CHAPITRE V

Carbone.

Son état naturel. — Ses propriétés. — Ses combinaisons . fcl , [ avec Toxigène et Vhydrogène.

Le carbone est un corps très-répandu dans la nature \ il se rencontre rarement pur, et alors il offre un contraste, singulier, par la plupart de ses propriétés physiques , avec celui qu'on obtient par des procédés artificiels. Comme il est un des principes constituans des substances organiques , c'est de leur décomposition par le

ioo Abrégé élémentaire

feu , et principalement de celles du règne végétal , qu'on le retire-, mais alors il n'est point pur, il est toujours mêlé avec les sels que renferment ces végétaux , et contient encore une certaine quantité d'hydrogène. C'est à ce produit qu'on donne le nom vulgaire de charbon. L'on voit, d'après cet aperçu, quel sens on doit attacher à ce mot.

Dans une seule circonstance, le carbone est extrait dans un plus grand état de pureté , c'est lorsqu'on brûle à l'air des matières résineuses ou huileuses très-riches en carbone \ la fumée qui résulte de cette combustion imparfaite laisse précipiter une suie noire très-légère , qu'on connaît sous le nom de noir de fumée. Soumis à une nouvelle calcination dans des vases fermés pour le priver d'une huile qu'il a entraîné , on peut alors le considérer comme du carbone pur.

Le carbone qu'on trouve tout formé dans le sein de la

terre , présente des variations bien remarquables 5 tantôt il est noir, luisant, compacte, friable et sans forme régulière. Sous cet état , qui le rapproche beaucoup de la houille , les minéralogistes le désignent sous le nom anthracite. Il n'est jamais pur, et renferme quelques centièmes d'oxides métalliques ; d'autres fois , imprégné de matières bitumineuses et de différentes substances minérales , il forme dans l'intérieur de la terre des masses considérables qu'on trouve disposées en couches à des profondeurs plus ou moins grandes \ on le connaît alors sous le nom de charbon de terre ou de houille.

Rarement il se rencontre cristallisé et à l'état de pureté \ sous ce dernier état il constitue le diamant , qui se présente tantôt incolore ou diversement coloré, et d'une si grande dureté qu'il raye tous les autres corps. La nature de ce produit minéral , dont l'aspect physique et les autres propriétés tendraient à éloigner toute idée de comparaison avec les substances précédentes ,

resta long-temps ignorée; elle fut, pour ainsi dire, aperçue par Newton , à l'époque où ce célèbre physicien, en examinant la puissance réfractive des corps transparens , conclut du rapprochement entre le pouvoir réfringent des matières huileuses inflammables et celui du diamant , que ce dernier contenait probablement une matière combustible.

Or, ce que le génie de Newton avait lu en quelque sorte dans les résultats de la réfraction , l'expérience le confirma dans la suite. Vers la fin du dix-septième siècle, on opéra pour la première fois , à Florence , la combustion du diamant en le soumettant dans l'air au foyer d'une forte lentille , et cette expérience fut répétée en exposant seulement le diamant à un feu violent et long-temps soutenu on le vit alors brûler sans résidu avec une légère flamme, formant autour de lui une espèce d'auréole. Bien que la combustibilité du diamant fût démontrée , il restait à déterminer sa composition. C'est ce que fit Lavoisier en en brûlant Une cer- , taihe quantité , à l'aide du gaz oxigène , dans un vase fermé ; il reconnut que le produit de cette combustion était identiqne avec celui de la combustion du charbon, c'est-à-dire qu'il s'était formé de l'acide carbonique.

Cette expérience, qui mit d'abord sur la voie de la nature du diamant , fut confirmée dans la suite, et les nouvelles recherches qu'ajoutèrent à cette observation MM. Smith son Tennant, Guyton de Morveau, Allen, J?epys et Davy, achevèrent de prouver que le diamant xi'était que du carbone pur, et qu'en brûlant il fournissait du gaz acide carbonique, dont le poids était égal à celui du diamant et de Toxigène qui avait été absorbé.

