au moyen desquels on avait successivement éliminé la vapeur d'eau, l'anhydride carbonique et l'oxygène ; nous disons dans l'air, car le fait que trois méthodes complètement différentes de préparation de l'azote atmosphérique avaient donné pour ce gaz des poids identiques, empêchait de s'arrêter, ne fût-ce qu'un instant, à la pensée que ce corps inconnu aurait pris naissance pendant la série des opérations. Dans ce cas, en effet, non seulement les trois procédés auraient dû être également aptes à produire le gaz nouveau, mais encore ils auraient dû tous trois le produire dans les mêmes proportions.

La méthode de diffusion imaginée par Graham permettait de vérifier rapidement cette supposition. Ce savant, recherchant les lois qui président au passage des gaz par des orifices étroits et à parois minces, avait trouvé que les volumes des différents gaz qui s'écoulent dans le vide pendant l'unité de temps, quand ces gaz sont soumis à la même pression, sont inversement proportionnels à la racine carrée de leur densité; cette loi peut s'appliquer approximativement aux parois poreuses de faible épaisseur. C'est ainsi que Graham lui-même avait partiellement séparé l'azote de l'oxygène de l'air. Si l'azote atmosphérique contient un gaz plus dense que l'azote pur, après son passage à travers un tube poreux autour duquel on aurait fait le vide, il devra se trouver plus riche en gaz plus dense, et le poids du litre en sera augmenté.

L'appareil fut disposé de la façon suivante: trois groupes de quatre tuyaux de pipe en terre, rangés en série, furent placés à l'intérieur d'un manchon en verre, parallèlement à l'axe. Les séries de tubes poreux débordaient du manchon des deux côtés; leur extrémité antérieure s'ouvrait à l'air libre, l'extrémité postérieure était reliée à un aspirateur à eau disposé de manière à recueillir 2 p. c. du gaz entrant dans les tubes. Les deux extrémités du manchon étaient fermées hermétiquement, de manière à ne laisser à l'air extérieur de communication avec l'intérieur du

manchon qu'à travers les parois poreuses; ce manchon portait en outre une tubulure latérale qui permettait de maintenir à l'intérieur un vide partiel à l'aide d'une trompe. Dans ces conditions, l'air qui passait par les tuyaux de pipe laissait diffuser une partie de son azote, le moins dense des gaz qui entrent dans sa composition, et pénétrait dans l'aspirateur plus riche en gaz inconnu. Ce gaz, nous l'appellerons dès maintenant argon, pour éviter les périphrases; plus tard nous verrons la raison d'être de cette appellation.

L'air plus riche en argon de l'aspirateur était ensuite traité par le cuivre et l'oxyde cuivrique au rouge, l'acide sulfurique, la potasse caustique et l'anhydride phosphorique, qui absorbaient successivement l'oxygène, l'hydrogène, l'ammoniaque, le gaz carbonique et la vapeur d'eau. A volume égal, le résidu gazeux, si la supposition des auteurs se réalisait, devait être plus lourd que l'azote atmosphérique ordinaire. En effet, la moyenne de trois expériences donne, sur celui-ci, un excès de 0,00187 gramme pour un volume de résidu pesant 2,3 grammes. Mentionnons encore, pour donner une idée du soin apporté par lord Rayleigh et M. W. Ramsay dans leurs essais, et de la patience qu'il leur a fallu pour mener leur œuvre à bonne fin, une expérience où le vide fut continué pendant deux mois, et qui donna un excès de 0,0049 gramme. C'était quelque chose, mais on s'attendait à mieux; en conséquence on modifia l'appareil on supprima l'arrangement en séries parallèles, et on ne garda qu'une seule série de huit tuyaux. La surface poreuse était ainsi diminuée d'un tiers, mais, par contre, un vide plus parfait pouvait être maintenu à l'intérieur du manchon; aussi deux expériences amenèrent-elles des excès en poids de 0,0037 et 0,0033 gramme.

Graham a décrit en 1866, dans les Philosophical Transactions, un nouveau procédé de séparation de gaz mélangés de densités différentes, à l'aide des membranes de

