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PHILIPPE-A. GUYE — LA FIXATION DE L'AZOTE ET L'ÈLECTROCIIIMIE 



Les temps clans lesquels ces limites sont atteintes 

 sont aussi d'autant plus courts que la température 

 est plus élevée. Voici quelques nombres indiqués 

 par le même auteur pour durée de la demi-réaction 

 (c'est-à-dire jusqu'à la moitié des limites ci-dessus) : 



à 1.340» = 100,0". 

 à 1.737»= 3.5". 



De là résulte un double avantage à efTectuer la 

 combustion de l'azote à température aussi élevée 

 que possible : d'une part, la teneur des gaz en 

 oxydes d'azote sera plus forte ; d'autre part, la 

 transformation sera plus rapide. 



Il est vrai que ces avantages sont compensés, en 

 partie, par le fait qu'en travaillant à températui-e 

 élevée la dépense d'énergie calorifique accessoire 

 sera plus considérable aussi, l'arc électrique devant, 

 en efTet, fournir les calories nécessaires pour porter 

 à la température voulue, non seulement l'azote et 

 l'oxygène qui se combineront, mais encore tout 

 l'excès de ces deux gaz échappant à la réaction. 

 Tous calculs faits, le supplément d'énergie néces- 

 saire pour opérer à haute température représente 

 une dépense inférieure au supplément de gain 

 résultant d'un meilleur rendement, de telle sorte 

 que l'élévation de température se traduit en fin de 

 compte par un bénéfice. Voici, en effet, les résultats 

 de ce genre de calcul, tels que les donne M. Haber : 



1 kilowatt-an (de 303 jours de 24 heures) doit 

 théoriquement fixer l'azote correspondant à la pro- 

 duction de ; 



l.S;iO k. IlAzO', si l'arc travaille à 4.200» C. 

 819 k. llAzO=, — 3.200» C. 



Un abaissement de 1.000° produit donc une 

 diminution de rendement de 30 "/„. 



§ 3. — Rétrogradation. 



La formation de bioxyde d'azote à haute tempé- 

 rature est suivie d'une rétrogradation en azote et 

 oxygène pendant la période de refroidissement. 



Ceci est une conséquence nécessaire des lois de 

 la Mécanique chimique appliquée aux réactions ré- 

 versibles. En conséquence, si l'on a, par exemple, ef- 



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fectué la réaction fondamentale : ^.Vz- -f-tjO'^AzO 



à une température de 3.200", et atteint la limite 

 correspondante, c'est-à-dire une teneur d'environ 

 3 % en AzO (en vol.), et que l'on refroidisse lente- 

 ment le mélange à2.200°, l'équilibre s'établira à cette 

 température à la teneur de i °/(, environ en AzO (en 

 vol.); durant ce refroidissement de i.OOO", on aura 

 perdu 80 »/„ de ce qui aura été produit à 3.200'. 

 C'est ce qui constitue le phénomène de la rétro- 

 f/radalioii. 

 De même que les équilibres précédemment con- 



sidérés sont d'autant plus rapidement établis qiiy 

 la température est plus élevée, de même aussi la 

 rétrogradation se produit beaucoup plus rapidement 

 aux températures élevées qu'aux températures 

 basses. Ceci est, d'ailleurs, une conséquence du 

 phénomène général de réversibilité. 



D'où l'on conclut que les températures les plus 

 dangereu.ses pour la rétrogradation sont les plus 

 voisines de la température de réaction. De là, 

 la nécessité de refroidir aussi brusquement que 

 possible les gaz qui ont été portés à la température 

 de l'arc, pour les ramener dans le temps le plus 

 court à des températures auxquelles la vitesse de 

 rétrogradation soit pratiquement nulle; dans le 

 cas de la combustion de l'azote, cette condition se 

 réalise d'autant plus facilement qu'au-dessous de 

 C00° le gaz AzO se combine peu à peu avec l'oxygène 

 en excès pour former des vapeurs nitreuses .\zO' 

 qui échappent au phénomène de la rétrogradation. 



Pratiquement, on a cherché à atteindre ce 

 résultat, au début, en entraînant rapidement les 

 gaz hors de la région où ils ont subi l'action de 

 l'arc, et, plus récemment, en ayant recours à des 

 dispositifs électriques ou mécaniques destinés ou 

 bien à soumettre les arcs à des allumages et 

 extinctions successives (plusieurs milliers de fois 

 par seconde), ou bien à faire jaillir l'arc électrique 

 dans des régions différentes de l'espace; dans tous 

 ces cas, la zone gazeuse, portée instantanément par 

 l'arc à une température très élevée, se refroidit 

 instantanément aussi dans la masse d'air environ- 

 nante, et les effets de la rétrogradation sont, sinon 

 supprimés, du moins considérablemeni atténués. 



§ 4. — Application des conditions précédentes. 



En résumé, au point de vue électrochimique, 1rs 

 considérations fondamentales qui régissent lacuni- 

 bustion de l'azote atmosphérique sont les sui- 

 vantes : 



i" Travail à température élevée, pour augmenter 

 le rendement et la rapidité de la réaction; 



2" Refroidissement instantané des gaz, pour 

 éviter la rétrogradation. 



On le voit, cesdeux conditions sont pratiquement 

 assez difficiles à réaliser simultanément. Suivant 

 que les expérimentateurs ont satisfait plus ou 

 moins à l'une ou à l'autre, les résultats ont pu 

 paraître contradictoires. C'est ce qui explique les 

 résultats parfois bizarres constatés au début des 

 recherches sur ce sujet. Mais, en dernière analyse, 

 les lois de la formation du bioxyde d'azote à la tem- 

 pérature de l'arc électrique sont absolument les i 

 mêmes que celles des célèbres expériences de 

 Sainte-Claire Deville par le dispositif du tube 

 chaud-froid. 



Les gaz ainsi obtenus, contenant environ 1 à 2"/,, 



