Oxyhydrogène

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L'oxyhydrogène est un gaz composé d'hydrogène et d'oxygène en proportion molaire 2:1 en général. Le gaz peut être obtenu par électrolyse de l'eau. Il est notamment utilisé en soudure comme source de chaleur. Dans la pratique, un ratio de 4:1 ou 5:1 d'hydrogène et d'oxygène est nécessaire pour éviter une flamme oxydante.

Propriétés[modifier | modifier le code]

L'oxyhydrogène est brûlé lorsqu'il est amené à sa température d'auto-inflammation. Pour un mélange stœchiométrique à pression atmosphérique normale, l'auto-inflammation se produit à environ 570 °C. L'énergie minimale nécessaire pour enflammer un tel mélange avec une étincelle est d'environ 20 µJ. À température et pression normales, le gaz oxhydrique peut brûler quand il comprend entre environ 4 % et 95 % d'hydrogène en volume.

À l'allumage, le mélange de gaz se transforme en vapeur d'eau et d'énergie de presse, qui soutient la réaction : 241,8 kJ d'énergie (PCI) pour chaque mole de H2 brûlé. La quantité d'énergie thermique dégagée est indépendante du mode de combustion, mais la température de la flamme varie. La température maximale d'environ 2 800 °C est réalisée avec un mélange stœchiométrique pur, à environ 700 °C plus chaud que dans une flamme d'hydrogène dans l'air. Lorsque l'un des gaz est mélangé au-delà de ce ratio, ou lorsqu'il est mélangé avec un gaz inerte comme l'azote, la chaleur doit se répandre à travers une plus grande quantité de la matière et la température est inférieure.

Production[modifier | modifier le code]

Un mélange stœchiométrique pur peut être obtenu par électrolyse de l'eau, qui utilise un courant électrique de dissocier les molécules d'eau :

électrolyse : 2 H2O → 2 H2 + O2
combustion : 2 H2 + O2 → 2 H2O

William Nicholson a été le premier à décomposer l'eau de cette manière en 1800. L'énergie nécessaire pour produire le gaz oxhydrique est toujours supérieure à l'énergie libérée par la combustion selon le premier principe de la thermodynamique.

Applications[modifier | modifier le code]

L'éclairage[modifier | modifier le code]

De nombreuses formes de lampes à oxyhydrogène ont été décrites, comme la lumière Drummond, qui utilise une flamme oxhydrique pour chauffer un bloc de

La lumière Drummond utilise une flamme de gaz oxyhydrique comme source de chaleur.

chaux qui produit une lumière vive en incandescence. A cause du caractère explosif du gaz oxhydrique, ces éclairages ont été progressivement remplacés par la lampe à incandescence de Thomas Edison.

Soufflet à Oxyhydrogène[modifier | modifier le code]

Le soufflet à oxyhydrogène a été développé par le minéralogiste anglais Edward Daniel Clarke et le chimiste américain Robert Hare au début du XIXe siècle. Il produit une flamme assez chaude pour faire mélanger deux matériaux réfractaires tels que le platine, porcelaine, briques réfractaires.

Soufflet à Oxyhydrogène du dix-neuvième siècle en fonctionnement avec deux types d'anti retour de flammes.

Chalumeau à Oxyhydrogène[modifier | modifier le code]

Le chalumeau à oxyhydrogène brûle l'hydrogène (le carburant) est présence de l'oxygène (le comburant). Il est utilisé pour la découpe et le soudage des métaux, du verre et thermoplastiques.

En raison de la concurrence du chalumeau acetylene oxygene et du soudage à l'arc, le chalumeau à oxyhydrogène est rarement utilisé aujourd'hui, mais il reste l'outil de coupe préféré dans certains soudages et oxycoupages.

Application automobile[modifier | modifier le code]

Le gaz oxyhydrogène également appelé HHO ou gaz de Brown est également utilisé dans l'application automobile. Il agit comme comburant et non pas comme carburant d'un moteur à explosion. En effet le gaz HHO permet d'augmenter l'inflammabilité du mélange carburant/air lors de l'explosion dans la chambre de combustion. L'explosion produite est plus forte qu'une explosion conventionnelle. Il en résulte une plus grande force appliquée sur le piston[réf. nécessaire].

Le générateur HHO type dry cell permet d'adapter la technologie HHO à l'automobile pour réduire la consommation de carburant du véhicule et diminuer les émissions de polluants atmosphériques comme le CO2 et le NOx[réf. nécessaire].

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • Gaz de Brown : travaux de l'ingénieur Yull Brown sur Quanthomme
  • Générateur HHO : produire du gaz HHO pour l'application automobile