D après ce que nous avons exposé sur les diflerens états du carbone, Ton voit combien ses propriétés physiques sont variables; il est généralement solide, inodpje» fo^îgoa^^ pide, infusible au feu le plus violent^fwi≤M

ÏOÎ ÀBRÊGÉ ÉLÉMENTAIRE

l'eau ; les autres caractères peuvent varier , comme sa couleur , sa densité et sa dureté.

Le carbone tel qu'on le retire des substances organiques est noir, brillant ou opaque , plus ou inoins friable | il jouit, à part quelques-unes des propriétés physiques que nous avons énoncées , de toutes les autres propriétés chimiques qui caractérisent ce corps combustible. , Mis en contact avec les gaz simples ou composés, les différent charbons jouissent ,. comme Fontana l a constat^ le. premier, de la propriété de les absorber en plus oh moins grande quantité. Cette faculté qui appartient,^ beaucoup de corps poreux , comme M. Théodore d* Saussure Pa prouvé, est plus développée dans les charbons que dans toutes les autres substances $ elle est surtout influencée par la température, la nature du gaz, celle du corps absorbant, le nombre des pores et leur diamètre, la densité des charbons , enfin le vide des pores où la con^ densation s'opère.

Cette absorption qui a toujours lieu avec un faible dégagement de calorique , peut être démontrée directement w en faisant passer sous une cloche pleine de mercure, un fragment de- charbon privé 4'air et d'humidité, soit par son exposition sous le récipient de la machine pneumati- «jue ou par sa calcination -, aussitôt que Ton introduit du gaz dans la cloche , il est absorbé plus ou moins vite, et entièrement si le charbon est en excès.

M. Théodore de Saussure , qui a remarqué que le charbon de buis jouissait de cette propriété absorbante au • plus haut degré, a estimé dans quel rapport les différons gaz étaient absorbés par celui-ci. , . • *

Suivant ce savant physicien , un volume de charbon de buis condense

. 90 volumes de gaz ammoniac , 85 id. de gaz hydrochlorique , ; - .Çfif id. de gaz acide sulfureux ,

55 id. de gaz bydrosulfurique ,

35 id. de gaz acide carbonique, o,42 *d. de 5az ox*de de carbone , 9, a 5 m/, de gaz oxigène , 7,5o ii. de gaz azote, 1,75 id. de gaz hydrogène.

Tous ces gaz, à l'exception de l'hydrogène, sont dégagés par la chaleur sans avoir éprouvé d'altération. L'oxf» gène, en rai ion de son affinité pour le carbone , se corn-» bine peu à peu avec une partie de celui-ci et se transforme partiellement en gaz acide carbonique. Le charbon, imprégné de gaz hydrosulfurique , présente une propriété remarquable \ lorsqu'il est exposé à l'air ou a Faction dû gaz oxigène, il s'échauffe par suite de la combustion d'une partie de l'hydrogène.

Une propriété singulière et importante des charbons , c'est celle qu'ils ont, d'aprèsles observations de MM. Lo- Tfitz et Figuier, d'absorber 1 odeur, la couleur et le goût de diverses substances. C'est en raison de cette propriété qu'on le6 emploie pour purifier les eaux qui ont été corrompues par la présence de matières animales putréfiées ; une simple filtration à travers une couche de charbon végétal, 6umtpourleurrestituerleursqualité8ordinaires. C'est sur ce principe qu'est fondée aujourd'hui dans nos villes la clarification des eaux destinées à la plupart des usages domestiques. D'après Berthollet, l'usagé des tonneaux charbonnés intérieurement, empêche même la corruption des eaux qu'ils renferment, et permet même de les conserver assez long- temps sans que leurs qualités soient altérées-, moyen extrêmement précieux pour l'approvisionnement des eaux douces dans les grands voyages sur mer. t La propriété de décolorer n'existe pas au même degré dans tous les charbons $ elle est toutefois due a une combinaison de la matière colorante avec le carbone. Ljé* taft de division où ce corps combustible se trouve dans les

io4 ABRÉGÉ élémentaire

difFérens charbons, influe considérablement sur son action. C'est ainsi que le charbon végétal jouit de cette propriété à un moindre degré que le charbon animal, encore trouve-t-on des différences dans les variétés de celui-ci. Le charbon obtenu par la calcination des os l'emporte sur tous les autres.

