Bull. SOC. Chim. Belg., 62, pp. 55-66, 4 fig., 1953 i Recherches oscihgraphiques et calorimktriques SUP l’effluve 61eclrique et SUP son action chimique,

notamment pour la production de l’ozone

PW

E. BRINER, V. SPRETER & B. KOVALJV (Gentwe)

HE SUM^ : En se servant des mCthodes oscillographiques, les auteurs font ressortir les caracthres distinctifs de l’effluve klectrique, celui notam- ment qui approprie spkcialement ce mode de decharge klectrique B la production de l’ozone.

D’autre part, ils dkterminent l’knergie consommke dans chaque opht ion, a I’side d‘une mkthode calorimktrique, qui n’est pas affertke par les imprkcisions inhkrentes aux mesures de l’intensitk du courant !orsque l’effluve jaillit, comme c’est le cas dans la rnkthode klectrique. 11s ont pu ainsi obtenir une valeur exacte du rendement Bner&tique de production de l’ozone et ont bask sur cette donnke une ktude systkrna- tique de l’influence exercke par les diffkrents facteurs agissant dans I’effluvation.

9 1. - GENERALITES

A titre introductif, il convient de rappeler ce qui dis- tingue l’effluve 6lectrique de deux autres sortes de dbcharges, 1’6tincelle et I’arc.

Tcnrion Ces distinctions sont souvent schkma- tiskes par la courbe dite (( caractbristique n figurke ci-contre. Elle reprksente les variations de l’intensitb I en fonction de la tension E regnant entre deux klectro- des metalliques, disposkes dans un milieu gazeux. A partir d’une certaine tension, il se produit une dkcharge, tr&s peu lunii- neuse, accompagnke d‘un bruissement ;

_ _ I _ c’est l’effluve (l). L’intensitk, trbs faible, s’accroit A peu prGs proportionnellement B la tension, ce qui correspond par consC-

Etfluve

E t i n c e l l e

Intm~it‘

Pig. 1

(l) DCsignation allemande : stille ou dunkle Entladung ; dksignation anglaise : silent ou dark discharge.

56 E. BHINER, V. SPRETER ET B. KOVALIV

quent a m e caractkristique ascendante. En fait, la luminositk est due a une foule de petites ktincelles dissdminkes dans le gaz, en sorte que l’klkvation de la tempkrature du gaz est minime.

Mais, dans ces conditions expkrimentales, l’effluve n’est pas stable, car l’ionisation crkke par la dkcharge peut favoriser un trajet d‘klectricitb plut6t qu’un autre; la conductibilitk du gaz augmente alors dans cette direction et, par suite, kgalement l’intensitd du courant ; d’oh amkliora- tioii de l’ionisation et, la skrie de ces processus se poursuivant, le rkginie d’effluve passe spontanbment 21 un rkgime d’ktincelles nourries, luminru- ses et crkpitantes. Par le fait m&me des proc*essus qu’il engendre, un tel dgime rkpond a un abaissement de la tension pour une Blkvation de l’in- tensitk, soit a une caractbristique descendante.

Enfin, si la puissance amen& aux klectrodes Ie perniet, l’ionisation continuant 21 s’klever, le milieu gazeux devient tr&s conducteur et un courant intense pourra &tre entretenu rkgulikrement par une tension relativement faible ; c’est le regime d‘arc, Cgalement reprksentk par line caractbristique descendante en raison des intensitks beaucoup plus fortes qu’il comporte (fig. 1). Les dkcharges sou6 forme d’ktincelles, et surtout sous forme d’arc, donnent lieu 21 de forts dkgagements de cbaleur.

De telles diffkrences entre ces trois regimes joueront naturellement UII grand rBle dans les actions chimiques - elles sont d’ordre thermique. Clectronique et photochimique( I)- exerdes par les ddcharges klectriques dans les gaz : celles-ci peuvent intervenir favorablenient ou dkfavorable- ment, caz les molkcules des corps a obtenir, aprks avoir Ctd fomkes, peuvent aussi Ctre dktruites par la chaleur, par des chow d’klectrons ou encore par des radiations.

