GAZ ANALYSE DES

Principe de l'analyse

Les différents problèmes qui se présentent se ramènent pratiquement à l'un des trois suivants :

– déterminer s'il s'agit d'un gaz pur ou d'un mélange ;

– en présence d'un gaz pur, identifier ce gaz ;

– s'il s'agit d'un mélange, caractériser et doser ses divers constituants.

Pour savoir si l'échantillon étudié est un gaz pur, il convient de rechercher si, en mettant en œuvre les diverses méthodes physiques de séparation dont on dispose (condensation, vaporisation et distillation fractionnées, adsorption), ou en utilisant divers réactifs chimiques, on parvient à séparer plusieurs fractions. Si le gaz s'avère non fractionnable, on peut le considérer comme un gaz pur et il convient alors de l'identifier.

Les essais effectués pour tenter de le fractionner auront en général fourni d'utiles indications sur sa nature. En outre, ses caractères organoleptiques (couleur, odeur déterminée avec précaution sur une bulle) et certaines propriétés aisées à déterminer (inflammabilité spontanée à l'air, combustibilité, comportement sous l'action de la chaleur, de l'eau et de la potasse) permettront en général de le classer dans un groupe à l'intérieur duquel on parviendra à l'identifier facilement, grâce à des réactions spécifiques.

Si les essais d'analyse immédiate ont montré que le gaz est un mélange, il convient de caractériser ses divers constituants, puis de les doser. En fait, on effectue le plus souvent simultanément l'analyse qualitative et l'analyse quantitative, car les méthodes de séparation qui permettent d'isoler les diverses fractions permettent aussi de les doser.

Jusqu'à l'apparition de la chromatographie, on pouvait considérer qu'il n'existait pas en gazométrie une méthode générale simple, mais qu'on disposait seulement de quelques techniques – condensation et vaporisation, adsorption, absorption, combustion – grâce auxquelles on isolait, on caractérisait et on dosait simultanément les divers constituants d'un mélange, même complexe.

Si la chromatographie rend possible toutes les séparations sur un mélange, elle exige le plus souvent la mise au point d'une colonne particulière qui doit être utilisée dans certaines conditions, notamment de température, et l'identification des constituants risque d'être assez délicate, à moins de la faciliter en couplant un spectromètre de masse au chromatographe. La lacune évoquée plus haut n'est donc que partiellement comblée.

Il convient de souligner que dans bien des cas les problèmes d'analyse sont plus simples à résoudre. En effet, certains gaz ne peuvent pas coexister dans un mélange sans réagir ou disparaître, ce qui diminue le nombre de mélanges théoriquement possibles. En outre, on dispose toujours de renseignements sur le mélange : ou bien on connaît son origine et on est par conséquent à même de prévoir quels sont les gaz éventuellement présents, ou bien, si on l'ignore, les essais d'analyse immédiate effectués pour constater qu'il s'agit d'un mélange ont fourni d'utiles indications sur sa nature. En possession de ces données, on peut choisir la méthode de séparation et de dosage adéquate. Enfin, très souvent, le problème se simplifie encore davantage : les constituants du mélange sont connus et il s'agit simplement de les doser, le dosage pouvant d'ailleurs être limité à celui d'un seul des constituants. C'est le cas de l'analyse des fumées où, après avoir longtemps dosé le dioxyde de carbone, on se contente de plus en plus de déterminer la teneur en oxygène. Signalons que, dans ce cas comme dans beaucoup d'autres, on ne procède plus à aucune séparation : on mesure directement[...]