On constate facilement cette propriété, en projetant une petite quantité de charbon d'os en poudre dans du vin ou du vinaigre rouge. Si après avoir bien agité ces deux substances avec le charbon, on les filtre, elles passent tout-à-fait incolores comme de Feau. Cette observation est devenue l'objet d'une application importante dans les arts , pour le raffinage des sirops , du sucre, et pour d'autres opérations manufacturières.

Carbone et Oxigène.

Acide carbonique, — Oxide de carbone.

Le carbone se combine en deux proportions avec l'oxigène , et produit deux composés gazeux, savoir, Un qui est acide et l'autre qui est neutre. Le premier se trouve dans la nature libre et combiné , le second est un produit artificiel. Le gaz acide carbonique peut s'obtenir directement en chauffant le carbone dans le gaz oxigène ; il brûle entièrement s'il est pur , et se trouve transformé en acide carbonique 5 mais si le carbone est impur , comme l'est le charbon ordinaire, il laisse une petite portion de cendre. On produit cette combustion ( voyez Pl. III, fig. 1 5. ) en plaçant sur une petite coupe en plâtre , portée par un fil de fer , un petit morceau de charbon sec taillé en cône, qu'on allume à son extrémité. Si l'on plonge le tout dans un flacon rempli de gaz oxigène, le charbon brûle aussitôt avec une grande rapidité, se gazéifie, et en peu de temps, il est entièrement consumé, si le gaz oxigène est en quantité suffisante. L'on trouve après, que le résultat de cette combustion rougit la teinture de tour-

nesol et précipite abondamment l'eau de chaux en flocons blancs , caractères distinctifs du gaz acide carbonique.

Le carbone , en brûlant dans le gaz oxigène , produit un volume de gaz acide carbonique égal à celui de l'oxigène qu'il a absorbé. On peut vérifier ce résultat en mettant dans un tube de porcelaine une certaine quantité de noir de fumée bien calciné, et établissant une communication entre ce tube et deux cloches graduées {voyez Planche III, fig. 16 ) , l'une remplie de mercure et l'autre contenant du gaz oxigène. Lorsque le tube de porcelaine est porté au rouge, on fait circuler à travers celuici le gaz d'une cloche dans l'autre; le charbon est brûlé, et le volume du gaz après la combustion est précisément égal à celui qu'avait Poxigène. On trouve alors qu il est formé de gaz acide carbonique et de l'excès d'oxigène employé. Le premier étant absorbé par l'eau de chaux , on obtient pour résidu le gaz oxigène, dont le volume, joint à celui du gaz acide carbonique ainsi évalué , représente le volume primitif de l'oxigène.

Dans les laboratoires, on suit un autre procédé pour obtenir l'acide carbonique. On le retire du marbre blanc, qui est un composé naturel d'acide carbonique et de chaux. Cette opération peut s'exécuter de deux manières différentes, ou en calcinant au rouge blanc le marbre concassé , dans un appareil semblable à* celui que nous avons décrit pour retirer le gaz oxigène du peroxide de manganèse, ou en décomposant ce sel par l'acide hydrochlorique. Dans le premier cas, la décomposition a lieu par la chaleur seule, qui éloigne les molécules d'acide carbonique des molécules de chaux, et les met hors de leur sphère d'attraction -, dans le second , elle est opérée par l'affinité plus grande de l'acide hydrochlorique pour la chaux , qui met en liberté le gaz acide carbonique. L'appareil qu'on emploie à cet effet consiste en un fla-

xo6 abrégé élémentaire

cou à deux tubulures, portant à Tune d'elles un tube recourbé , et à l'autre un tube droit effilé , terminé par un entonnoir. On met au fond du flacon des morceaux de marbre , qu'on recouvre de trois à quatre fois leur volume d'eau t et après avoir disposé le flacon de manière à ee que le tube s'engage sous la planchette de la cuve à eau, on verse peu à peu de l'acide hydrochlorique. Le carbonate de chaux est aussitôt décomposé, l'acide hydrochlorique se porte sur la chaux \ d'où résulte de l'hydrochlorate de chaux, qui reste en solution dans l'eau, tandis que l'acide carbonique mis en liberté se dégage à l'état de gaz. Lorsque tout l'air de l'appareil a été chassé , ou reçoit le gaz dans des flacons remplis d'eau, qu'on bouche ensuite , afin de s'opposer à la dissolution du gaz dans l'eau.