C‘est ainsi que pour la prkparation de l’ozone, dont la destruction totale (2) est fortement accklbrde par 1’61kvation de tempkrature, l’effluve, dbrharge relativement froide et caractkriske par la prkdominance des actions klectroniques (9, donnera de beaucoup le meilleur rksultat. Mais, pour tirer parti de l’effluve, il dtait nkcessaire de disposer d’un gknkrateur parant B l’instabilitb de cette sorte de dkcharges, lorsqu’elles jaillissent dans un gaz conipris entre deux klectrodes mktaIliques, comme il 1’a ktk indiquk plus haut. Or, l’effluveur construit en 1857 par W. Sie- mens (4) remplit admirablement cet office.

(l) E. BRINER, Arch. Sc. phys. et nat. GenZire, (5 ) , 23, 1 (1941); J . Ch. p h p . 12, 256 (1914).

(2) La concentration d’kquilibre de l’ozonc est en effet infime, puisque son maximum atteint a 35000K, a la pression atmosphkrique, n’est que de 2,2.1W6%. (E. BRINER & B. Susz. Heln. 18, 1468 (19%).

La synthkse de l’ozone par un flux d’6lectrons a etk rkalisee par plusieurs expbrimentateurs, notamment par L. HENRY. Ce bull. 40, 339 (1981).

(4) Dans une simple note au bas de la page, ti la fin d’un mkmoire intitulk : (1 Ueber die elektrostatische Induction und die Verztigerung des Stroms in Flaschendrtlhten IJ Ann. der Phys. und Chem. (4) 12,120 (1667),

L’EFFLUVE ELECTRIQUE 57

L’effluveur de Siemens est si connu qu’il nous suffira de rappeler, pour les besoins dc I’esposk. qu’il est constituC par deux lames d’un diklectrique solide, veme ou autre matbriel, entre lesquelles jaillit l’effluve dans le gaz, le courant alternatif &ant amen6 par deux armatures con- ductrices recouvrant les parois extkrieures des lames (l). La stabilitC de I’effluve est ainsi assurke, d’abord par 1’Ctalement de la dkcharge, e t surtout par le pouvoir isolant du diklectrique qui empeche le rkgime d’effluve de dkgCnkrer ell rkgime d’4tincelles ou d’arc.

5 2. - LE (( SEUIL )) DE L’EFFLUVE

Comme on le sait, l’effluve ne peut jaillir que lorsque la tension appliquke aux armatures dkpasse une certaine valeur, dite tension critique, ou simplement seuil. En tenant compte de l’ktude approfondie que nous en avons faite, nous soulignons, dans les considkrations ci-apres, I’importance de cette notion du seuil.

En dessous du seuil, l’effluveur se comporte comme un condensateur B peu pres parfait obkissant aux deux relations :

1) I = E . o . C 2) P = E.I.coscp

Dans l), nous avons : I et E, intensitk e t tension efficaces; 0, pul- sation ( w = 2x /T = 2xn T durke de la pkriode, n frkquence en per jsec) e t C capacitk; C se calcule par les formules connues R. partir des dimen- sions de l’effluveur et des constantes diklectriques du solide et du gaz. Dans 2) , P est la puissance consommke par l’effluveur : elle est pratique- ment nulle, puisque l’angle de dkphasage de la tension sur I’intensitC est voisin de x 12, d’oii cos ‘p

Mais au-dessus du seuil, l’effluve jaillit avec les manifestations knergbtiques rappelkes plus haut. Dks lors, les formules ci-dessus ne s’appliquent plus; car, s i le diilectrique solide a risiste‘, le gaz cesse (tout au m i n s pendant une partie de la pe‘i-iode romme on le verra plus loin) de se comporter comme un diflectrique, car i l est perce‘ par les de‘charges r p i le traversent de toutes parts sous joi-me d’eJffltives.

0.

Siemens dkcrit cet effluveur qu’il appliqua aussit6t B la production de I’ozone; il vaut la peine de relever que ce dispositif a 6 t h le prototype, B peine modifiC dam ses ClCments essentiels, dc la plupart, des appareils utilisPs, aussi bien xu laboratoire quc dnns I’industrie: pour la fabri- cation de I‘ozone.

