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Antiqua
Antiqua; Fußnoten mit Ziffern; Schmuck: Initialen; Tabellensatz.
Si les physiciens et les chimistes sont aujourd’hui d’accord sur
la nature des principes constituans de l’atmosphère, ils ne le sont
point encore sur leur quantité absolue. Depuis
qui avoient trouvé 0,27 d’oxigène dans l’air, des expériences
nombreuses que l’on doit à MM. Cavendish,
la fixant entre 0,20 et 0,23. On ne peut disconvenir néanmoins
que ces limites ne soient encore très-éloignées et beaucoup au-
delà du degré d’exactitude que comportent nos connoissances
actuelles; ou, si ces limites sont bien établies, il faut en con-
clure que l’atmosphère éprouve des oscillations considérables
dans sa composition. Quoique pour la plupart des phénomènes
chimiques il ne soit pas nécessaire de connoître rigoureusement
la quantité absolue de ses principes, cette connoissance n’est pas
moins intéressante par elle-même qu’importante pour l’histoire
de notre globe. Si tous les faits géologiques tendent à prouver
que la terre n’est plus ce qu’elle a été autrefois; que les eaux ont
couvert des montagnes très élevées, et que le Nord nourrissoit
des animaux qui n’appartiennent plus qu’aux tropiques, ces
mêmes changemens prouvent combien il seroit utile pour les
siècles futurs de bien constater aujourd’hui l’état physique du
globe; et lors même que les grandes catastrophes qu’il a éprou-
vées ne se renouvelleroient plus, il est possible qu’il subisse des
par lui même, s’il n’en trouvoit des preuves incontestables dans
les 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 forces
magnétiques, la hauteur du baromètre au niveau de la mer, celle
de la mer même, la température moyenne de chaque climat, et
la proportion des principes constituans de l’atmosphère. Nous
avons porté notre attention sur la dernière question, et quoique
nous ne l’ayons pas encore résolue d’une manière qui puisse nous
satisfaire entièrement nous-mêmes, nous hasardons de faire con-
noître le commencement du travail que nous avons entrepris sur
cet 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 pas
tous susceptibles d’une égale précision, et quelques chimistes
distingués donnent la préférence à un moyen qui est exclu par
d’autres. Il nous étoit parconséquent indispensable de soumettre
à l’épreuve les méthodes eudiométriques connues pour bien les
apprécier; car nous sommes convaincus que l’exactitude dans les
expériences provient moins de l’observation fidèle des divisions
d’un instrument que de l’exactitude même de la méthode. Quoi-
qu’en effet le gaz nitreux paroisse au premier abord le moyen
eudiométrique le plus incertain que l’on puisse choisir, nous
nous sommes assurés qu’en combinant son action avec celle du
sulfate de fer ou de l’acide muriatique oxigéné et de la potasse,
il peut indiquer avec beaucoup de précision la quantité d’oxigène
contenue 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 pas
toujours les plus simples dans leur emploi. Nous commencerons
donc par faire connoître les recherches eudiométriques dont
nous nous sommes occupés, et nous les appliquerons ensuite
à l’analyse de l’air atmosphérique et à celle de différens gaz
retirés de l’eau dans diverses circonstances, ou mis en contact
avec 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 recherches
avant d’avoir pu les terminer, nous n’avons pour but que d’en
faire connoître les principaux résultats. Depuis près de deux mois
Polytechnique, nous nous y sommes livrés avec d’autant plus
d’assiduité, malgré le froid très-désagréable pour ce genre d’ex-
périences, que M.
l’an 6 il avoit présenté à l’Institut deux Mémoires sur l’analyse de
l’air, qui renferment un grand nombre d’expériences qu’il regarde
aujourd’hui (c’est lui même qui le déclare) non-seulement
comme très-inexactes, mais encore comme justement combat-
tues par M. Davy et par un chimiste qui nous honore tous deux
d’une bonté particulière, par M.
de la science, M.
première jeunesse par un autre fondé sur des bases plus solides;
lorsqu’il a commencé ses recherches, il a desiré m’y associer, et
j’ai dû me sentir d’autant plus honoré de cette proposition, que
depuis le retour de son voyage aux tropiques nous sommes liés
de l’amitié la plus étroite.
Nous ne nous proposons pas d’exposer dans ce Mémoire toutes
les recherches que nous avons entreprises sur divers moyens eu-
diométriques, la plupart sont encore trop incomplètes; mais
nous étant occupés plus particulièrement des sulfures alkalins et
surtout du gaz hydrogène, nous exposerons en ce moment le
résultat de nos observations sur ces deux moyens eudiométriques.
Quoique les sulfures alkalins aient, en général, pour l’analyse
de l’air une action assez constante, et qui leur avoit fait accorder
avec raison la préférence sur les autres moyens eudiométriques,
ils présentent cependant quelques causes d’incertitude qu’il est
indispensable de bien connoître si l’on veut ajouter une entière
confiance à leurs résultats. On a cru pendant long-temps qu’ils
n’avoient aucune action sur l’azote, et quoique M.
noncé dès 1790 qu’ils absorboient ce gaz, on n’avoit plus fait de-
puis attention à cette propriété. Il est vrai que M.
même temps annoncé qu’en les saturant d’azote, on pouvoit les
employer avantageusement à l’analyse de l’air, et obtenir cons-
tamment pour l’oxigène une proportion comprise entre 0.21 et
0.23. D’un autre côté, ce chimiste n’ayant pas indiqué avec assez
de précision les détails de son expérience, M.
voit répétée dans des circonstances différentes, avoit annoncé
dans sa statique chimique qu’il n’avoit point observé que les sul-
par là rassuré les chimistes sur leur emploi dans l’analyse de
l’air. Lorsque nous avons commencé à nous servir de ce moyen,
nous lui accordions une grande confiance, et nous n’avions à lui
opposer que la longueur du temps qu’il exige, et qui avoit fait de-
sirer depuis long-temps, malgré son exactitude, qu’on pût lui en
substituer un autre qui n’eût point les mêmes inconvéniens; mais
nous 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 avec
une dissolution de sulfure de potasse faite à chaud, dans trois
vases d’inégale capacité, nous avons observé au bout de huit
jours, que l’air avoit perdu 23 parties de son volume dans un
des vases, et 23,6; 26,0 dans les deux autres. Cette grande iné-
galité nous a d’abord beaucoup surpris; mais ayant remarqué
que l’absorption avoit été la plus forte dans le plus grand flacon,
nous avons soupçonné qu’il s’étoit absorbé de l’azote, et pour
mieux nous confirmer dans notre soupçon, nous avons répété la
même expérience en employant deux vases plus inégaux en ca-
pacité, et d’ailleurs, dans les mêmes circonstances: au bout
de 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 grand
elle étoit de 30,6. Mais l’expérience la plus concluante que nous
avons 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 reconnoitre
que l’absorption étoit proportionnelle à leur capacité. Il seroit
donc possible de faire absorber une quantité déterminée d’air
atmosphérique par une dissolution de sulfure alkalin, et de le
faire regarder comme de l’oxigène pur, si on supposoit que
toute la diminution de volume est due au gaz oxigène. Mais si
au lieu d’employer une dissolution de sulfure faite à chaud, on
en emploie une faite à froid, comme l’a toujours pratiqué
M.
d’une manière sensible, et les résultats de l’analyse de l’air faite
par ce moyen, deviennent alors beaucoup plus comparables. Cette
action variable des sulfures alkalins dissous à diverses tempéra-
tures, a besoin d’être mieux éclaircie, et nous allons le faire en
citant 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
sel, elle laisse dégager une partie de son air et en conserve une
autre qu’on peut lui enlever par une plus forte chaleur. Si donc
on met cette eau qui a perdu son air par ce dernier moyen, en
contact avec de l’air atmosphérique, elle en absorbera en reve-
nant à sa première température une quantité égale à celle qu’elle
a perdue, et si on n’est pas prévenu de cette absorption et qu’on
s’en tienne aux apparences, on supposera que l’eau seule ou
chargée de sel, a fait l’analyse de l’air. C’est ainsi que M.
a annoncé tout récemment qu’une dissolution de muriate de
soude absorboit tout l’oxigène de l’air, quoique, en répétant
l’expérience avec une dissolution du même sel très-chargée,
mais faite à froid, nous n’ayons pas trouvé la plus légère
différence entre l’air atmosphérique ordinaire et celui qui avoit
été en contact avec la dissolution de muriate de soude pendant
un mois et demi.