Propriétés. Le gaz acide carbonique est un gaz incolore, d'une odeur légèrement piquante et d'une saveur un peu aigre. Sa pesanteur spécifique, d'après MM. Befzelin et Dulong, est de i,5245. 11 jouit de la propriété de rougir la teinture de tournesol , d'éteindre les corps en combustion , et de précipiter l'eau de chaux eh flocons blancs. Il est également impropre à la respiration, car il asphyxie promptement les animaux qu'on y plonge. Comme ce gaz est une fois et demie plus pesant que l'air atmosphérique , on conçoit la possibilité de le transvaser (d'un flacon dans un autre comme un liquide. C'est ce que l'on peut prouver, en prenant deux éprouve ttes , l'une pleine d'air, l'autre remplie de gaz acide carbonique ; en inclinant peu à peu l'orifice de celle-ci sur l'orifice de l'autre, on fait aisément passer le gaz dans l'éprouvette qui contient l'air , et on peut en reconnaître la présence à l'aide d'une bougie allumée , qui s'étein-* dra dans celle où il y avait primitivement de l'ait*, et qui continuera de brûler dans celle où était d'abord couteau le gaz acide carbonique.

La chaleur la plus élevée ne fait éprouver aucune altération à ce gaz ; mais il n'en est pas de même de l'électricité , qui en opère au bout d'un certain temps une décomposition partielle , et en transforme une partie seulement en gaz oxigène et en gaz oxide de carbone.

Exposé à une forte pression et à un froid de ao* , le gaz acide carbonique se liquéfie, et conserve cette liquidité même aux températures les plus basses qu'on ait pu produire. Sous cet état, c'est un fluide incolore dont la tension de Ja vapeur est si considérable, qu'à zéro , elle est égale à 36 atmosphères. Aussi dès qu'on essaie de le mettre en contact avec l'air en ouvrant le tube qui le renferme, il se gazéifie avec; une telle promptitude que le tube est brisé sur-le-champ avec une violente explosion.

La liquéfaction de ce gaz , observée pour la première fois par M. Faraday, ne peut être produite qu'en plaçant dans un tube de verre sinueux, un peu épais, et bouché à ses deux extrémités , d un côté du carbonate d'ammoniaque et de l'acide sulfurique concentré, et plongeant l'autre extrémité dans un mélange réfrigérant de glace pilée et de sel. La pression qu'éprouve le gaz dégagé dans l'intérieur du tube, et l'abaissement de température produit à l'extrémité qui est refroieffe , suffisent pour opérer cette condensation , qui exige beaucoup de précautions, car ces tubes se brisent souvent avec détonation. ■ # . Parmi les corps combustibles simples non-métalliques il n'y a que l'hydrogène et le carbone qui , à une chaleur rouge, puissent le décomposer le premier s'empare d'une portion de son oxigène pour former de l'eau, et le fait passer à l'état de gaz oxide de carbone ; le second enlève la moitié de l'oxigène au gaz acide carbonique, le ra~ mène à l'état de gaz oxide de carbone en y passant luimême. ; . -

. . On constate cette dernière propriété en plaçant dans

108 abrégé élêmektàirb

un tube de porcelaine des fragmens de charbon calciné , et adaptant à ses deux extrémités deux vessies à robinet ; Tune vide , l'autre pleine de gaz acide carbonique. Si lorsque le tube est porté au rouge, on fait passer, à plusieurs reprises , le gaz d'une vessie dans l'autre , en les pressant alternativement avec les mains; on trouve après l'opération que le volume du gaz oxide de carbone formé est double de celui du gaz acide carbonique.