(l) Dans un autre type d’effluveur, un dep diklectriques solides est supprimk et l’effluve jaillit entre la paroi du diklectrique solide et une surface mCtallique : mais, d’aprbs nos propres expCriences, cette disposition est peu favorable h la production de l’ozoiie, car la surface m&allique, sur Iaquclle s’ktale I‘effluve, acc&li.re la dCcomposition therniique de I ‘ozone.

58 E. BRINER, V. SPRETER ET B. KOVALIV

Le seuil depend de toute une serie de facteurs; quelques resultats seront donnes plus loin sur cette dependance a l’kgard de la frkquence et de la pression. Mais, en se rappor- tant A la figure 2 (I), on pourra se faire une idee des valeurs relatives du seuil de quelques gaz usuels prjs a la pression atmospherique. Les determinations ont Cte faites par la mkthode, gknkralement u tiliske, consistant a relever les va- leurs de la tension -- ce sont precisement les seuils - corres- pondant a un brusque accroissement de I’intensitk. Ces mesures ont 6te effectukes avec un effluveur plan, aliment6 par du courant a 50 per/sec.; elles n’ont qu’une valeur comparative car elles dkpendent evidemment des ristiques de l’appareil.

mA 4

3

2

3 I 2 3 4 5 6 7 8 9 { O f : U f 3 h

Fig. 2.

caractC-

Comme on le w i t , les valeurs du seuil different beaucoup d’un gaz a l’autre. Ces differences sont en rapport avec l’affinite electronique du gaz effluvk, c’est-a-dire avec son aptitude A fixer les electrons, qui partent des surfaces entre lesquelles j aillissent les decharges, ou qui resultent de l’ioni- sation soit des molecules, soit des atomes du gaz. C’est ainsi que le seuil de l’argon est extremement bas (1.700 V environ) tandis que celui du chlore depasse la tension (13.000 V) perrnise par notre installation.

L’ozone doit avoir aussi une affinite electronique elevee,

( I ) V. SPRETER & E. BRINER. Helu. 32, 2524 (1849).

L’EFFLUVE ELECTRIQUE 59

yuisque, en passant de l’oxygene pur (seuil 6.500 V env.) A un oxygene contenant 7 % en volume d’ozone, le seuil s’est Cleve a 9.500V environ. Cette propriete de l’ozone jouera naturellement un certain r81e dans la production de ce gaz par l’effluve.

Nous avons encore applique d’autres mCthodes de deter- mination du seuil (*); notamment quand la tension croissante atteint le seuil, on peut dCceler avec une grande sensibilite l’apparition de l’ozone.

5 3. - EMPLOI DES METHOIXS OSCILLOGRAPHIQUES

Ces methodes (z) nous ont permis de soumettre A une analyse detaillee la succession dans le temps, des phenomenes intervenant dans un effluveur; en particulier, avec leur aide, nous avons pu reconnaitre les raisons de l’avantage que pr6sente l’application de I’effluveur sur tous les autre,s pro- ced6s de production de l’ozone; des comparaisons le montre- ront plus loin.

Une des applications de I’oscillographe cathodique est de donner sur 1’Ccran lc trace de la courbe (e f ( f ) ) de la tension ou celle (i == f(t)) de l’intensite, ou des deux simul- tanement. L’effluveur &ant branche sur un transformaterir e lhateur de tension, alimente par le courant alternatif du reseau, frequence 50 per /sec. (courant de base), nous avons enregistre les oscillogrammes represent& sur la fig. 3.

Au-dessous du seuil (photo l), la courbe e = f ( t ) est une sinusoi‘de A peu prks parfaite, mais la sinusoi’de i = f ( 2 ) est plus ou moins fortement deformee. Nous ne faisons que signaler ici ces deformations (3) car, se manifestant deja en dessous du seuil, elles ne sont pas en rapport avec l’effluve.