Il arrive précisément la même chose avec un sulfure qu’avec
un sel. Au moment de sa dissolution dans l’eau il y a une partie
d’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 les
circonstances ne changent pas, il n’y a pas de raison pour qu’elle
absorbe maintenant de nouvel air; mais si l’on fait chauffer la
dissolution, 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
de l’oxigène par le sulfure qui se convertit par là en sulfate. Mais comme
le 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 à
l’absorption de l’oxigène. Nous disons très-probablement; car nous n’avons pas
encore fait l’expérience.
Nous croyons donc pouvoir expliquer la différence des résultats
de MM.
tances où ils ont opéré; mais il nous paroît que M.
que le sulfure absorboit par sa nature de l’azote, tandis qu’il
n’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 sans
lui.
Ainsi avec l’attention de dissoudre à froid les sulfures, et de les
on peut les employer avec avantage à l’analyse de l’atmosphère.
Nous observerons cependant qu’ayant l’inconvénient d’exiger
beaucoup de temps pour que leur action soit complète, il en
résulte qu’on est obligé d’avoir recours aux corrections du ther-
momètre et du baromètre qui sont souvent très-incertaines. La
meilleure manière de remédier à cet inconvénient est sans doute
de suivre la méthode de MM.
mettre en comparaison sur l’eau une quantité déterminée d’air,
pour en conclure d’après ses variations de volume, celle de l’air
qu’on analyse; mais cette méthode ne nous a pas paru avoir
dans 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, que
si l’on commet une erreur, soit en observant les divisions de
l’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 ne
peut pas répondre de beaucoup moins d’un centième, il en résul-
teroit qu’on ne pourroit pas déterminer la proportion d’oxigène
contenue dans l’air au-delà de cette quantité. On remarque, en
effet, que les chimistes en se servant de moyens semblables
ont trouvé des variations assez considérables dans la quantité
d’oxigène de l’air; et M.
un très-grand nombre d’expériences avec les sulfures alkalins,
et après avoir reconnu les précautions qu’ils exigent, la fixe entre
0,21 et 0,23. Nous verrons plus bas que les moyens eudiométri-
ques dans lesquels la substance qui se combine avec l’oxigène
est gazeuse, peuvent donner une plus grande précision.
Comme nous nous étions proposé dès le commencement de
notre travail de nous assurer si l’eudiomètre de
être employé à l’analyse de l’air, nous avons fixé principalement
notre attention sur lui. On avoit accusé cet instrument d’être
infidèle, 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 leurs
variations, le rendre très exact et très-commode; en conséquence
nous nous sommes proposé les questions suivantes:
1°. Lorsqu’on enflamme un mélange de gaz hydrogène et
de gaz oxigène dans l’eudiomètre de
gaz peut-elle être complète?
2°. Le produit de leur combinaison est-il de nature cons-
tante?
3°. Quelle est la proportion exacte des deux gaz pour former
de l’eau?
4°. Quelles sont les limites d’erreur que comporte l’eudio-
mètre de
Nous devons examiner successivement ces quatre questions:
mais avant nous croyons essentiel de dire comment nous avons
préparé les gaz qui ont servi à nos expériences.
Nous avons retiré le gaz oxigène du muriate sur-oxigéné de
potasse. Pour l’obtenir nous nous sommes servis d’une cornue
de verre, à laquelle avoit été soudé à la lampe le tube recourbé
par lequel devoit s’échapper le gaz, et, pour l’avoir aussi exempt
d’azote qu’il est possible, nous avons rempli la cornue d’eau
environ jusqu’au quart de sa capacité. Cette eau se réduisant
toute 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, nous
faisons plonger l’extrémité du tube dans une soucoupe remplie
de mercure que nous enlevons aussitôt que le gaz commence à
se dégager. Pour éviter que l’oxigène, en traversant l’eau, en
chasse de l’azote, nous le portons directement au haut du
récipient qui doit le recevoir au moyen d’un tube recourbé
à angle droit qui monte d’une part jusqu’au haut du réci-
pient, et qui de l’autre s’adapte au premier tube au moyen
d’un bouchon de liége commun aux deux. Ce procédé très-
simple dans son emploi, est surtout très-avantageux pour les
gaz solubles dans l’eau, tels que le gaz acide carbonique, le gaz
oxide d’azote, etc. Nous avons obtenu notre gaz hydrogène en
décomposant l’eau par le moyen du zinc et de l’acide muriatique ou
de l’acide sulfurique étendu d’environ six parties d’eau; nous avons
eu l’attention de remplir exactement d’acide le vase d’où devoit
se dégager le gaz, et de ne point lui faire traverser l’eau; mais mal-
gré toutes ces précautions, notre oxigène a laissé avec le sulfure
quatre millièmes d’azote, et l’hydrogène, analysé par d’autres
moyens, en a manifesté six millièmes. Après ces éclaircisse-
mens nous allons passer aux questions que nous nous sommes
proposé de résoudre, en commençant par celle-ci:
Lorsqu’on enflamme un mélange de gaz oxigène et de gaz hy-
peut-elle être complète?
Pour nous assurer si tout l’oxigène ou tout l’hydrogène pou-
voient être entièrement détruits, nous avons pensé que si les
deux gaz étoient parfaitement purs, ou qu’on connût leur de-
gré de pureté, et que leur absorption dût être complète, on
devoit 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, nous
avons obtenu à très-peu près la même proportion. Quoique l’ab-
sorption des deux gaz pût être complète, il seroit cependant
possible que les proportions obtenues, en les faisant dominer
alternativement, ne fussent pas identiques, et cela auroit lieu
si, suivant la prédominence de l’un des gaz, il se formoit une
eau oxigénée ou hydrogénée; mais puisque les proportions
sont devenues identiques, il faut nécessairement en conclure
que l’hydrogène et l’oxigène ont été entièrement absorbés.
Mais quoique l’absorption des deux gaz puisse être complète
dans quelques circonstances, il ne faut pas croire qu’elle le
soit avec des quantités quelconques; non-seulement il est des
proportions telles d’hydrogène et d’oxigène, ou de leur mélange
avec l’azote, ou même avec tout autre gaz, qu’il est impossible
de les allumer par le moyen de l’étincelle électrique; mais il
en est encore d’autres avec lesquelles l’inflammation ayant été
commencée, elle s’arrête avant que la combustion soit ache-
vée. Nous allons citer à cet égard des expériences qui nous
paroissent 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 été
réduite tout-à-coup à 55; avec 1200 et 1400 elle a été réduite à
24 et 14, et avec 1600 elle a été réduite à zéro; c’est-à-dire
qu’il n’y a pas eu d’inflammation. Voici le tableau de ces divers
résultats.
Ce qu’il y a de frappant dans ces diverses expériences, c’est de
voir, 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’oxigène
et d’hydrogène, telles qu’il n’est pas possible de les enflammer.
Ces divers phénomènes seront un peu éclaircis par la suite; mais
en attendant remarquons qu’il est des proportions même assez
étendues avec lesquelles la combustion du gaz hydrogène peut
être complète.
Les phénomènes précédens ne sont pas particuliers aux gaz
hydrogène et oxigène mêlés, dans les circonstances dont nous
venons de parler; ils ont encore lieu lorsqu’on enflamme 100
parties d’oxigène avec 200, 300, .... 1000, etc. d’hydrogène;
il arrive seulement alors que le terme où l’absorption cesse d’être
constante est plus éloigné, et, pour en sentir la raison, il suffit
d’observer que dans ce cas il disparoît environ 300 parties par
l’inflammation, tandis qu’il n’en a disparu que la moitié dans les
expériences précédentes.
Le gaz azote et le gaze acide carbonique présentent aussi des
résultats analogues. Si l’on enflamme, par exemple, un mélange
de 900 parties d’azote, 100 d’hydrogène, et 100 d’oxigène, l’ab-
sorption qui devroit être de 146 parties si la combustion étoit
prenons pour exemple, que de 50 parties, quoique dans d’autres
nous l’ayons vue un peu au-dessus ou au-dessous de cette quan-
tité. Avec des proportions inférieures d’azote nous avons eu
constamment 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 même
résultat 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 complète
dans des proportions déterminées, et ne l’étant pas dans d’au-
tres, il sera donc toujours possible étant donné un mélange
gazeux, qui seul ne pourroit pas s’enflammer, de le ramener
à un autre avec lequel l’absorption d’un des gaz seroit totale,
en lui ajoutant de l’oxigène ou de l’hydrogène, ou même des
deux ensemble.
La combustion des 100 parties d’hydrogène dans l’expérience
précédente n’ayant pas été complète, nous avons analysé le
résidu. 100 parties mises avec du phosphore ont diminué de 7
en 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
mélange de ........