L'eau à la température et à la pression ordinaires dissout à peu près son volume de gaz acide carbonique. On le démontre en remplissant un flacon de ce gaz , y versant une certaine quantité d eau, le bouchant et l'agitant. Si on vient ensuite à le déboucher sous l'eau, une portion de ce liquide s'élève dans le flacon pour remplir le vide qui s'est produit par la solution d'ane partie du gaz. Sous une pression plus forte, et à la même température , l'eau peut dissoudre jusqu'à cinq à six fois son volume de gaz acide carbonique. On ne peut y parvenir qu'à l'aide d'une pompe de compression.

L'appareil qui sert à saturer l'eau de gaz acide carbonique consiste (voyez pl. IV, fig. i ) en un réservoir cylinçkique en laiton , dans lequel on met l'eau qu'on veut saturer de gaz. Ce réservoir est surmonté d'un corps de pompe contenant un piston plein, qu'on tire de bas en haut au moyen d'une tige terminée supérieurement par deux poignées. Une soupape conique placée à la partie inférieure du corps de pompe en ferme l'ouverture $ elle est maintenue par une spirale en fil dè laiton croi fait l'office de ressort. Le tuyau horizontal qui est en rapport avec le corps de pompe est fermé par une soupape conique, semblable à la première, qui s'ouvre de dehors en dedans-, une vessie à robinet pleine de gaz se visse à son extrémité. La dispostion dé ces soupapes se voit sous de plus grandes dimensions (dans la fîg. 2. ) Lorsque l'appareil est disposé, èt

DE CHIMIE. log

qu'on vient à soulever le piston, la soupape inférieure reste fermée , celle du tuyau latéral s'ouvre et permet au gaz contenu dans la vessie d'entrer dans le corps de pompe ; mais si on fait redescendre le piston , cette dernière soupape se ferme par l'élasticité du gaz qu'on comprime , tandis que la première s'ouvre par la même cause, et laisse pénétrer le gaz par un tuyau en plomb qui descend à la partie inférieure du réservoir. Arrivé à cette partie du tuyau, le gaz, pressé par les nouvelles portions qu'on y force d'entrer * sort par les trous pratiqués à la boule qui termine ce tuyau et se dissout en passant à travers l'eau. .Lorsque la vessie est vide, on en visse une autre remplie de gaz et on fait jouer le piston de bas en haut. On peut, à l'aide de cet appareil, faire dissoudre dans l'eau cinq à six fois son volume de gaz acide carbonique. Lorsque l'eau en est saturée , on la soutire à l'aide du robinet adapté à la partie inférieure du réservoir. Ce robinet s'ajuste à un bec conique recourbé qui peut eptrer à frottement * dans le goulot des bouteilles au moyen d'un bouebon de lic*ge perforé. Cet ajutage est1 . entouré d'un double tuyau en cuivre, percé d'un trou pour laisser dégager l'air de la bouteille. Lorsqu'on la remplit , le trou reste fermé par l'élasticité d'une petite lame de cuivre munie d'ùn morceau de peau ; elle ne s'ouvre que par la tension de l'air comprimé pour lui livrer passage. Par cette disposition on retient une plus grande quantité de gaz acide carbonique dans l'eau.

Dès que les bouteilles sont remplies, on les bouche promptement avec un bouchon de liégé préparé d'avance , qu'on ficelle ensuite et qu'on goudronne. •

C'est à l'aide de cet appareil qu'on prépare* aujourd'hui les eaux minérales gazeuses artificielles. Il est construit *ur une échelle plus grande que ceux dont on fait usage dans les laboratoires et qui n'ont que 6 à 8 litres de capacité.

to Abrégé éléAceNtàiïœ

L'eau saturée de gaz acide carbonique présente les propriétés suivantes; elle est incolore; exposée à l'air; elle laisse dégager la plus grande partie du gaz qu'elle contient en produisant une légère effervescence ; son odeur est piquante, sa saveur est aigrelette : mise en contact avec la teinture de tournesol, elle la rougit sar-lechamp ; l'eau de chaux qu'on y verse y forme un précipité blanc floconneux , soluble dans Un excès de solution d'acide carbonique.