(l) Les rCsultats en seront cloniies dans une autre publication. (2) D’autres auteurs (-4. KLEMENC, H I N T E R B E R G & H ~ P E R , z. .I.

Rlektrochem. 43, 708 (1037) et T. C. MANLEY, Trans. Electr. Soc. 84.. 83 (1048)) ont Cgalement utilisC ces ni6thdes ; clans ce Laboratoire, nous avons depuis longtemps fait un large usage de l’oscillographe catho- dique dans les rechercles sur l’action chimique de I‘arc Clectrique. E. BRINER, Arch. Sc. phys. et nat. loc. cit.

(3) Elles sont dues en particulier h des harmoniques du courant de base, comme ceia h CtC expos6 dans un mCmoire devant paraftre pro- chainement.

60 E. BRINER, V. SPRETER ET B. KOVALIV

Fig. 3 Fig. 4

Au-dessus du seuil (photo 2), la courbe e == f ( t ) n’est pour ainsi dire pas deformee. Mais la courbe i = f( t) subit des modifications qui peuvent &re tres marquees ; celles-ci, d’apres 1’Ctude que nous en avons faite, diffbrent beaucoup si on change p. ex. la frequence ou si l’on modifie le circuit 61ec- trique OLI la liaison de ce circuit avec l’oscillographe.

Un aspect, particulibrement intkressant de l’oscillogramme, est relui qui est realis&, lorsque le circuit ne comporte pas de rksistance ohmique additionnelle, et que la liaison entre l’effluveur et I’oscillographe est exempte de self-induction. Dans ces conditions, la courbe, plus ou moins d6formdee, relative a l’intensitk de base, se surmonte, en une region bien determinee de chacune des deux alternances de la pkriode, de sortes de franges, formees d’une succession de pointes d’intensitk tr6s accentukes. Chacune de ces pointes constitue en fait une brbve dCcharge ; c’est sow cet aspect (l) (reproduit par le dessin de la figure 4) qu’elles apparaissent a l’ceil sur l’dcran, car, sur les photos, on ne peut les voir aussi nettement, la durCe des decharges Ctant trop faible par rapport a la pose nkcessaire. On se trouve donc en presence de courants de fr6- quence beaucoup plus BlevCe (2) que celle du courant de base; de plus, il s’agit de courant aphiodique, ce qui nous a 6t6 dhontrC par l’impossi- bilit6 de dgler le balayage de I’oscillographe de fagon a obtenir ties images stables des courbes i =f(t) dans la region des franges.

Un autre aspert a retenu notre at,tention ; il correspond 21 un nion-

(I) C’est prkcisement cet aspect qu’ont decrit KLEMENC & coll.Zoc.cit. Selon notre estimation, ces frbquences sont de I’ordre de 1 0 4 ,

ce qui eoncordc avec l’ordre trouv6 par KLEMENC & coll.

L’EFFLUVE ELECTRIQUE 61

tage comportant une grande rksistance ohinique sur le circuit, ou une self-induction entre l’effluvew et l’oscillographe ; on voit alors que la courbe i = f ( t ) est soulevke, ce qui traduit aussi un fort accroissement de l’intensitk (l), sans que des franges se manifestent.

Du point de vue de la production de l’ozone, les condi- tions favorables rdalisees dans l’effluve, nous semblent avant tout resulter du fait que les dkcharges, sous cette forme, ne jaillissent que pendant une fraction de chaque alternance clu courant. Ainsi, se succedent rapidement des phases de jaillissement et d’extinction de l’effluve, agissant a la fagon cl’un chaud-froid. Par ces processus, les molecules d’ozone, emmenees constamnient par le gaz circulant, kchappent aux actions destructrices (thermiques, dectroniques et photo- chimiques) exercCes par l’effluve. C’est la l’explication des rendements knergetiques relativement eleves que l’on atteint en se servant de ce mode de production de l’ozone. I1 sera question de ces rendements dans le paragraphe suivant.