Après l’inflammation il avoit disparu 312 parties; et comme
d’après des expériences que nous rapporterons plus bas, 100
d’oxigène pur exigent pour se saturer 200 de gaz hydrogène,
l’absorption qui avec le gaz hydrogène que nous avons
plové
ployé
il faut nécessairement que le résidu en ait fourni assez pour
porter l’absorption de 292 à 312, c’est-à-dire qu’il faut qu’il en
contenir 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 absorbé
dans 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 et
oxigène, les effets de l’électricité à ceux d’une haute tempé-
rature, nous avons été conduits à penser que l’inflammation
par le choc électrique pourroit bien être due à la chaleur
produite par la compression instantanée qu’exerce l’étincelle
électrique dans son passage. Nous savions en effet, d’après notre
propre expérience, que l’inflammation d’un mélange de gaz
hydrogène 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 tube
chauffé très-graduellement depuis son extrémité jusqu’à son cen-
tre, sans qu’on s’oppose à la dilatation libre des gaz, l’inflammation
aura lieu aussitôt que la température sera assez élevée. Cela
posé comme un fait, que l’inflammation des gaz oxigène et hydro-
gène n’a lieu qu’à une certaine température, voyons ce qui se
passe dans leur inflammation par l’étincelle électrique. Lorsque
celle-ci traverse un mélange d’oxigène et d’hydrogène, elle le
déplace par son passage rapide, qui ne permet pas aux molé-
cules gazeuses de se communiquer le mouvement aussi vîte
qu’elles l’ont reçu; il en résulte une compression instantanée
très-forte, qui produit une élévation de température supérieure
à 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 produit
qu’une combustion incomplète dans un mélange de gaz hydro-
gène et de gaz oxigène, une étincelle plus forte produiroit une
combustion plus avancée; mais soit que nous n’ayons pas em-
ployé une électricité assez vive, soit que nous n’ayons pas assez
multiplié nos expériences, nous n’avons pas obtenu de diffé-
rences sensibles en employant l’étincelle d’un électrophore de 3
décimètres de diamètre ou le choc d’une bouteille de Leyde très-
chargée; mais la construction de notre eudiomètre ne nous a
pas permis d’y tirer de très-vives étincelles, et nous attendrons,
pour prononcer sur l’influence de la force de l’électricité dans
fait 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 100
d’hydrogène, l’absorption n’a pas été aussi forte qu’elle auroit
dû l’être, et nous avons prouvé que le résidu devoit contenir
ce qui avoit échappé à la combustion, c’est-à-dire, qu’il devoit
être 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 conclure
qu’une nouvelle étincelle électrique ne pourroit plus enflammer
ce mélange. Donc, dans l’atmosphère, où il y a beaucoup moins
de 6 centièmes d’hydrogène, l’étincelle électrique ne pourra pas
l’enflammer, ou si elle le fait dans l’endroit de son passage, à
cause de sa grande force, l’inflammation ne pourra pas se pro-
pager, et elle sera pour ainsi dire particulière aux endroits que
traverse l’étincelle. Donc, enfin, on ne peut pas expliquer par
l’inflammation du gaz hydrogène, par la foudre, et à plus forte
raison par des charges plus foibles d’électricité, les phénomènes
météoriques ignés; ou si ces phénomènes sont effectivement le
résultat de l’inflammation du gaz hydrogène, il faudroit con-
clure qu’il devroit s’en trouver plus de 6 centièmes dans l’air
au moment où ils sont produits; ce qui est contre toute vrai-
semblance, surtout quand on se rappelle que de l’air pris à une
très-grande hauteur n’a pas présenté d’hydrogène appréciable en
le comparant à l’air atmosphérique pris à la surface de la terre.
Mais si à chaque fois que l’on tire une étincelle électrique
dans 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 compression
exercée par l’étincelle dans son passage, il seroit possible qu’en
tirant une suite d’étincelles dans un des mélanges dont nous
venons de parler, il y eût à chaque choc une petite inflamma-
tion locale sur le passage de l’étincelle, et qu’ainsi il fût possible
de détruire une quantité déterminée d’hydrogène noyée dans
beaucoup d’azote et d’oxigène, ou dans de l’oxigène seulement.
Ce qui pourroit confirmer ce soupçon, c’est qu’il est connu que
l’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 seroit
aussi très-intéressant de savoir si on pourroit enflammer par l’étin-
après l’avoir dilaté par le moyen de la machine pneumatique.
Si en effet son inflammation par l’étincelle électrique dépend de
la chaleur que celle-ci produit par la compression, il seroit natu-
rel de penser que lorsque les gaz sont dilatés, la compression par
l’étincelle étant moins forte, la chaleur qui lui est due doit être
aussi 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 y
livrer, et nous espérons même pouvoir le faire bientôt.
Pour résumer, il est des proportions telles d’hydrogène et
d’oxigène, ou de ces deux gaz avec l’azote, que la combustion
peut être complète. Il en est d’autres avec lesquelles elle s’arrête
d’elle-même avant d’être achevée; d’autres enfin avec lesquelles
elle ne peut avoir lieu du tout. Le gaz hydrogène qui échappe à
la combustion, se retrouve en entier dans le résidu. Quand on
ne peut produire par l’étincelle électrique une inflammation
complète du gaz hydrogène, ou même la commencer, il suffit
d’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 où
l’on suppose que se passent les principaux, tels que les averses
abondantes et subites qui ont lieu quelquefois après un coup de
tonnerre, il faudroit qu’il s’y trouvât alors plus de 6 centièmes
d’hydrogène, sans quoi l’inflammation ne pourroit pas avoir lieu,
encore n’y auroit-il que l’excédant de cette proportion qui pût
s’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 des
gaz devient très-prédominant, il peut défendre l’autre par son
affinité et le soustraire en partie à la combustion. Quoique
cette affinité puisse être très-foible, on conçoit avec M.
thollet
une propriété particulière dans les divers gaz pour arrêter plutôt
ou plus tard la combustion, on l’expliqueroit par leur nature dif-
férente. Mais en raisonnant dans le cas où l’hydrogène se trouve
mêlé 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’une
absorption constante à une absorption décroissante, quand on
par l’oxigène, l’effet de ce dernier doit suivre une loi régulière?
Comment concevoir que ces deux gaz, après s’être trouvés dans
des circonstances favorables à leur combinaison, puissent par
leur affinité se maintenir à l’état élastique, quand ils pourroient
former une combinaison beaucoup plus dense, l’eau? Comment
concevoir enfin qu’une affinité qui produit une condensation et une
saturation très-grandes, puisse être inférieure à une affinité qui
ne produit aucun changement dans les dimensions des deux gaz,
aucune saturation? L’hydrogène et l’oxigène, dans quelque état
qu’ils soient, ont le même degré d’affinité, puisque cette affi-
nité se mesure par leur capacité de saturation; seulement l’état
où ils se trouvent peut être plus ou moins favorable à leur com-
binaison. Or dire que l’hydrogène et l’oxigène ont une plus
grande affinité à l’état de gaz qu’à l’état liquide, c’est dire que
leurs molécules s’attirent plus lorsqu’elles sont très-éloignées
que lorsqu’elles sont très-proches. Ces objections contre une
explication fondée uniquement sur les affinités nous ayant paru
de quelque poids, nous avons essayé d’en présenter une autre
qui, suivant nous, ne fût pas sujette aux mêmes difficultés.
Tous les corps combustibles exigent en général une certaine
élévation de température pour se combiner avec l’ogixène. Le
charbon par exemple ne se convertit en acide carbonique que
lorsqu’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 dans
l’eau. Ce principe, que les corps exigent en général une certaine
élévation de température pour brûler, étant une fois admis, sup-
posons que l’on ait un corps qui brûle dans un volume donné d’air
atmosphérique, 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 de
la combustion la chaleur due à la fixation de l’oxigène contenu
dans un centimètre cube d’air soit égale à 1, et que la chaleur
perdue pendant cette fixation, soit en calorique rayonnant,
soit par l’absorption qu’en fait le gaz azote, ou d’autres corps,
égale
D’après cela on conçoit que dans les premiers momens de la
combustion, la température du corps devra s’élever; mais à
mesure que la quantité d’oxigène diminuera, et que celle de
l’azote augmentera proportionnellement, la chaleur communi-
quée diminuera aussi. Il arrivera donc un point où la chaleur
duquel la température étant trop basse, la combustion devra
cesser: ce qui prouve bien que ce n’est que parceque la tempé-
rature est trop basse que la combustion s’arrête, c’est que si
l’on maintient artificiellement la température assez élevée, le
corps continuera à brûler.
