8U 



PAUL SABATIER — LA CATALYSE PAR LES MÉTAUX COMMUNS 



en disloquer quelques-unes en débris plus ou 

 moins importants. 



La période normale est celle du fonctionnement 

 régulier ; elle peut durer très longtemps, et devrait 

 être indéfiniment longue, si rien ne venait affaiblir 

 l'activité du métal. Nous avons pu, au moyen du 

 même nickel, réaliser pendant plus d'un mois 

 1 hydrogénation du benzène ou celle du phénol, 

 l'opération étant interrompue chaque soir, reprise 

 le lendemain malin. 



Mais, quelque soin qu'on puisse apporter à la 

 purification des substances ou de l'hydrogène em- 

 ployé à les transformer, des traces infinitésimales 

 de matières toxiques finissent par s'introduire et 

 viennent peu à peu altérer les surfaces actives du 

 métal. Souvent aussi de la réaction elle-même 

 pourront provenir en petite quantité des matières 

 peu ou point volatiles, solides charbonneux ou 

 liquides goudronneux, qui demeurent sur le métal, 

 diminuant le contact avec les matières transfor- 

 mables et finissant même par le supprimer presque 

 complètement. 



C'est à cet effet que correspond la période de 

 déclin, où l'aclivilé du catalyseur va toujours en 

 s'afTaissant, et qui aboutit, après un temps plus ou 

 moins long, à la mort du ferment. 



La fonction du métal catalyseur peut être, dans 

 une certaine mesure, modifiée pendant cette période 

 de déclin : l'intoxication partielle du ferment mi- 

 néral peut supprimer certaines fonctions, tandis 

 qu'elle permet l'accomplissement d'autres travaux 

 plus faciles. Il y a, pour le ferment-métal, certaines 

 tâches plus particulièrement délicates, et qui ne 

 peuvent être accomplies que par un ferment tout à 

 fait sain. 



Notons, d'ailleurs, que le cuivre est beaucoup 

 moins altérable que le nickel : son activité régu- 

 lière peut généralement être maintenue pendant 

 un temps très long. 



§ 3. — Température de la réaction. 



Lesactions provoquées par les métaux catalyseurs 

 n'ont lieu qu'entre des limites définies de tempé- 

 rature et, par suite, elles réclament un réglage de 

 cette dernière, sous peine de supprimer la réaction 

 qu'on veut produire ou de la voir se modifier pro- 

 fondément. 



Les hautes températures favorisent générale- 

 ment les dédoublements moléculaires; aussi, dans 

 les réactions d'hydrogénation par addition, on a in- 

 térêt à opérer à des températures aussi basses que 

 possible, .\insi, la naphtaline hydrogénée sur le 

 nickel à SOO" fournit seulement le tétraliydrure, 

 tandis qu'à 175° on peut atteindre l'octoliydrure 

 (Leroux). A 300°, on aurait surtout production do 

 méthane, issu de l'émieliement de la molécule. De 



même, l'anthracène à 230° fournit seulement le 

 tétrahydrure; à températures plus basses, il donne 

 l'octohydrure et même le duodécahydrure (God- 

 chot). 



Nous donnerons plus loin d'autres exemples des 

 changements que la variation de température peut 

 introduire dans le phénomène. 



II. — MÉCANISME DE L'aCTION CATALYTIQUE 

 DES .MÉTAUX DIVISÉS. 



§ 1 . — Théorie de la combinaison instable du métal 

 avec un des constituants du système. 



On fait que le charbon de bois joue, dans 

 diverses réactions chimiques, un r(jle catalytique. 

 Un fragment de charbon de bois, introduit dans un 

 mélange d'oxygène et d'acide sulfhydrique, pro- 

 voque la combinaison des deux gaz avec produc- 

 tion d'eau et d'anhydride sulfureux. On a voulu en 

 chercher la raison dans une condensation purement 

 physique des gaz, l'absorption donnant lieu à une 

 élévation de température capable de déterminer la 

 combustion de l'hydrogène sulfuré. La même 

 explication physique a été donnée pour l'action de 

 la mousse de platine sur le mélange d'hydrogène 

 et d'oxygène. 



Mais il resterait alors à expliquer pourquoi les 

 gaz vont se comprimer dans les pores du charbon 

 ou de la mousse de platine. 



Cette théorie physique a eu surtout comme effet 

 fâcheux d'empêcher à peu près complètement la 

 prévision rationnelle des réactions de catalyse. Pour 

 ma part, je n'y ai jamais cru, et j'attribue en partie 

 à la conception queje me faisais du phénomène le 

 succès de mes recherches sur ce sujet. 



J'ai toujours pensé que le principe de l'activité 

 catalytique des métaux divisés réside dans la for- 

 mation d'une combinaison temporaire et superfi- 

 cielle du métal avec l'un des constituants du sys- 

 tème, soit que ce constituant y existe à l'état libre, 

 soit qu'il soit enlevé par le métal à un corps dans 

 lequel il se trouve engagé. 



Dans une multitude de cas, le nickel divisé est 

 un agent efficace d'hydrogénation, parce que, placé 

 dans une atmosphère d'hydrogène, il fixe ce ga/. 

 sur sa surface, et l'hydrure ainsi formé en couche 

 mince réagit à température convenable sur les 

 vapeurs arrivant îf son contact : le mêlai se trouve 

 régénéré, et engendre de nouveau l'hydrure. La 

 réaction se continue indéfiniment de la même 

 manière, tant qu'on envoie à la fois sur le métal de 

 l'hydrogène et les vapeurs de la matière qui doit 

 être hydrogénée. 



Le fer, le cobalt, le cuivre, le platine donnent 

 lieu à des phénomènes de même nature. 



L'aptitude spécial du nickel à ce genre de réac- 