9 4. - ENERGIE CONSOMMEE DANS L’EFFLUVEUR; MESURES

ELECTRIQUES ET CALORIMETRIQUES

Dans les syntheses realisees par voie Clectrochimique, il importe de connaitre 1’6nergie consommee ; celle-ci s’ex- prime pratiquement par le (( rendement dnergktique de p r o duction )) (poids du corps obtenu par unitk d’energie consom- mee, soit le kilowatt-heure (kWh)). Theoriquement, cette donnee peut Ctre instructive, car, s’il est possible de calculer la quantite d’energie thkoriquement necessaire A la trans- formation chimique envisagee, on saura la part qui, dam 1’Cner- gie fournie a l’effluveur, est convertie finalernent en energie chimique. Ainsi, pour la production d’ozone, on basera le calcul sur la chaleur de formation (- 34,5 Cal.) ou, plus exactement sur 1’Cnergie libre de formation (-- 39,4 Cal.) de la mol. gr. d’ozone A partir de 3 12 mol. gr. d’oxygbne (”.

(1) C’est un de ces aspect que signale T. C. MANLEY loc. eit.

(2) En rkalit6, d’aprhs des ktudes prkckdentes, portant sur le mkca- nisme des rkactions provoquees par les dkcharges klectriques (E.BRINER, Arch. Sc. phys. net at. et J . Ch. phys. loc. cit.), l’knergie a fournir n’est pas toujours facile B Calculer; elle se rspporte en effet aux processus

62 E. BRINER, V. SPRETER ET B. KOVALIV

Pour rksoudre le problhme, on a tout d‘abord eu recours B des mesures l’expression s), Clectriques. La relation a utiliser est alors semblable

inais se rapportant B I’Bnergie W, soit :

8) w = E.I.t.coscp = E . 1 . t . k

oh t est la durke cl’effluvation et k le facteur de puissance. Mais cette relation n’est valable pour l’effluveur qu’en dessous du seuil ; c’est-a-dire lorsque l’effluve ne jaillit pas, l’effluveur se comportant alors, comme il :I 6th dit plus haut, en condensateur parfait ne consomrnant pas d’Bnergie

Au-dessus du seuil, l‘effluve jaillit en consommant de l’knergie, et, airisi que l’ont dkmontrB les constatations oscillographiques, le courant, qui augmente fortement, ne peut plus stre ronsidCr6, dans son ensemble, romme sinusoldal ; le facteur de puissance k n’a plus alors la signification d’un cosinus d’angle de dkphasage (l), comme o’est le cas dans les circuits comportant des resistances ohmiques, des self-inductions et des capacitks.

Ainsi, la mesure d‘knergie, ou de la puissance, consommBe par I’effluve, Cchappe aux mkthodes Clectriques, telle que celle, dite des trois ampkrem&tres, utiliske par plusieurs expkrimentateurs, et dans des recherches prBcCdentes de ce Laboratoire (2). D’ailleurs, du fait de la nature complexe des courants intervenant dans l’effluve, I’intensitB ne Re pr6te pas non plus une mesure exacte (3) (des valeurs relatives suf- fisent cependant pour la dktermination du seuil). Dans la relation a), la tension se trouve donc &re le seul facteur klectrique mesurable avec exactitude. Ce sont la les raisons qui nous ont fait opter pour une metbode calorimktrique (4) de mesure de l’knergie consommbe par l’effluve.

Dans celle-ci, l’effluveur, d’un type annulaire appropriB est immergk dans un calorimktre, pourvu de tous ses accessoires (&). Un Btalonnage Blectrique donne, en calories ou en watt. heurr, la valeur du desk d’61Bva- tion de tempkrature. Avec eette donnBe, et en tenant compte de 1’Bnergie chimique mise en jeu dans les synthhses effectukes, on ralculera la valeur exacte W de 1’Bnergie fournie a l’effluveur.

(cos cp = 0).

initiaux dbclenchks par la dkcharge et qui sont tous, de par leur nature (dissociation des molkcules en atomes, activation, ionisation par ehocs), fortement endothermiques, ou plus exactement endergoniques.

(l) 11 en est d’ailleurs de m&me pour la dkcharge sous forme d’arc. E. BRINER, H. HOFER & J. KUNDIG, Helv. 30, 1005 (1947).