Maintenant cette explication subsistera toujours quand au
lieu d’azote, ce sera le gaz sulfureux, le gaz hydrogène, le gaz
acide carbonique, ou tout autre gaz qui se trouvera mêlé avec
l’oxigène; seulement la combustion pourra cesser plutôt ou plus
tard 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, ils
devroient tous arrêter la combustion à la même époque, comme
nous avons vu que l’on fait à-peu-près l’oxigène et l’azote avec
l’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, non
parceque l’affinité pour l’oxigène qu’ont l’azote ou les gaz pro-
duits seroit plus forte que celle du corps combustible; mais
parceque la chaleur absorbée par ces gaz qui tendent à se met-
tre en équilibre de température avec le corps qui brûle, seroit
plus grande que la chaleur due à la fixation de l’oxigène, d’où il
résulteroit que la température seroit bientôt ramenée au-dessous
de celle nécessaire à la combustion. On sait en effet que le
soufre peut continuer à brûler dans un air où il s’étoit éteint, si
on élève suffisamment la température.
Ce qui a lieu dans la combustion instantanée de l’hydro-
gène dans l’eudiomètre de
à ce qui passe dans sa combustion successive, dans un
volume donné d’air, ou dans celle de tout autre corps. Si l’on
place une lampe à gaz hydrogène sous une cloche remplie de
gaz oxigène, la flamme sera petite, vive et légérement colorée.
Qu’on remplace l’oxigène par l’air atmosphérique, la flamme
sera plus étendue, moins vive et plus colorée. A mesure surtout
que la proportion d’oxigène ira en diminuant, la flamme prendra
d’aller chercher plus loin l’oxigène, et la flamme après s’être
colorée en verd-bleuâtre très-léger, s’éteindra bientôt quoiqu’il
reste dans l’air plusieurs centièmes d’oxigène. Les phénomènes
ne sont pas différens dans l’eudiomètre de
proportions 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, colorée
en verd-bleuâtre, et la combustion de l’hydrogène n’est pas à
beaucoup près complète, puisqu’on en trouve encore près des
deux tiers dans le résidu. Ce qui prouve encore que c’est
parceque 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 porcelaine
rouge, 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 qui
a fixé depuis long-temps l’attention de M.
Comment se fait-il, dit ce célèbre physicien, qu’en élevant
la température des deux gaz, c’est-à-dire qu’en augmentant la
dose du dissolvant, on diminue l’adhérence qu’il avoit pour ses
bases? Bien éloignés de croire que dans l’état actuel de nos
connoissances 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 force
qui produit les combinaisons et de celles qui lui sont opposées,
l’état élastique annonce que la force de cohésion est détruite, et
que deux corps dans cet état sont dans la condition la plus
favorable à la combinaison; ensorte que maintenant que la
force attractive de leurs molécules a été changée en une force
répulsive, toute cause qui favorisera la dernière, sera opposée
à la première. Il arrive cependant qu’en élevant la température
des deux gaz, c’est-à-dire qu’en augmentant leur force répul-
sive, on favorise leur force attractive. On ne peut pas croire que
la chaleur ne fait qu’écarter leurs molécules: car dans ce cas
pourquoi un mélange de gaz hydrogène et de gaz oxigène ne
s’enflammeroit-il pas sous le récipient d’une machine pneuma-
matique, où on peut le dilater indéfiniment? On ne peut pas
croire encore que la chaleur en agissant instantanément, puisse
produire une compression qui favorise la combinaison des deux
rer qu’un mélange de gaz oxigène et de gaz hydrogène, qu’on
chauffera très-graduellement, sans s’opposer à sa dilatation,
s’enflammera cependant lorsque la température sera assez
élevée.
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 produits
en sont constans.
D’après toutes les expériences qu’on a faites sur la compo-
sition de l’eau, on a regardé généralement le résultat comme
uniforme. On a cependant obtenu quelquefois une très-petite
quantité d’acide nitrique; mais on a reconnu que cet acide
n’étoit point un produit constant de la combustion de l’hy-
drogène, et qu’il lui étoit au contraire très-accidentel. Cavendish
qui le premier a apperçu cette formation de l’acide nitrique,
et MM.
ment on pouvoit l’éviter et obtenir une eau qui ne fût pas
acide. Il est vrai qu’il n’est point démontré que l’on n’ait formé
des eaux oxigénées ou hydrogénées, parceque dans toutes
les expériences exactes qu’on a faites, on a toujours opéré la
combustion du gaz hydrogène de la même manière, et il seroit
tout au plus prouvé que celles qu’on a obtenues sont cons-
tantes dans les mêmes circonstances. Si l’on comparoit la
combustion du gaz hydrogène à celle du gaz nitreux, dont les
produits sont si variables, on seroit encore plus fondé à penser,
que puisque l’oxigène a toujours dominé dans les expériences
qu’on a faites, il peut s’être formé une eau oxigénée; tandis que
si l’hydrogène eût dominé, il se seroit formé une eau hydrogénée.
Admettons donc qu’il puisse se former une eau oxigénée; par
exemple, si on l’obtient dans toutes les circonstances et qu’elle
soit constante, cela sera indifférent pour la proportion de
ses principes, qui doit servir à l’analyse de l’air; mais si elle
n’est ainsi que parceque l’oxigène a dominé, il est bien mani-
feste que l’on n’obtiendra plus les mêmes proportions en
faisant dominer alternativement l’un ou l’autre gaz. Or nous
avons fait un grand nombre d’expériences qui prouvent qu’en
les mettant réciproquement en excès, on obtient constam-
ment les mêmes proportions; le résultat de la combustion du
gaz hydrogène est donc de nature uniforme. Les
prouver cependant que l’eau est susceptible de s’oxigéner ou
de s’hydrogéner; et c’est d’après cette supposition que MM. La-
place et
décomposition de l’eau par deux fils métalliques, qui plongent
d’un côté dans ce liquide, et qui communiquent de l’autre aux
deux pôles d’une pile
ser à cette explication qui nous paroît la plus satisfaisante qu’on
ait proposée jusqu’à présent, nous observerons que l’absorp-
tion complète de l’hydrogène à un des fils, et de l’oxigène à
l’autre, prouve que l’eau ne devient point oxigénée ou hydro-
génée, parceque pour le devenir il faudroit qu’elle absorbât l’un
des 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 dont
il s’agit, l’eau pourroit s’oxigéner instantanément à l’un des
fils, et s’hydrogéner à l’autre; mais les deux gaz se trouvant
privés d’élasticité et dans des proportions exactes, doivent bientôt
rentrer 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 est
constant, il ne s’agit plus maintenant pour résoudre la troisième
question que nous nous sommes proposée, que de déterminer
les proportions de l’oxigène et de l’hydrogène qui constituent
l’eau. C’est vers cette détermination que sont dirigées les expé-
riences suivantes.
A 100 parties de gaz oxigène nous avons ajouté 300 parties
de gaz hydrogène, et après les avoir enflammées par l’étincelle
électrique, nous avons obtenu dans douze expériences les ré-
sidus suivans:
Ainsi 100 d’oxigène supposé très-pur, auroient exigé 98.7
d’hydrogène: mais en mettant notre gaz oxigène avec du sul-
fure, nous avons trouvé qu’il avoit été tout absorbé à 0.004
près; il suit donc de là que 99.6 d’oxigène ont absorbé 199.1
d’hydrogène, ou que 100 en ont absorbé 199.89, ou enfin, en
nombres ronds, que 100 d’oxigène demandent pour se saturer
200 d’hydrogène.
Dans les expériences précédentes c’est l’oxigène qui a dis-
paru. Faisons maintenant l’inverse en enflammant un mélange
de 200 parties de chaque gaz; les résidus de diverses inflam-
mations seront les suivans:
200 parties d’hydrogène supposé pur en exigeroient donc
98.3 d’oxigène, tandis que d’après la proportion que nous
venons d’établir, il leur en faudroit 100. Mais si nous admet-
tons que cette même proportion soit exacte, dans les 298.3
d’absorption, il ne se trouveroit que 198.8 d’hydrogène, ce
qui indiqueroit 0.006 d’azote dans ce gaz.
En supposant même que l’hydrogène fût parfaitement pur, les
deux proportions obtenues en faisant dominer l’oxigène ou l’hy-
drogène, s’accordent assez entr’elles pour confirmer tout ce
que nous avons dit dans le courant de ce Mémoire: pour les
rendre identiques il suffit d’admettre 0,006 millièmes d’azote
dans l’hydrogène, et en effet nous pouvons y démontrer sa pré-
sence.