L'affinité du gaz acide carbonique pour l'eau est si faible, que tout ce gaz se dégage lorsqu'on place une rtion de cette solution sous le récipient de la machiné umatique , ou qu'on l'expose à l'action de la chaleur. *est.sur cette dernière propriété qu'est fondée la détermination de la quantité de- gaz acide carbonique libre qui existe dans certaines eaux minérales. *

La composition du gaz acide carbonique se déduit facilement de sa propre densité et dq celle du gaz oxigène^ puisqu'il renferme exactement un volume d'oxigène égal au sien. Par conséquent en retranchant de i 5 a4^> densité du gaz acide carbonique , 11026 densité du gaz oxigène, on a 0,4219 pour le poids du carbone uni à l' oxigène j <Toù il suit que ce gaz est composé de :

Oxigène. ... 73,64 -"OU, .. .• * 1 JOQ ...» • t;

Carbone. . . . 27,36 ou . . ♦ .. 37,66$.

IOO,00 *

- • . ' Hiuiuud r * -r i il

Le gaz acide carbonique existe t;out formé dans la nature, on le trouve à l'état de liberté et de combinaison,' Libre 9 il faiktoujours partie constituante de l'air ^ mais pour une très-petite proportion, comme nous l'ayons préoédemment vu. On le rencontre encore presque à l'état de pureté dans certaines cavités ou certaines grottes des pays volcaniques. La grotte du chien , près de Pouzzolje , dans le royaume de Naples , nous en offre un exemple.

DE CHIMIE.' fil

Cette grotte a été ainsi nommée parce que les chiens qu'on y jette périssent promptement asphyxiés, tandis quéles hommes peuvent y descendre sans éprouver aucun accident. Cet effet est dû à ce que le gaz acide carbonique que contient cette grotte ne forme qu'une couche inférieure de deux à trois pieds dans laquelle se trouvent plongés les chiens qu'on y jette, tandis qu'un homme, en raison de sa taille, n'est point exposé à le respirer. L'acide carbonique se rencontre encore dissout dans la plupart des eaux. Sa proportion est quelquefois si grande dans quelques-unes , qu'il les rend mousseuses et pétillantes, telles sont les eaux minérales de Seltz , de Spa, de Vichy, etc., qui sont principalement emoyées en médecine.

Les combinaisons du gaz acide carbonique avec plusieurs oxides métalliques sont assez abondantes ; on lé trouve particulièrement uni à la chaux , àla barite, au protoxide de fer, etc.

Le gaz acide carbonique est le premier des gaz qu'on ait appris à distinguer de l'air. La plupart de ses propriétés ont été étudiées par plusieurs chimistes 5 c'est à Latoîsier qu'on doit les premières notions exactes sur la nature et la composition de ce gaz. Avant l'époque de là nouvelle nomenclature , on l'avait désigné sous le nom, <T<iîr fixe , d'air méphitique à cause de son action sur l'économie-, à' acide aérien parce que son existence avait été reconnue dans l'air 5 enfin sous le nom à9 acide crayeux, comme entrant dans la composition de la craie.

Oxide de carbone.

Ce composé gazeux d'oxîgène et de carbone , moins bxigéné que le gaz acide, carbonique , ne peut être produit directement -, il ne se forme qu'autant que le gaz acide carbonique est en contact à une haute température

avec le carbone , ou qu'on enlève à l'acide carbonique la moitié de l'oxigène qu'il contient.

On l'obtient par plusieurs procédés. Sil'on fait passer, à plusieurs reprises, sur des fils de fer bien décapés et portés au rouge dans un tube de porcelaine , du gaz acide carbonique sec , il cède au fer la moitié de son oxigène et passe à l'état de gaz oxide de carbone.

Dans les laboratoires on le prépare ordinairement en calcinant, dans une cornue de grès lutée, un mélange à parties égales de limaille de fer et de marbre blanc pulvérisé et desséché. Après avoir disposé la cornue dans un fourneau à réverbère, on ajuste à son col un tube recourbé qui plonge au fond d'un flacon contenant ou une solution de potasse caustique, ou de la chaux vive délayée dans l'eau ; de ce flacon part un autre tube recourbé qui va s'engager sous des flacons renversés et remplis d'eau.

