Sciences : L'HYDROGÈNE

« L' hydrog ène Henry Cavendish, ! qui fut le premier a à isoler l'hydrog ène, put ainsi en déduire avec précision les compositions de l'air et de l'eau.

La soudure ..,.._ au chalumeau oxyhydrique utilise l' intense chaleur que dégage la combustion de l'oxygè ne et de l'hydrog ène; ce procédé comporte des risques car, en certaines � proportions, le contact � entre les deux gaz � peut s'avérer explosif.

u aussi l'hydrogène dans les chalumeaux, pour le soudage.

Le chimi ste et phy sicien britannique James Dewar (1842-1 923) obtint, pour la premièr e fois, de l'hydrogène liquide en quantité non négli· geable en 1898.

Depuis le début du siècle, on pré­ pare industriellement de l'hydrogène liquide.

Une fois liquéfié, il est stocké dans des conte­ neur s ca lorifug és (tempér ature intérieur e constante).

Sous sa forme liquide, l'hydrogène sert d'agent propulseur dans les engins spatiaux.

Il s'agit en fait du combustible le plus performant pour les fusées ; on l'asso cie alor s à l'oxygène, qui sert de comburant.

L'hydrogénation Dans l'industrie chimique, on emploie notam­ ment l'hydrogène dans les réactions d'hydrogé­ nation, processus au cour s desquels il y a addi­ tion d'hydrogène sur les molécules des réactifs.

Ainsi, lorsque l'on traite un composé insaturé -c 'est-à-d ire pr ése ntant une ou plusieur s double s ou triples liaisons carbone-carbone (liai­ sons multiples) - avec de l'hydrogène, à haute temp érature et en présence d'un catalyseur adapté, comme le platine ou le ni ckel finement 1908 divisés, le composé de départ se transforme en corps saturé : la ou les liaisons multiples donnent lieu à de s liai sons simples par addition de l'h ydrogène sur les atomes de carbone impli­ qués.

Par exemple, on réalise la transformation de l'éthylène (CH2- CH 2) en éthane (CH3-CH3) par ajout d'hydrogène.

L'hydrogénation peut être réalisée à grande échelle dans l'indu strie, par exem ple pour la production de graisses comes­ tible s, comme la margarine, à partir d'huiles végétales.

On utilise également l'hydrogénation dans la production de l'es sence, ainsi que sur le charbon pour produir e des huiles minérales.

Le charbon est chauffé sous pression en présence d'h ydrogène et d'une huile lourde, après broyage, en présence d'un catalyseur contenant des sul­ fures métalliques.

Le deutérium et le tritium Le deutérium et le tritium sont les deux isotopes lour ds de l'hydrogène.

Le deutérium (symbole D) fut découvert en 1931 par le chimi ste améri­ cain Harold Urey (1893-19 31).

11 représe nte seu­ lement 0,02 % de l'hydr ogène naturel; ses atomes sont constitués d'un proton et d'un neu­ tron ; sa masse atomique est égale à 2.

L'eau ! Le combus tible présent dans le troisième a étage (le plus proche de la tête) de la fusée Ariane est fait d'hydrogè ne et d'oxygè ne liquides.

' Une nébuleuse ne contient ni étoile ni planète mais est formée d'un amas de gaz (surtout de l' hydrog ène) et de «poussières » interstellaires.

lourde, ou oxy de de deutérium, de formule D20, bout à 101, 4 oc sous pression atmosphérique, point d'ébullition voisin de celui de l'eau ordi­ nair e (10 0 °C).

En reva nche, le point de con gé­ lation de l'eau lourde est supérieur (3,8 oc) à celui de l'eau ordinaire (0 oC).

On peut séparer le deutérium de l'hydrogène par distillation frac­ tionnée de l'hydrogène liquide.

Les noyaux des atomes de deutér ium, appelés deutons ou deu­ térons, sont l'objet de nombr euses recherches en physi que.

On les emploie notamment pour bom barder des élém ents lour ds afin de les transmuter , c' est-à -dire de les transformer en d'autr es éléments.

Le tritium (symbole 1) est un isotope artificiel insta ble; il a une période radioacti ve d'en viron 12 ans.

Ses noyaux atomiques, appelés tritons, renferment un proton et deux neutrons ; sa masse atomique est de 3.

On obtient le tritium en bom­ bardant des noyaux de lithium par des neutrons.

Dans la haute atmosphère, du tritium est synthé­ tisé par bomba rdement de l'azote avec des neu­ trons provenant du rayonnement cosmologique.

La réaction de fusion nucléair e entre deutérons et tritons libère une quantité d'énergie considé­ rable.

Ainsi, le deutérium et le tritium sont les principaux intervenants dans la bombe à hydrcr gène, ou bombe H.

On les emploie également comme traceurs isotopiques, pour suivre le che­ minement de substances dans certains processus chimiq ues ou biochimiq ues.. »