Nous venons de voir par les expériences précédentes que
200 d’hydrogène, sans faire aucune correction, ont absorbé
98.3 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. Dans
ces deux résidus il doit se trouver 0,008 d’azote dus aux
200 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-
mais il n’en a disparu que 295.0: il faut donc que le résidu
201.7 ne fût pas de l’hydrogène pur, et que d’après la pro-
portion de 100 d’oxigène à 200 d’hydrogène, il contînt
5.0 d’azote provenant de 600 d’hydrogène, c’est-à-dire que
ce dernier gaz contiendroit 0,008 d’azote.
Ainsi il nous paroît prouvé que 100 parties en volume de
gaz oxigène, exigent à très-peu-près 200 parties de gaz hydro-
gène pour se saturer. D’après l’expérience de MM.
205 du second; mais nous remarquons qu’en adoptant l’une
ou l’autre proportion, on peut se tromper tout au plus de 0,0035
sur la quantité absolue de l’oxigène de l’air, et que lorsqu’il
s’agit de quantités relatives, l’erreur est beaucoup plus petite.
Nous nous sommes assurés que la proportion ne varie pas par
les changemens de température. Il est évident qu’il devoit en
être ainsi, puisque la chaleur dilatant également les deux gaz,
et leur faisant dissoudre d’égales quantités d’eau, les poids réels
d’oxigène et d’hydrogène contenus dans des volumes égaux,
conservent toujours entr’eux le même rapport. Il seroit donc
plus exact de dire, en supposant que notre proportion par les
volumes soit bien établie, que 100 parties d’oxigène en deman-
dent 200 d’hydrogène, que d’énoncer les proportions de l’eau
par les poids. Si l’oxigène et l’hydrogène qu’on a fait servir à la
composition de l’eau eussent été parfaitement secs, ou si on
eût fait la correction due à l’humidité qu’ils pouvoient contenir,
il seroit indifférent d’énoncer le rapport de ses principes d’après
les volumes ou d’après les poids; mais puisque l’hydrogène
se 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 des
quantités d’eau qui soient entr’elles dans le même rapport
que les quantités pondérales d’oxigène et d’hydrogène, et que
parconséquent la proportion des principes de l’eau doit en être
altérée. Ainsi le rapport d’après les volumes, a la propriété de
rester constant malgré les changemens de température et d’hu-
midité, tandis que celui d’après les poids est variable dans les
mêmes circonstances. Et qu’on ne croie pas que cette considé-
ration soit d’un si foible intérêt: car il est bien facile de faire
voir qu’elle influe considérablement sur le rapport des principes
de l’eau. D’après l’expérience de MM.
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 les
gaz n’ayant pas été faite, il en résulte qu’en adoptant leur
pesanteur spécifique du gaz oxigène et du gaz hydrogène, ainsi
que le rapport de leurs volumes dans leur combinaison,
et en admettant de plus avec
la température de 14°, contient à très-peu-près 10 grains d’eau
en 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 grande
influence dans les analyses où il s’agit de déterminer le poids
réel de l’hydrogène. La même considération s’applique aussi à
la pesanteur spécifique des gaz, et principalement à celle de
l’hydrogène dont environ la sixième partie est due à l’eau qu’il
tient en dissolution, lorsque la température, comme nous le
supposons ici, est de 14° du thermomètre de
ne doutons donc pas que si on avoit du gaz hydrogène par-
faitement sec et privé du gaz azote qui paroît l’accompagner
très-souvent, on ne trouvât sa légéreté spécifique 15 fois au moins
plus forte que celle de l’air atmosphérique.
Il nous reste encore pour répondre à la dernière question
que nous nous sommes proposée, à faire voir quelles sont les
limites d’erreur de l’eudiomètre de
sont les plus petites quantités d’oxigène ou d’hydrogène, qu’on
peut évaluer par son moyen.
Les effets qu’on obtient avec cet instrument étant instan-
tanés, sont indépendans du thermomètre et du baromètre. Sous
ce rapport il a l’avantage très-marqué sur le phosphore et les
sulfures 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 est
représenté par une absorption trois fois plus forte, l’erreur
qu’on peut commettre ne porte que pour un tiers sur ce
gaz, et maintenant surtout que nous avons des instrumens
très-exacts qui divisent la mesure en trois cents parties, on
voit qu’en nous trompant même d’une division, l’exactitude
pour la quantité d’oxigène, peut être portée à près d’un mil-
lième de la quantité d’air analysé.
Si donc les résultats de la combustion du gaz hydrogène
sont si comparables et compris dans des limites d’erreur si
rapprochées, il est évident que l’on peut non-seulement trouver
les légères différences qu’il y a entre deux airs atmosphériques,
mais encore déterminer moins de trois millièmes d’oxigène
qui se trouveroient perdus dans de l’azote ou du gaz hydro-
gène: mais dans ce cas, pour que l’inflammation pût avoir
lieu, il faudroit ajouter une quantité donnée d’oxigène, dont
on auroit déterminé l’absorption avec le gaz hydrogène par
des expériences préliminaires, et alors l’excédant de la pre-
mière absorption sur la deuxième seroit attribué pour un tiers
au gaz oxigène contenu dans l’air qu’on analyse.
Réciproquement, pour déterminer si un hydrogène est plus
pur que tel autre, ou s’il s’en trouve de très-petites quan-
tités dans un gaz ou dans l’air atmosphérique, il faudroit pour
le premier cas mêler 100 parties de gaz hydrogène avec 100 d’oxi-
gène; les quantités d’hydrogène réel seroient en raison directe
des absorptions. Mais si la proportion d’hydrogène étoit très-
petite, comme d’un demi-centième, il faudroit pour déterminer
sa combustion, ajouter 100 parties de ce gaz à 200 de l’air
qu’on veut analyser, et faire détoner le mélange avec une pro-
portion suffisante d’oxigène. Par ce moyen, et avec l’habitude
que nous avons acquise maintenant, nous avons pu retrouver
trois millièmes de gaz hydrogène que nous avions mêlés avec
de l’air atmosphérique.
On pourroit objecter contre l’eudiomètre de
hydrogène n’étant pas toujours identique, on peut être induit
dans des erreurs difficiles à évaluer. Nous observerons d’abord
qu’il est indifférent qu’il contienne de l’azote; mais s’il conte-
noit de l’oxigène, sa quantité se confondant avec celle qu’on
veut évaluer altéreroit les résultats. Pour éviter cet inconvé-
nient, on peut commencer par faire détoner séparément
500 parties d’hydrogène avec 100 d’oxigène; par ce moyen son
oxigène sera détruit, et on pourra dès-lors l’employer à l’analyse
de l’air. Avec cette précaution on pourra se servir d’un gaz
fait aussi inexactement qu’il soit possible. Il suffit qu’il soit
retiré 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’un
autre métal tel que le fer, il n’est plus identique.
D’après toutes les expériences que nous avons rapportées,
accuser tout l’oxigène contenu dans l’air atmosphérique; mais
nous avons voulu nous en assurer directement. Nous avons
analysé un air composé de 20 d’oxigène très-pur, et de 80 d’azote
retiré de la décomposition de l’ammoniaque par l’acide mu-
riatique oxigéné, en prenant toutes les précautions possibles
pour qu’il ne fût pas mêlé d’air atmosphérique. 200 parties
de cet air enflammées avec 200 de gaz hydrogène, ont donné
cinq absorptions, ne différant de la plus petite à la plus
grande que de 5 millièmes, et dont la moyenne a été de
124,9. Ces 124,9 parties indiquent 41,6 d’oxigène, dont la
moitié 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’oxigène
à 200 d’hydrogène est un peu trop grand; mais nous obser-
verons que notre azote quoique fait avec soin, luisoit encore
avec le phosphore, et que pour expliquer notre résultat, il
suffit 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 résultats
que donne l’eudiomètre de
que la limite de leurs différences peut-être réduite pour l’oxi-
gène à près d’un millième de l’air analysé. On voit encore
que 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 de
la propriété qu’a cet instrument d’accuser toute la quantité
d’oxigène contenue dans un air, il est le seul avec lequel on
puisse évaluer la proportion d’hydrogène d’un mélange ga-
zeux, et sous ce rapport, il auroit encore pu fixer l’attention
et engager à étudier sa manière d’agir.
Ainsi l’illustre physicien
des plus belles découvertes, auroit encore la gloire d’avoir
donné à la chimie l’instrument le plus exact et le plus pré-
cieux pour ses analyses.