En exposant la cornue à une chaleur rouge , il y a décomposition du marbre , l'acide carbonique qui s'en dégagerait si le marbre était seul , se trouve à son tour décomposé par le fer qui lui enlève la moitié de son oxigène et le fait passer à l'état de gaz oxide de carbone. Celui-ci se rend dans le flacon avec le gaz acide carbonique qui a échappé à l'action du fer et qui est absorbé par la chaux ; mais comme le gaz oxide de carbone y est insoluble , il traverse librement le liquide et va se renorç sous les flacons remplis d'eau qui doivent le recevoir. Après l'opération on trouve au fond de la cornue un mélange de chaux, d'oxide de fer et de fer métallique.

Plusieurs autres substances peuvent encore fournir, par leur décomposition au feu, du gaz oxide de carbone. Tels sont, d'après M. Dulong, les oxalates de plomb et de zinc qui par leur calcination donnent un oxide peu oxigéné et du gaz oxide de carbone et acide carbonique. En absorbant celui-ci par une solution de

DE CHIMIE. Il3

potasse, le gaz oxide de carbone reste à l'état de pureté.

Propriétés. L'oxide de carbone est un gaz incolore , inodore et insipide, dont la densité est de 0,9670. Il est sans action sur la teinture de tournesol et impropre* à la combustion comme à la respiration.

La chaleur et l'électricité ne font éprouver aucune altération à ce gaz ; il en est de même de l'oxigène et de l'air à la température ordinaire. A une température élevée , il absorbe l'oxigène , se transforme en acide carbonique en donnant lieu à un dégagement de calorique et de lumière : c'est ce qu'on remarque en approchant une bougie allumée de ce gaz ; il brûle en contact avec l'air, avec une belle flamme bleue claire, et le produit de la combustion tftuble l'eau de chaux.

Le gaz oxide de carbone en brûlant, se combine avec la moitié de son volume de gaz oxigène, et fournit un volume égal au sien de gaz acide carbonique $ on 1& prouve directement en faisant passer dans un eudiomètre, sur le mercure , 100 parties d'oxide de carbone et 200 d'oxigène ; après l'inflammation , le volume est réduit à s5o, et se trouve formé de 100 parties de gaz acide carbonique et de i5o d'oxigène en excès. Il s'ensuit des résultats de cette expérience , que le gaz oxide de carbone contient exactement la moitié du gaz oxigène qui entre dans l'acide carbonique, et que sa composition est facilement représentée par un volume de vapeur de carbone et un demi-volume de gaz oxigène. Or, le poids de la vapeur de carbone = 0,4219, celui de la moitié de la densité de l'oxigène = o,55i3 , qui en somme forment 0,9732. Ce nombre se rapproche beaucoup de celui qui exprime la densité du gaz oxide de carbone telle qu'elle a été donnée par l'expérience.

Il résulte de ces considérations sur la composition de l'oxide de carbone, que ce gaz est formé en poids de ;

i j4 abrégé élémentaire

Oxigène. . . . 57,04. . . 100 Carbone. . .. . 42?9^' • • 75,33

Le gaz oxide de carbone a été découvert par Priestley. Ses propriétés et sa composition ont été reconnues en même temps par Cruickshank ei par MM. Clément e$ Besormes. Il se forme dans toutes les circonstances où bç çharbon est calciné avec un oxide métallique réductible à une température élevée. $a production a encore lieu lorsqu'une masse un peu considér ble de charbon brûle à l'air ; sa présence est signalée par l'apparition d'une flamme bleue claire. ■

\\ Hydrogène et carbone.

L'hydrogène et le carbone s'unissent en un grand nombre de pro; priions, et pro 'uifent deux composés gazeux et huit à dix autres composés liquides eu solides. Ces derniers ont reçu lenoin de carbure d'h < rogène, tandis que les premiers sont distingués sous le nom de gaz hydrogène proto-carboné et gaz hydrogène deuto-carboné.

Gaz hydrdgène proto-rcarbonë ou de a i-car&oné.

