JOHN DALTON

(1766 - 1844) 

SOBRE LA ABSORCIÓN DE LOS GASES POR EL AGUA Y OTROS LÍQUIDOS

Leído el 21 de Octubre de 1803 (1, ver en notas)

1) Si en un recipiente de abertura estrecha ese hierve enérgicamente una cantidad de agua pura por un corto tiempo, o si se la somete a la bomba de aire (2) extrayendo este del recipiente que contiene el agua y se la agita luego vigorosamente por algún tiempo, la casi totalidad de cualquier gas que el agua pueda contener será separado de ella

2) Si una cantidad de agua liberada de aire de ese modo se agita en cualquier clase de gas con el cual no se una químicamente, absorberá un volumen de gas igual al propio, o sino, una parte de el igual a alguna de las siguientes fracciones; a saber: 1/8, 1/27, 1/64, 1/25, etc., que son los cubos de las inversas de los números naturales 1, 2, 3, etc., o 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, etc (3). Un mismo gas es absorbido siempre en la misma proporción, como se ve en la siguiente tabla: Debe entenderse que la cantidad de gas ha de medirse a la presión y temperatura a que se efectúa la impregnación.

Volumen absorbido, considerando el volumen de agua igual a la unidad.

 3) El gas absorbido de ese modo puede ser recuperado del agua, en la misma cantidad y con las mismas cualidades con que entro, por los medios señalados en el primer articulo.

4) Si se agita una cantidad de agua libre de aire con una mezcla de dos o más gases (tal como el aire atmosférico), el agua absorberá de cada gas la misma porción que absorbería si le fueran presentados separadamente, según sus densidades propias.

a) De acuerdo con los experimentos del señor William Henry el agua no absorbe todo su volumen de oxido nitroso: en una o dos de mis experiencias ha llegado muy aproximadamente a hacerlo. La aparente desviación de este gas puede deberse a la dificultad de determinar el grado exacto de su impureza.

b) Alrededor de 1/20 de gas nitroso es absorbido usualmente y 1/27 es recuperable: esta diferencia es originada por el residuo de gas oxigeno en el agua, cada medida del cual requiere para saturarse, cuando esta en el agua, 3 1/2 e gas nitroso. Quizá se encuentre, además que el gas nitroso contiene usualmente una pequeña porción de oxido nitroso.

Por ejemplo: del aire atmosférico consistente en 79 partes de gas azoe y 21 partes de gas oxigeno, por ciento.

El agua absorbe 1/64 de 79/100 de gas azoe = 1,234

+

El agua absorbe 1/27 de 21/100 de gas oxigeno = 0,778

=

Suma, por ciento 2,012

5) Si se agita agua impregnada de cualquier gas (por ejemplo, gas hidrogeno) con otro gas igualmente absorbible (por ejemplo, gas azoe), aparentemente no habrá absorción del ultimo, pues, después de la agitación, se encontrara tanto gas como se introdujo en el agua. Pero al examinar el gas residual se hallara que es una mezcla de los dos y que la proporción de ambos dentro del agua será exactamente igual a la de fuera de ella.

6) Si se agita agua impregnada de cualquier gas con otro menos o más absorbible, habrá aparentemente un aumento o disminución del ultimo, pero al examinar el gas residual se hallara que es una mezcla de los dos, de acuerdo con las proporciones del articulo.

7) Si se agita, en una redoma provista de un tapón esmerilado muy cuidadosamente adaptado, una cantidad de agua con cualquier gas o mezcla de gases hasta que haya absorbido la porción debida de ellos, entonces, si se asegura el tapón, la redoma puede ser expuesta a cualquier variación de temperatura sin altera el equilibrio; es decir, la cantidad de gas en el agua, expuesta esta al calor o al frío, permanecerá constante si el tapón es estanco al aire. (La redoma no debe estar muy llena de agua y la temperatura estará comprendida entre 32º y 212º (7).

8) Si se agita agua impregnada de un gas (por ejemplo, gas oxigeno) con otro gas que tenga afinidad por el primero (por ejemplo, gas nitroso), la absorción del ultimo superara, en la cantidad necesaria para saturar el primero, el valor correspondiente al agua libre de gas (c).

9) La mayoría de los líquidos y las soluciones salinas en agua absorben la misma cantidad de gases que el agua pura, con excepción de los que tengan afinidad por el gas, tal como los sulfuros por el oxigeno.

Los artículos precedentes contienen los principales hechos necesarios para establecer la teoría de la absorción: los que siguen son de importancia menor y, en parte, deducibles como corolarios de aquellos.