A présent que nous avons prouvé que l’eudiomètre de
cuser toute la quantité d’oxigène contenue dans l’air, et qu’il
a sur les autres moyens eudiométriques où la substance ab-
sorbante est solide ou liquide, l’avantage de donner des
multiples de la quantité d’oxigène à évaluer, nous allons
en faire l’application à l’analyse de l’air. Si la proportion
de 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 la
quantité d’hydrogène fût trop grande ou trop petite de cinq
unités, l’erreur n’iroit pas à plus de 3 millièmes de l’air ana-
lysé, et nous aurions encore l’avantage d’avoir une plus
grande précision qu’avec les autres moyens eudiométriques
connus.
L’air atmosphérique que nous avons analysé a été pris sur
le milieu de la Seine par des temps froids, tempérés et plu-
vieux, et par des vents différens. Pour mettre une plus grande
parité dans les circonstances et mieux apprécier des diffé-
rences dans la nature de l’air s’il devoit s’en trouver, nous
avons analysé le même jour les diverses portions d’air que
nous avions recueillies à des temps différens, et que nous
avions conservées dans des vases de verre bien fermés et ren-
versés sur l’eau. Pour abréger, nous avons rassemblé dans le
tableau 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 quantités
d’oxigène correspondantes.
On y voit que toutes nos expériences prouvent d’abord qu’il
n’y a pas de variations de plus d’un millième dans la quan-
tité d’oxigène de l’air, quoique celui que nous avons analysé
ayant été recueilli par des vents différens, provînt de pays
très-éloignés; et en second lieu, que le rapport en volume de
l’oxigène aux autres gaz qui se trouvent dans l’air, est de
21 à 79. Le premier résultat que l’air ne varie pas dans sa
composition, est rigoureusement exact, parcequ’il est indé-
gène qui constitue l’eau; mais le deuxième résultat que l’air
atmosphérique contient 21 centièmes d’oxigène, doit aussi
s’écarter très-peu de la réalité, parcequ’en supposant que la
quantité d’hydrogène nécessaire pour saturer 100 parties
d’oxigène, fût de 5 parties plus grande ou plus petite que
celle que nous avons assignée (et nous avons lieu de croire
qu’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 de
l’air analysé.
Mais beaucoup de phénomènes météoriques pouvant être
rapportés à des inflammations de gaz hydrogène, on a cher-
ché à les expliquer en admettant l’existence de ce gaz dans
l’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 avoit
point, et nous avons analysé les deux airs comparativement.
Nous avons donc fait un mélange de 20 parties d’oxigène, et
de 80 parties d’azote, retiré de l’ammoniaque par le moyen
de l’acide muriatique oxigéné, et nous avons fait détoner
300 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 faites
avec l’air factice. Et comme nous avons fait voir que nous
pouvions apprécier moins de 3 millièmes d’hydrogène, il
faut 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 peu
d’hydrogène dans l’air; il s’en dégage tous les jours des ma-
rais: mais la quantité peut en être assez petite, (comme d’un
millième) pour échapper à tous nos moyens. La proportion
d’acide carbonique qui s’y trouve, devroit être beaucoup plus
forte si l’on considère l’abondance des sources qui le fournis-
sent,
avec la chaux ou la baryte, on seroit peut-être encore à savoir
par la détermination de son volume s’il s’en trouve dans l’air.
L’acide carbonique, il est vrai, ne peut pas s’accumuler dans
l’atmosphère, parceque la végétation le décompose: mais est il
prouvé qu’il n’y ait pas de causes qui rendent l’hydrogène à
la terre, et l’empêchent par là de s’accumuler dans l’air.
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’oxigène
qu’elle contient est de 21 centièmes; 3°. Enfin qu’elle ne
contient pas d’hydrogène que nous puissions apprécier.
Cette identité de composition dans laquelle se maintien-
nent constamment les principes de l’atmosphère, et cette
absence de l’hydrogène qui suit de nos expériences, doivent
rassurer le géomètre sur la théorie des réfractions. La force
réfractive 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 gaz
hydrogène dont la force réfractive est très-puissante, ne s’y
trouve pas au-delà de 0,003, du moins jusques aux plus
grandes hauteurs auxquelles on soit parvenu. Le géomètre
n’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 convaincre
que l’atmosphère ne doit pas varier sensiblement dans l’es-
pace de quelques années, et à plus forte raison de quelques
jours, à moins qu’on ne veuille parler de quelques variations
locales très-particulières. Car si elle varioit ainsi en si peu de
temps, par quel prodige le feroit-elle et reviendroit-elle su-
bitement à son premier état? Comment concevoir une cause
assez 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, ou
tout 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 soit
dans la proportion de ses principes, soit dans son poids;
mais ces variations, pour être si insensibles, ne doivent pas
moins en fixer l’attention des physiciens.
S’il est bien prouvé maintenant qu’en général l’atmosphère
ne varie pas dans sa composition, il faut chercher la raison des
différences qu’on a cru y appercevoir dans les circonstances lo-
des fermentations particulières, les eaux croupissantes d’un ma-
rais ou d’un lac, pourroient peut-être altérer un peu la pureté
de 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 grande
masse d’air continuellement agité, quand on considère que dans
des lieux où est rassemblé un grand nombre d’individus, ou dans
ceux où il semble qu’il y ait un foyer d’infection, l’air n’éprouve
encore que de très-petites variations. Nous avons analysé deux
portions d’air, dont l’une avoit été prise au milieu du parterre du
Théâtre français, un instant avant qu’on levât la toile pour jouer
la deuxième pièce, trois heures et demie après la réunion d’un
grand nombre de spectateurs, et dont l’autre avoit été prise
trois minutes après la fin du spectacle, dans la partie la plus
élevée de la salle. Ces deux portions ont à peine troublé l’eau
de chaux; l’air atmosphérique indiquant 0,210 d’oxigène, l’air
du parterre en a indiqué seulement 0,202, et celui du haut de
la salle 0,204.
M.
fait tenir exactement fermées pendant 12 heures, et il l’a trouvé
à-peu-près aussi pur que l’air atmosphérique, quoiqu’il eût une
odeur infecte insupportable.
Si donc, même dans les circonstances les plus favorables pour
l’absorption de l’oxigène, l’air n’en perd pas un centième, on
ne peut expliquer par là les anxiétés qu’on éprouve dans des
lieux fermés et remplis d’individus, ou les maladies qui sont
particulières aux lacs et aux marais, ou à certains pays. Dans
quelques circonstances elles seront produites par des émanations
qui échappent à tous nos moyens eudiométriques, et qui agis-
qu’une bulle de gaz hydrogène sulfuré, de gaz muriatique oxi-
géné, une émanation putride, une fleur même, peuvent par
leur 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 pestilentiels
peuvent être aussi subtils sans en être moins mortels, et échap-
per également à tous nos moyens d’analyse. Heureusement si
nous ne pouvons pas saisir ces êtres atomiques et en détermi-
ner la nature, nous pouvons au moins, d’après les travaux de
M.
leur action. Mais dans d’autres circonstances, les maladies peu-
vent être dues à l’humidité de l’air, à sa température, à son
état électrique, ou en général à l’état de l’atmosphère relative-
ment aux dispositions où on se trouve; et dans ces cas qui
peuvent être très-fréquens, la maladie peut faire de grands rava-
ges, sans qu’on puisse en arrêter les progrès; il seroit donc
illusoire d’attribuer tout à une cause, quand l’état de santé de
l’homme dépend du concours de toutes les circonstances dans
lesquelles il se trouve.
Mais résumons maintenant les principaux faits contenus dans
cette première partie de notre Mémoire, et rappelons quelques-
unes des explications que nous avons présentées, si toutefois il
nous est permis de les regarder comme l’expression de la
vérité.
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 à
l’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 la
combustion produite par l’étincelle électrique peut être com-
plète; il en est d’autres avec lesquelles la combustion s’arrête
avant d’être achevée; d’autres enfin avec lesquelles elle ne peut
pas avoir lieu du tout. Ces derniers phénomènes paroissent tenir
à ce que la température nécessaire à la combustion n’est pas
assez élevée, et non à l’affinité mutuelle des gaz: car dans tous
les cas où la combustion n’est pas complète, il suffit d’élever
artificiellement la température pour qu’elle le devienne. Lorsque
les retrouve dans les résidus, et on prouve qu’ils n’ont pas formé
de nouvelles combinaisons.
