousvenons de présenter.

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TABLEAU présentant les résultats de l’Analysede l’Air

JOURS auxquels l’aira étérecueilli. Températu-re expriméeen degrés duthermomèt.centigrade. ÉTAT DE L’ATMOSPHÈRE. Absorptionprovenantde l’inflam-mation de200 d’air et200 d’hy-drogène. Quantitéd’oxi-gènecontenuedans100 d’air.
Brumaire. 26 7°.3 Ciel couvert; vent d’est......... 126.0 21.0
126.0 21.0
27 4.5 Ciel couvert; vent est-sud-est...... 126.0 21.0
126.0 21.0
28 4.7 Pluie fine; vent sud-ouest très-fort... 126.0 21.0
126.0 21.0
29 10.0 Pluie fine; vent sud........... 126.0 21.0
126.5 21.1
30 12.5 Ciel couvert; vent sud-ouest...... 126.8 21.2
126.0 21.0
Frimaire. 1 6.7 Ciel nuageux, petite pluie; vent sud-ouest. 126.0 21.0
126.0 21.0
2 1.5 Ciel nuageux; vent ouest........ 126.0 21.0
126.0 21.0
3 8.5 Pluie; vent sud............. 126.3 21.0
126.5 21.1
4 10.6 Ciel couvert; vent sud-ouest....., 126.2 21.0
126.5 21.1
5 3.3 Ciel nuageux; vent est......... 126.5 21.1
126.0 21.0
6 — 1.6 Gelée blanche; vent nord........ 126.0 21.0
7 — 1.3 Neige; vent nord............ 126.5 21.1
10 — 4.1 Brouillard; vent nord-nord-est..... 126.0 21.0
12 — 2.3 Ciel nuageux, vapeurs; vent est.... 136.5 20.9
14 4.2 Pluie; vent sud............. 126.0 21.0
16 3.1 Brouillard épais............. 126.0 21.0
22 9.6 Pluie; vent sud-sud-ouest........ 126.0 21.0
28 — 2.2 Ciel couvert; vent nord-est....... 126.0 21.0
Nivose. 2 1.0 Verglas, brouillard épais; vent sud-est. 126.0 21.0