caoutchouc. Une disposition pratique pour réaliser cette expérience consiste en un tube de verre divisé en deux compartiments suivant l'axe, par un tissu de soie enduit d'un couche de caoutchouc finement vulcanisé, ou par une fine lame de caoutchouc soutenue de manière à pouvoir supporter sur une de ses faces une pression assez considérable; une des sections hémicylindriques du tube s'ouvre d'un côté à l'air libre, de l'autre est reliée à un aspirateur à eau; la seconde section est hermétiquement fermée aux deux extrémités, mais porte une tubulure latérale qui permet de la relier à une trompe à mercure décrite également par Graham. Cette trompe très simple se compose d'un long tube de verre vertical portant à sa partie supérieure un entonnoir à robinet rempli de mercure, et recourbé en crochet semi-circulaire à sa partie inférieure qui plonge dans une cuvette à mercure; un tube soudé latéralement la relie au diffusiomètre. On laisse couler le mercure dans le tube vertical; les gaz qui ont diffusé à travers le caoutchouc sont entraînés et peuvent être recueillis sur le mercure à la partie inférieure de la trompe quatre ou cinq opérations successives, quatre ou cinq atmolyses » du même résidu gazeux, pour employer le mot de Graham, arriveraient à séparer presque complètement l'azote et l'oxygène de l'air. Cette méthode, les auteurs avaient dès l'origine l'intention de l'appliquer à l'azote atmosphérique; malheureusement le temps leur manqua pour le faire. Au reste, les deux expériences précédentes prouvaient suffisamment que l'azote atmosphérique devait être considéré non pas comme un corps simple, ainsi qu'on l'avait fait jusqu'alors, mais comme un mélange de deux ou plusieurs gaz; dans ces conditions, le troisième procédé n'offrait d'intérêt que sous le rapport d'une étude de la diffusion de l'argon, et l'on conçoit aisément que les deux savants, si préoccupés déjà d'isoler ce gaz et d'en reconnaître les principales proprié

11 SERIE. T. VIII.

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tés, n'aient pu songer à l'examiner à tous les points de vue.

ISOLEMENT DE L'ARGON; SA DENSITÉ.

L'existence dans l'azote atmosphérique d'au moins un corps différent de l'azote ainsi établie, il fallait retirer ce corps du mélange et en rechercher les données physiques et chimiques. On ne connaissait encore aucune des réactions du gaz inconnu; force était donc, pour le séparer de l'azote normal, d'absorber ce dernier. Plusieurs moyens pouvaient également bien être employés à cet effet on pouvait tout d'abord l'éliminer par action du bore, du silicium, du titane, du lithium, du strontium, du baryum, du magnésium, de l'aluminium, du mercure, d'un mélange de carbonate de baryum et de charbon, à haute température, enfin des amalgames de calcium, baryum ou strontium au rouge sombre; l'azote, dans ces conditions, se combine au métal en formant l'azoture correspondant. On pouvait aussi recourir à l'action de la décharge électrique, et sous son influence absorber l'azote par l'hydrogène en présence d'acide (formation d'ammoniaque, puis du sel d'ammonium correspondant à l'acide employé); ou par l'oxygène en présence d'alcalis (formation de vapeurs rutilantes, puis d'un mélange d'azotite et d'azotate alcalins) c'est à ce dernier procédé, du reste jadis employé par Cavendish, que les deux savants eurent tout d'abord

recours.

Une éprouvette renfermant de l'air était installée sur une cuve contenant une solution alcaline très étendue; les rhéophores enfermés, sur toute la partie qui pouvait plonger dans le liquide, dans des tubes en verre recourbés en U, amenaient le courant au haut de l'éprouvette. Ce courant était fourni par une bobine de Ruhmkorff de taille moyenne actionnée par cinq piles Grove. On recon

nut que, pour les extrémités des fils conducteurs, l'écartement de 5 millimètres était le plus favorable au point de vue du rendement; trente centimètres cubes étaient alors absorbés en une heure, c'est-à-dire trente fois autant que dans les expériences de Cavendish. A mesure que le volume des gaz diminuait dans l'éprouvette, on ajoutait de nouvelles quantités d'oxygène; finalement, le jaillissement continu de l'étincelle pendant toute une heure n'ayant plus amené la moindre contraction, on jugea que tout l'azote était absorbé; on fit passer le résidu dans une éprouvette graduée de petite section et on apprécia le volume; on enleva ensuite l'oxygène en excès à l'aide d'un pyrogallate alcalin et on mesura à nouveau le volume. Le résidu fut alors réintroduit dans l'eudiomètre et additionné d'une quantité d'air égale à la première; puis la même série d'opérations recommença. On obtint ainsi, en opérant primitivement sur 50 centimètres cubes d'air, comme résidu après la première expérience: argon et oxygène, 1 centimètre cube; argon purgé d'oxygène, 0,32 centimètre cube; après la seconde expérience, argon et oxygène, 2,2 centimètres cubes; argon purgé d'oxygène, 0,76 centimètre cube.

Certes, ce résidu n'était pas de l'oxygène, l'action du pyrogallate l'eût enlevé. Ce n'était pas non plus de l'azote, car l'action très longtemps continuée de l'étincelle au sein d'un mélange de ce corps avec de l'oxygène, dans les conditions les plus favorables à la production de vapeurs rutilantes, n'avait amené aucune réduction de volume. Il était pour ainsi dire impossible que ce fût de l'hydrogène ; toutefois les conditions tout à fait anormales dans lesquelles l'étincelle se produisait vers la fin de l'expérience, l'espace restreint où elle jaillissait, la température élevée produite et par conséquent la présence en plus grande quantité de vapeur d'eau dans la petite atmosphère résiduelle, n'étaient pas sans donner quelque inquiétude aux deux savants: n'y avait-t-il pas là des gaz de décomposition? Pour éclaircir