Quand on ne peut enflammer un mélange gazeux où se
trouvent 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, puisque
même dans un air qui ne seroit que d’oxigène pur, il en faudroit
plus de 6 centièmes pour que la combustion eût lieu, et encore
ne seroit elle que partielle. L’électricité paroît agir dans l’inflam-
mation du gaz oxigène et du gaz hydrogène par la chaleur due
à la compression qu’elle exerce en traversant leur mélange. Ces
deux gaz en se combinant forment de l’eau qui est de nature
constante. Si les phénomènes
l’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 des
changemens de température et d’humidité, tandis que celle
conclue 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 quantités
pondérales; d’où il résulte que les proportions de l’eau qu’on a
établies, doivent être modifiées. L’eudiomètre de
accuser toute la quantité d’oxigène contenue dans un volume
déterminé 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 ou
d’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 avantage
très-marqué sur les autres moyens eudiométriques. L’atmos-
phère ne contient que 0,21 en volume d’oxigène, et elle ne
varie pas dans sa composition. Elle ne contient pas d’hydro-
gène, ou si elle en contient, sa quantité ne peut aller à 0,003.
Nous avons examiné jusqu’ici les moyens eudiométriques
qui conduisent à l’analyse exacte de l’air atmosphérique.
Nous nous bornerions sans doute à avoir énoncé les faits
principaux auxquels le commencement de notre travail nous
a 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 sur
l’air, qui souvent peut devenir une cause d’erreur d’autant
plus 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 dirigé
nos recherches vers cette action de l’eau sur les gaz purs et
mélangés qu’on lui présente. C’est par les expériences faites
sous ce point de vue, que nous allons terminer ce Mé-
moire.
Il est généralement connu que l’eau peut tenir de l’air en
dissolution.
mais ils n’avoient pas de moyens de reconnoître que cet air
dissout, diffère chimiquement de l’air atmosphérique. C’est
le célèbre
des eaux, contient plus d’oxigène que l’air commun. M.
senfratz
air dans lequel il se trouvoit près de 40 centièmes d’oxigène,
et MM.
gaz nitreux, avoient été conduits à des résultats analogues.
Mais s’il est connu déjà que l’air contenu dans l’eau est plus
pur que l’air atmosphérique, on a annoncé aussi que l’eau
absorbe plus abondamment et plus facilement le gaz oxigène
que l’azote. M.
croit lui-même ne pas être suffisamment vérifié, que l’eau
chargée de gaz oxigène absorbe le gaz hydrogène, sur lequel
l’eau ordinaire n’a presque aucune action. Nous verrons plus
bas 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.
d’air. Il a opéré ces absorptions sous la pression de deux ou
trois 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 se
borne à examiner la quantité absorbée selon la différence de
température et de pression barométrique, sans avoir dirigé
ses 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. Nous
avons examiné le degré d’affinité par lequel l’oxigène dissout
dans l’eau, y est retenu en raison de la température et des sels
qu’elle peut contenir. Nous avons mis en contact avec l’eau
d’égales quantités de gaz seuls et mélangés, et nous
avons observé les changemens qu’éprouvent ces mélanges
dans leur composition chimique. Enfin nous avons com-
mencé à examiner un problême très-important pour la
météorologie, savoir, si les eaux de pluie tiennent de l’hy-
drogène en dissolution.
Toutes ces recherches auxquelles nous continuerons de
nous livrer pendant le cours de cette année, et surtout sur
les montagnes que nous allons parcourir, ne sont point encore
très-avancées, et nous nous bornerons à présenter quelques
faits principaux qui, nous nous flattons, ne sont pas dépourvus
de tout intérêt pour les physiciens.
En mêlant toute la masse d’air que donne l’eau par
l’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
tillée qui a repris de l’air atmosphérique, donne un air qui
contient............. 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 peut
retirer un air à-peu-près également riche en oxigène, et de
10 centièmes plus pur que l’air atmosphérique. Cette quan-
tité d’oxigène est plus variable dans les eaux de puits, qui
dans l’intérieur de la terre se trouvent en contact avec des
substances qui exercent de l’affinité sur l’oxigène. L’eau de
qu’un air à 29,1 d’oxigène, air un peu moins pur que celui
de l’eau de pluie.
Si l’eau distillée qui a repris de l’air, l’eau de pluie et celle
des rivières dégagent un air dont la totalité est de beaucoup
plus pure que l’air atmosphérique, il est plus intéressant en-
core d’examiner la nature des mélanges gazeux que donne
l’eau en l’échauffant graduellement. Ce sont là des expé-
riences dans lesquelles la grande affinité de l’oxigène pour
ce liquide se montre dans tout son jour. Nous avons échauffé
graduellement 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 parties
de chacune de ces portions, et les ayant fait détoner avec
200 parties de gaz hydrogène, elles nous ont donné les ré-
sultats suivans:
Ces expériences répétées plusieurs fois prouvent que l’eau
n’abandonne d’abord qu’un air, dont la pureté est un peu
au-dessus de celle de l’air atmosphérique; puis la pureté
de 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 expérience
sur de l’eau de neige, les premières portions d’air ont été à
24,0; les dernières à 34,8 d’oxigène. Peut-être qu’en chauffant
la masse d’eau plus lentement encore, et qu’en séparant bien
soigneusement la petite portion d’air qui passe la première,
on auroit au commencement de l’opération un air moins pur
encore que celui que nous avons obtenu.
L’eau n’exerce donc pas une action uniforme sur l’oxigène
et sur l’azote, et l’élévation de la température affoiblit moins
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 gazeux
ne commençoit pas à s’échauffer, et à dégager son air qui
dès-lors n’est qu’à 23 pour cent d’oxigène. Ce dégagement a
surtout 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-fois
contient jusqu’à 31 centièmes d’oxigène.
Cette action inégale de l’eau sur l’oxigène et sur l’azote se
manifeste encore dans la dissolution des sels. Nous avions
observé que l’eau de la Seine pure donnoit par l’ébullition près
de la moitié de l’air de plus que cette même eau chargée de
muriate de soude. La cause de cette diminution consiste
dans la quantité d’air très-considérable qui se dégage déjà
à froid pendant que s’opère la dissolution du sel. Cet air
exactement analysé ne manifestoit que 0,225 d’oxigène, tandis
que l’air retiré par l’ébullition de l’eau chargée de muriate de
soude, en contenoit 0,305. Il en résulte que l’eau en dissol-
vant le sel abandonne une partie de l’air qu’elle tient en
dissolution, mais que cette partie contient de l’oxigène dans
une 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 de
phénomènes analogues à ceux que nous venons d’énoncer.
La glace fondue ne donne qu’environ la moitié de l’air que
l’on retire de l’eau ordinaire, et il est à remarquer qu’elle
ne commence à laisser dégager son air que quand sa tem-
pérature est déjà montée au-delà du soixantième degré du
thermomètre centigrade. L’air obtenu, divisé en deux por-
tions inégales, a manifesté dans l’eudiomètre de
et 33,5 d’oxigène. L’air le plus pur a donc encore été dégagé
le dernier.
La petite quantité et la grande pureté de l’air dégagé de
la glace fondue, prouvent que l’eau en passant à l’état solide,
abandonne une grande partie de son air, et que cette partie
dégagée pendant la congélation, est un air beaucoup moins
pur que celui qu’elle retient. C’est ainsi que trois phéno-
mènes qui paroissent différens au premier coup-d’œil, l’eau
solvant des sels à froid, et l’eau pure se condensant en glace,
présentent des résultats entièrement semblables dans leur
action sur l’oxigène et sur l’azote. Une température médiocre
agit comme la dissolution d’un sel, et celle-ci comme le
passage de l’état liquide à l’état solide. L’eau en ces trois
états dégage un air plus impur que celui qu’elle tient en
dissolution.
C’est un phénomène bien frappant que la condensation de
l’eau à l’état de neige, en chasse moins d’air que la formation
de la glace. Nous avons fait fondre de la neige fraîchement
tombée, et l’échauffant graduellement, nous avons obtenu un
volume d’air presque double de celui que fournit la glace
fondue. L’air retiré de l’eau de neige a été même presque
aussi abondant que celui dégagé de l’eau de Seine. Car cette
dernière 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 à
laquelle la chaleur les a expulsées, ont manifesté successive-
ment dans l’eudiomètre de
Cette dernière portion est l’air le plus pur que nous ayons
jamais retiré d’aucune eau.