10) El agua destilada pura, el agua de lluvia y la de pozo contienen, en general la proporción debida de aire atmosférico: de no ser así, la adquieren rápidamente por agitación en el, perdiendo cualquier otro gas del cual pudieran haber sido impregnadas. Es notable, sin embargo, que el agua, en ciertas circunstancias, pierde por estancamiento parte de su oxigeno, a pesar de la constante exposición a la atmósfera. He encontrado que este eran invariablemente el caso en mi gran cuba neumática (9) de manera que contiene alrededor de 8 galones o 1 1/3 pies cúbicos de agua. Toda vez que se la vuelve a llenar con agua de lluvia suficientemente pura, recobra su proporción de aire atmosférico, pero con el transcurso del tiempo, pierde oxigeno. En tres meses la superficie total se había cubierto de una película y no se encontró nada de gas oxigeno en el agua. Esta había adquirido un olor desagradable aunque no demasiado, pues no había sido contaminada con ninguna porción importante de mezclas metálicas o sulfureas o de cualquier otro articulo el cual pudiera adjudicársele ese efecto (se la extrajo de una cisterna de plomo). La cantidad de gas azoe no disminuye por el estancamiento o, por lo menos, no lo hace e forma importante. El no haber reparado debidamente en estas circunstancias ha sido la causa de la gran diversidad de resultados obtenidos por diferentes filósofos sobre la cantidad y calidad del aire atmosférico en agua. Por el articulo 4 se deduce que el aire atmosférico expelido por el agua hubiera debido tener 38 por ciento de oxigeno, mientras que, según este articulo, puede expelerse del agua un aire que tenga de 38 a 0 por ciento de oxigeno. Presumo que la desaparición del gas oxigeno del agua debe ser causada por algunas impurezas existentes en el agua que se combinan con el. Un agua pura de lluvia mantenida mas de un año en una botella de barro no predio nada de su oxigeno.

c) Una parte de gas oxigeno requiere 3,4 partes de gas nitroso para saturarse en agua. Esto concuerdaron que la mezcla rápida de gas oxigeno y gas nitroso ocasiona en otras condiciones, sobre una superficie amplia de agua, una mayor disminución que de otro modo. En efecto, así se forma ácido nitroso, mientras que, cuando el agua no esta presente, se forma ácido nítrico, que requiere exactamente la mitad de gas nitroso, como lo he establecido recientemente.

11) Si se agita agua libre de aire con una pequeña porción de aire atmosférico (por ejemplo, 1/15 de volumen), el residuo proveniente de tal aire tendrá proporcionalmente menos oxigeno que el original: si se toma 1/15 como se indico mas arriba, el residuo tendrá solo 17 por ciento de oxigeno de acuerdo con el principio establecido en el articulo 4. Esta circunstancia de razón de las observaciones hechas por el doctor Priestley (10) y el señor William Henry de que el agua absorbe exigeno con preferencia al azoe.

12) Si se invierte un vaso alto de vidrio que contenga una pequeña porción de gas dentro de una cuba profunda llena de agua, el gas, que queda de ese modo confinado por el vidrio, desaparecerá gradualmente al agitar enérgicamente el agua.

Causa asombro que el doctor Priestley, quien parece haber sido el primero en notar este hecho, hubiese encontrado alguna dificultad en el; la perdida de gas tiene evidentemente una causa mecánica; la agitación divide el aire en un numero infinito de burbujas menudas que pueden verse invadiendo toda el agua; ellas son expelidas poco a poco, por debajo del borde del vaso hacia la cubeta y escapan de ese modo.

13) Si en este ultimo experimento se utiliza agua vieja estancada en la cubeta y el aire atmosférico, el gas oxigeno será muy pronto extraído casi totalmente y dejara un residuo de gas azoe; pero si el agua estuviera al comienzo completamente impregnada de aire atmosférico, el gas residual examinado en cualquier momento será aire atmosférico puro.

14) Si se agita cualquier gas que no contenga ni gas azoe ni gas oxigeno sobre agua impregnada de aire atmosférico, se encontrara que el residuo contiene ambos gases: oxigeno y azoe.

15) Sea una cantidad de agua que contenga porciones iguales de dos o más gases diferentemente absorbibles, por ejemplo, gas azoe, gas oxigeno y gas ácido carbónico; hágase, luego, hervir el agua o sométasela a la bomba de aire y se encontrara que serán expelidas porciones diferentes de los gase4s: el gas azoe constituirá la mayor parte, le seguirá el gas oxigeno y luego el ácido carbónico. Pues, por ser la impregnación previa la correspondiente a atmósferas de aproximadamente las siguientes fuerzas relativas.

Gas azoe 21 pulgadas de mercurio

Gas oxigeno 9 pulgadas de mercurio

Acido carbónico 1/3 pulgadas de mercurio

Al desaparecer estas fuerzas, el gas azoe tendrá la elasticidad mayor y el ácido carbónico la menor, y aun será esta ultima tan pequeña que no podrá vencer la cohesión del agua sin agitación violenta.

NOTAS DE LA SECCIÓN I

 ₁ Este trabajo, "On the absorption of gases by water other liquids", fue publicado inicialmente en Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester, 2ª serie, I: pp. 271-287, 1805. Nuestra traducción fue hecha de esta memoria original. En años posteriores fue publicada en Tilloch Philosophical Magazine, XXIV: pp 15-24, 1806. Journal de Physique, LXV: pp. 57-68, 1807; Annalen der Phusik, von L. W. Gilbert, XXVIII: pp. 397-416, 1808. Posteriormente fue incluida en Foundations of the Atomic Theory, Edimburgo, The Alembic Club, 1899 (Alembic Club Reprints Nº 2), pp. 15-26, y en traduccioon alemana en Die Grundlagen der Atomtheorie (editado por W. Ostwald), 3ª ed., Leipsig, Akademische Verlasgsgesellschaft, 1921. (Ostwald’s Klassiker der Exakten Wissenschaften Nº 3), pp. 3-13. La ultima parte de la memoria (la relativa a las teorías sobre la absorción) fue incluida en H. M. Leicester, H. S. Klickstein, A Source Book of Chemistry, Nueva York, 1952, pp. 209-211.