(2) E. BRINER & B. Susz, Helv. 13, 678 (1930) et E. BRINEB & R. BEVER, Helv. 25, 900 (1942).

(a) Cette question fait l’objet d’une Btude spbciale de deux d’entre nous (B.K. & E.B.), elle est destinBe B paraitre prochainement.

(4) Nous l’avons utiliske a plusieurs reprises dans les recherches prBcBdentes (Voir notamment E. BRINER & B. Susz, loc cit.).

( 6 ) Voir la description de ce dispositif V. SPRETER & E. BRINER, Helv. 32, 2044 (1949).

L’EFFLUVE ELECTRIQUE 63

C’est en nous servant de cette valeur de l’energie que nous avons pu Ctudier niethodiquement l’influence exercee par les nombreux facteurs intervenant dans l’action chimique de l’effluve, et en particulier dans la production de l’ozone. Nous exposons ci-aprbs quelques-uns de ces rksultats (l).

Influence du gaz diluant de l’oxygene Pratiquement, pour la production de l’ozone, entrent

en ligne de compte l’oxygene pur et l’air. I1 est bien connu qu’en passant de l’oxygbne a l’air, le rendement de production de l’ozone diminue notahlement. Dans nos essais, cette dinii- nution a 6te de l’ordre de 50 yo. D’une de nos series d’expe- riences, faite a differents debits du gaz effluve, nous extrayons a titre d’exemple les rendements suivants, se rapportant au debit de 100 1 /h. et a la frequence de 50 per/sec. : oxygene 174 g.0, par kWh., air 74 g /kWh. La diminution est donc hien inferieure a celle qui repond a I’abaissement de 5 a 1 de la concentration. De plus, la nature du diluant intervient aussi, mCme si on le retrouve inalter6 apres son passage dans l’effluveur, ce qui est le cas des gaz rares. Ainsi, pour le melange Ar 4 /5-0,1/5, nous avons trouve un rendement de 130g/kWh. au debit de 201/h. et a la frequence de 50 per Isec., donc bien pres de celui, 135 g /kWh, obtenu pour I’oxygbne trait6 dans les memes conditions (”. De tels effets, diffkrents de ceux auxquels on pouvait s’attendre sont une des caracteristiques des actions chimiques des decharges electriques.

Influence de la concentration de l’ozone Comme il l’a 6te mentionne plus haut, la presence de

l’ozone eleve le seuil. A cet effet, defavorable au rendement, s’ajoute la destruction de l’ozone qui s’amplifie avec la concentration. La diminution des rendements avec la con- centration de l’ozone a ete souvent relevee et l’on sait bien

(l) Leur ensemble fera l’objet de publications dbtaillkes dans lcs Helv.

t2) Sur ce sujet voir E. BRINER & B. BEVER Zoc cit., mais dans ce travail les conditions Btaient assez diffbrentes de celles qui viennent d’&tre indiqukes.

,64 E. BRINER, V. SPRETER ET B. KOVALIV

que l’on a interbt A augmenter le debit du gaz circulant. ce qui dilue l’ozone. Mais on ameliore aussi le rendement en abaissant l’intensite I, car l’accroissement de celle-ci, tout au nioins jusqu’a un certain point, accroit la concentra- tion de l’ozone. C’est en effet en operant peu au-dessus du seuil, ou I’intensite est faible, que nous avons obtenu, dans l’oxygene, le rendement eleve de 200 g /kWh. D’ailleurs, dans l‘action chimique des decharges electriques en general, e t pour les raisons rappelees plus haut, le rendement Cnerge- tique est avantage par une diminution de l’intensite.

Influence de la frdquence Nous avons effectue de nombreuses mesures aux fre-

quences de 50, 460, 800 et 1380 per/sec. en vue d’etudier cette influence. Sur le seuil d’abord, les mesures ont montre que l’accroissement de la frequence tend 9 Blever sa valeur, mais de trks peu : par ex. de 8.700 A 9.200 volts, lorsqu’on passe de la frequence 50 a 1380 per/sec.

