GAZ ANALYSE DES

Chromatographie en phase gazeuse

La méthode d'analyse par condensation et vaporisation fractionnées et volumétrie, dérivant de la méthode de Lebeau et utilisée pour l'analyse des gaz de raffinerie dans l'appareil de Podbielniak, a cédé la place à la chromatographie en phase gazeuse. Celle-ci a connu un grand développement en gazométrie ; aux catharomètres (cf. infra, Méthodes physiques) employés initialement sont venus s'ajouter de nombreux autres détecteurs : détecteurs à flamme, à ionisation, à décharge dans un gaz sous basse pression, détecteurs électrochimiques comme les osmopiles (microcoulométriques ou soniques), et les balances à gaz.

L'utilisation fréquente de couplages chromatographie-spectroscopie infrarouge et chromato- spectrométrie de masse facilite l'identification des constituants de mélanges complexes (gaz de carbonisation de la houille), notamment lorsqu'ils ne sont présents qu'à l'état de traces.

Analyse par absorption (ou combustion) et volumétrie

Un volume de V₁ du gaz G exactement mesuré est agité avec un réactif spécifique du constituant C à doser ; après dissolution complète de celui-ci, on mesure le volume du gaz résiduel, V₂ ; la concentration du constituant C dans le gaz G est donnée par (V₁ − V₂)/V₁.

La méthode sur la cuve à mercure, qui exige une cuve avec plusieurs litres de mercure et des manipulations assez délicates, n'est plus pratiquée que dans les laboratoires de recherche ; par contre, la burette de Bunte et l'appareil d'Orsat sont encore d'un usage courant dans l'industrie, notamment pour le contrôle des appareils automatiques.

La burette de Bunte étant remplie d'eau et le robinet R étant placé dans une position convenable (II), on aspire, en abaissant le flacon D, un certain volume de gaz à analyser (ampoule M ou conduite de gaz) dans la burette et on mesure son volume sous la pression atmosphérique ; on introduit ensuite quelques millilitres du réactif contenu dans B, et on agite gaz et réactif ; on mesure alors le volume résiduel.

En présence de gaz solubles dans l'eau, on doit utiliser du mercure comme liquide de garde, ou bien employer une burette dont on connaît exactement le volume entre les deux robinets ; la burette étant remplie d'air, on déplace celui-ci par le gaz à analyser et, après une purge suffisante, on introduit le réactif, on agite puis on mesure le volume de gaz restant sous la pression atmosphérique.

L' appareil d'Orsat comporte une burette de Bunte A que l'on peut mettre en relation, d'une part, avec le gaz à analyser par R et G, d'autre part, avec plusieurs laboratoires L₁, L₂, L₃ contenant divers réactifs (par exemple, solutions de potasse pour CO₂, de pyrogallol pour O₂ et cuivreuse ammoniacale pour CO).

On mesure un certain volume de gaz dans la burette, on l'envoie dans le laboratoire convenable où il est en contact avec le réactif susceptible d'absorber le constituant que l'on désire doser, puis on mesure le volume du gaz résiduel.

Dans le cas des gaz tels que H₂ ou CH₄, pour lesquels il n'existe pas de réactifs absorbants, on procède à un dosage par combustion et volumétrie, en adjoignant à l'appareil d'Orsat un petit four comportant un tube rempli d'oxyde de cuivre sur lequel on fait passer le gaz. La combustion de l' hydrogène s'accompagne d'une contraction qui permet de déterminer le volume de ce gaz dans le mélange :