Les volumes de chaque portion étant connus, le calcul
donne pour la pureté de l’air considéré en sa totalité,
28,7 d’oxigène. L’eau de la Seine fournissait le même jour
un air qui était de
eaux, celle de la neige fondue et celle de la rivière, donnent
un volume d’air qui est égal à-peu-près à
Ces expériences sur l’eau de neige et sur la glace fondue
que nous comptons varier beaucoup dans la suite, offrent
des considérations assez frappantes pour l’étude de la mé-
téorologie. La neige n’est qu’un agrégat de petits cristaux de
glace qui se forment dans les hautes régions de l’atmosphère,
d’air presque double de celui que donne la glace qui s’est
formée sur nos rivières. Il faudroit en conclure que lorsque
l’eau dissoute dans l’air se condense en neige, elle n’expulse
pas cette grande portion d’air qu’elle dégage en se congelant à
la surface de la terre, s’il n’étoit permis de soupçonner que
la neige retient entre ses petits cristaux une certaine quantité
d’air qu’elle absorbe en se fondant; car il paroit que c’est
principalement au moment de sa congélation que l’eau
abandonne 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 eaux
de 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’ici
ne paroissent pas favorables à ces conjectures. Il existe sans
doute des puits dont l’eau contient un air inférieur en pu-
reté à celle de l’air atmosphérique, et nous ne doutons pas
que ces eaux de puits, chargées en outre de sels et d’acide
carbonique, 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 se
rappelle que toutes ces eaux contiennent un air à-peu-près
également pur, et qu’elles le contiennent presque en égale
abondance. Les phénomènes de la végétation, comme ceux de
la météorologie, sont si compliqués; ils dépendent de la réu-
nion d’un si grand nombre de causes à-la-fois qu’il faut bien
se garder d’attribuer à une seule ce qui est l’effet de plusieurs.
Les expériences que nous avons rapportées sur la force avec
laquelle les dernières parties d’oxigène dissout, sont retenues
dans l’eau, mettent dans un plus grand jour l’état dans lequel
se trouve l’air dans les liquides. La pesanteur spécifique de
l’eau distillée et de celle qui est chargée d’air étant sensible-
ment la même,
air ne pouvoit pas être logé dans les fluides en état élas-
tique. Les phénomènes chimiques viennent à l’appui de
cette conclusion. Si l’eau dépourvue de son air par la distil-
comme une éponge dont les pores sont vides, comment ces
pores ne se rempliroient-ils pas au premier contact avec
l’air? Mais cette dissolution de l’air dans l’eau ne peut être
envisagée que comme l’effet d’une affinité chimique. Pour-
quoi en effet sans cette affinité l’absorption des gaz par l’eau
dépourvue d’air seroit-elle si lente, et pourquoi surtout l’eau
dissoudroit-elle plutôt un gaz qu’un autre? Pourquoi, comme
nous le verrons plus bas, une eau chargée d’un air en aban-
donneroit-elle une partie pour en recevoir une autre d’une
nature différente?
Après avoir examiné l’air qu’on peut retirer de l’eau,
dans diverses circonstances, nous finirons notre Mémoire en
énonçant les expériences que nous avons faites en mettant
des gaz seuls ou mélangés, en contact avec l’eau. Il est connu
depuis long-temps que le gaz oxigène laissé sur l’eau de-
vient impur; mais il s’agissoit d’examiner l’ensemble des
phénomènes que présentent les différens gaz dans leur
action sur l’eau. Les gaz que nous avons employés étoient
exactement du même volume, et la quantité d’eau de Seine
filtrée étoit à-peu-près égale. Après un espace de 6 à 8 jours,
nous n’avons pas seulement mesuré la quantité des volumes
absorbés, mais aussi nous avons analysé les résidus. Cette
analyse étoit d’autant plus nécessaire que souvent on pour-
roit être tenté de conclure d’un très-petit changement dans
le volume du gaz mis en contact avec l’eau, que celle-ci n’a pas
eu d’action sensible sur lui, quand la nature du résidu annonce
que cette action a été très-forte, mais masquée par la quantité
d’air sortie de l’eau en échange de celui qui a été absorbé.
De tous les gaz l’oxigène est celui dont l’absorption par
l’eau de la Seine est la plus considérable. En mettant en
contact avec cette eau déjà chargée d’air, 100 parties de gaz
oxigène, 100 d’azote et 100 d’hydrogène, le gaz oxigène a
diminué de 40 parties quand les deux autres n’ont perdu
que 5 et 3 parties. Mais l’absorption réelle du gaz oxigène
est bien plus considérable encore que ne l’indique sa dimi-
nution apparente. Les 60 parties de résidu au lieu d’être
de l’oxigène pur contenoient 37 parties d’azote, et seulement
24 d’oxigène; desorte que les 100 parties de gaz oxigène em-
ployé, avoient perdu sur l’eau de la Seine 77 parties qui
avoient expulsé 37 parties d’azote. C’est ainsi qu’une eau de
pouvoir regarder comme saturée d’air, absorbe une grande
quantité d’oxigène pur lorsqu’on la lui présente. Elle le prend
sans abandonner une portion d’azote égale en volume à
l’oxigène absorbé.
L’action de l’eau sur le volume du gaz hydrogène paroît
presque 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 avons
découvert 11 parties d’oxigène qui ont été déplacées de l’eau
par 14 parties d’azote. Donc l’azote déloge l’oxigène de l’eau,
comme l’oxigène déloge l’azote. L’action est analogue, mais
les quantités absorbées et délogées sont différentes.
Le contact de l’eau de la rivière avec un mélange de gaz
hydrogène 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’oxigène
domine, c’est-à-dire en exposant à l’eau un mélange de
200 parties d’oxigène et de 100 parties d’hydrogène. Dans
toutes ces expériences, l’azote est encore délogé de l’eau. En
analysant le résidu d’un mélange de parties égales d’oxigène
et d’hydrogène, nous y avons reconnu sur 100 parties,
20 parties d’azote, 50 d’hydrogène, et 30 d’oxigène. Plus
l’absorption de l’oxigène a été grande, et plus nous avons
trouvé d’azote délogé. En mêlant 400 parties d’oxigène à
200 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 contenir
375 parties d’oxigène, et 187 d’hydrogène: mais l’analyse
nous 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 en
contact avec l’eau, n’en est pas sensiblement absorbé, y est
dissout, et même dans une proportion assez considérable,
lorsqu’on le mêle avec de l’oxigène. Il se présente à ce sujet
une question très-importante pour la physique, savoir, si cet
hydrogène absorbé par l’eau y existe comme hydrogène, ou
Nous avons tenté de résoudre cette question, en laissant un
mélange d’hydrogène et d’oxigène en contact avec de l’eau,
que l’ébullition avoit récemment dépourvu de tout air. Après
12 jours de temps, nous avons distillé cette eau, et analysant
l’air qu’elle dégageoit, nous y avons reconnu l’hydrogène
en telle abondance, que nous avons été en état de l’enflam-
mer dans l’eudiomètre de
gaz. Cette expérience prouve sans doute que l’hydrogène
absorbé 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 on
l’y laissoit logé pendant plusieurs mois? Nous nous som-
mes proposés de faire une longue suite d’expériences sur cet
objet. Si l’hydrogène et l’oxigène contenus dans l’eau pou-
voient s’y combiner, on concevroit plus aisément comment
le gaz hydrogène qui s’élève de la surface de la terre
ne se découvre ni dans l’air qui nous entoure, ni dans
les hautes régions de l’atmosphère auxquelles nous nous
sommes 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 cette
eau, n’en contenoit pas, du moins une quantité qui pût
aller à
de 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 de
l’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 se
mettre en état d’équilibre avec les gaz qu’on lui présente. Si
on lui offre de l’oxigène, elle abandonne de l’azote. La met-
on en contact avec de l’azote, elle dégage de l’oxigène. Lui
présente-t-on un mélange d’oxigène et d’hydrogène, elle ab-
sorbe une partie de ces deux gaz, et les remplace par de
l’azote. Partout elle tend à modifier les proportions de l’air
qu’elle tient en dissolution d’après la nature du gaz qu’on
lui 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 plus
d’action sur un mélange d’hydrogène et d’oxigène que sur
qu’elle tient en dissolution. Pour bien juger de ces phéno-
mènes, nous ferons des expériences avec de l’eau récemment
privée d’air, en la chargeant de différens gaz seuls et mélan-
gés, et en examinant l’action de cette eau après un long espace
de temps: car souvent ce n’est que dans un long repos que
la nature peut vaincre les obstacles qui s’opposent au jeu
des affinités.
C’est ici que nous nous arrêtons dans l’exposé des recherches
dont 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 travail
que nous présentons aujourd’hui: mais ce sentiment, loin de
nous décourager, ne fera que redoubler notre zèle pour in-
terroger la nature, et perfectionner les recherches que nous
venons de présenter.