Sur le rendement, a un faible debit, l’accroissenient de frequence est prejudiciable, car selon la relation 1. l’in- tensite est fortement augmentee. Dans l’oxygene par ex. pour la tension de 12.000 V et au debit de 20 1 /h., le ren- dement a baisse de 135 a 33 g/kWh. et dans l’air de 68,5 a 20 g /kWh. en passant de 50 a 1380 per /sec. Et cependant, en augmentant le debit, et cela surtout pour l’oxygene, l’influence defavorable de l’accroissement de frequence peut Qtre compense. D’ailleurs, du point de vue pratique, il peut 6tre avantageux d’avoir recours a une frkquence plus Clevee car, du fait du comportement capacitif de l’effluveur, celui-ci pourra travailler a une puissance accrue.

Influence de la pression sous laquelle circule le gaz A effluver. La reduction de la pression, comme on pouvait s’y attendre, abaisse notablement le seuil A toutes les fre- quences employees; par ex., au debit de 50 l/h., la reduction de la pression de 730 a 500 mm de Hg a determine un abais- sement du seuil de 8.700 a 6.200V pour l’oxygene et de 9.400 a 7.000 V pour l’air. Mais, malgre cet avantage, le rendement 6nergetique diminue, il est vrai faiblement, du

L’EFFLUVE ELECTRIQUE 65

fait d’une depression; par ex., dans les mi3mes conditions que ci-dessus, le rendement, apass6 de 160 a 151 g/kWh (l).

Influence de la tempe‘rature

L’etude de ce facteur par la m6thode calorimetrique est en cours. I1 nous suffit toutefois de rappeler que, conime on pouvait le prevoir d’aprbs la forte diminution avec la temp6rature de la vitesse de decomposition de l’ozone, le refroidissement agit trbs favorablement sur la production de ce gaz par l’effluve. Si l’on descend au-dessous de la tem- perature de liqu6faction de l’ozone, l’am6lioration du rende- ment sera particulikrement &levee, car les molecules formbes kchappent, par leur condensation, d’une facon encore plus marquee aux actions destructrices (”. Des mesures du ren- dement energetique, effectuees par la mhthode des trois ampkremktres (3) ont montre qu’on pouvait, par le refroi- dissement, dkpasser 200 g /kWh.

5 5. - CONCLUSION

I1 convient de relever le rendement 6nerg6tique relati- vement elev6 que l’on peut atteindre, dans la production de l’ozone, par l’action chimique des ddcharges Blectriques sous forme d’effluve; en effet, comme on l’a relev6 plus haut, ces decharges exercent tout A la fois des actions synthetiques et destructives. Malgre cela, un rendement 6nergetique de 200 g /kWh represente le 17 yo d’un rendenient theorique rapport6 a la chaleur de formation de la mol. gr. d’ozone et de 19 yo si le calcul est fait a partir de l’hergie libre de formation. On se rendra compte de l’avantage de cette methode en la comparant a la production de l’ozone par

(l) WARTENBERG & TREPPENHAUER ( Z . f. Elektrochem. 31, 633 (1925) signalent aussi une faible diminution du rendement par abaisse- ment de la pression.

(2) E. BRINER & E. DURAND, C. T. 145, 272 (1097); J . Ch. phys.

(3) E. BRINER & €3. Susz., loc. cit. 7, 1 (1909).

66 E. BRINER, V. SPRETER E T B. KOVALIV

Clectrolyse. Par cette dernihre mCthode, le meilleur rendement atteint jusqu’ici a Ctb de 12,5 g/kWh (l).

Les constatations faites dans nos recherches prksentent un certain inter& pratique en raison de l’emploi frequent de l’ozone pour l’oxydation ou l’ozonation de nombreux composCs organiques et surtout de son application - elle tend A se repandre de plus en plus - comme agent de stCri- lisation de l’eau.

UNIVERSITE DE GENBVE Laboratoire de Chimie fechnique,

thdorique et d’e‘lecfrochimie

(I) E. BRINE= & A. YALDA, Helv. 24, 1828 (1941).

Communiqud d la Socidtd Chimique de Belgipue le 12 novenzbre 1962.