- Ce gaz se prod 'tdai s beaucoup de circonstances naturelles et artificielles. Cîesl uf} des produits de la décomposition des matières organiques , soit par le feu , soit par leur fermentation spontanée. - >n l< trouve *.urtout dans la vase des marais et de toutes les eaux stagnantes, ce qui hiî a fait donner le nom de gaz hydrogène des marais» Mais^il ne se rencontre jamais pur 5 il est toujours mêlé avec de l'acide carbonique et du gaz azote cont la proportion s'élève* de 10 à i5 pour cent<en volume. On le recueille facilement en plongeant dans l'eau des marais des flacons renversés remplis d'eau, dans le goulot desquels •on a placé de larges entonnoirs. Lorsqu'on agite la vase avec un bâton , le gaz qui est retenu par les détritus des

DE CHIWE. „5

végétaux décomposés , se dégage et va se rendre dans les flacons.

Le gaz ainsi obtenu n'est point pur; il renferme, comme nous lavons dit, du gaz azote et de l'acide carbonique; on lui enlève ce dernier en l'agitant avec un lait de chaux ou une solution de potasse. Quanta l'azote, on en détermine la quantité en brûlant une portion du gaz par de l'oxigène.

Aucun procédé ne permet d'obtenir ce gaz pur ; celui qui provient de la décomposition des matières organiques par îe feu est toujours mêlé d'hydrogène libre provenant de la décomposition d'une partie du gnz hydrogène carboné lui-même, et d'une certaine quantité d'oxide de carbone.

Propriétés. L'hydrogène proto- carboné est un gaz incolore, inodore, insoluble dans l'eau ; sa densité est de 0,5590. 11 brûle à l'air par l'approche d'une bougie allumée avec une flamme jaune pâle, eu se transformant en eau et en acide carbonique. On détermine facilement les produits de sa combustion eu mêlant une portion de ce gaz avec un exc ès de gaz oxigènedans l'eudiomètreà mercure et enflammant le mélange par l'étincelle électrique. «

Cent volumes d'hydrogène proto -carboné exigent pour leur combustion complète 200 volumes de gaz oxigène , et il en résulte 100 volumes de gaz acide carbonique. Comme ce dernier contient un volume d'oxigène et de vapeur de carbone égal au sien, 100 volumes d'oxigène des 20a employés se retrouvent daus ce produit; les ioo autres volumes d'oxigène ont dû nécessairement se combiner avec 200 volumes d'hydrogène pour former de l'eau. D'où l'on peut conclure que 100 volumes d'hydrogène proto-carboné sont composés de 100 volumes de vapeur , de carbone , et 200 volumes de gaz hydrogène contractés en 100 par l'eûet de la combinaison.

Il6 ABRÉGÉ ÉLÉMENTAIRE

Ou en lermes plus simples qu'un volume d'hydrogène proto-carboné contient i volume de vapeur de carbone et 2 volumes de gaz hydrogène , condensés en un seul volume. Ce qui établit pour sa composition en poids :

Hydrogène. ^ . . . 24,83 Carbone 7^>I7

Ce gaz se dégage naturellement du sein de la terre dans certains lieux et dans quelques circonstances. C'est à sa présence dans les mines de charbon déterre, et à son inflammation, lorsqu'il est mélangé avec l'air contenu dans les galeries, qu'on doit attribuer les accidens dont les mineurs étaient autrefois trop souvent victimes, mais dont aujourd'hui , grâce aux ingénieuses recherches de sir Humphry Davy , il est facile de se préserver.

Gaz hydrogène deuto-carboné ou bi-carbone»

Ce gaz a d'abord été désigné sous le nom de gaz olé» fiant par les chimistes hollandais qui l'ont découvert , parce qu'il est susceptible déformer un composé d'aspect huileux, en réagissant «sur le chlore. Il a été ensuite nommé gaz hydrogène per carboné 7 gaz hydrogène deulo ou bi-carboné) à cause qu'il contient exactement une proportion double de carbone de celle qui existe dans lé gaz précédent.

On ne le trouve point dans la nature. C'est un des résultats de l'action du feu sur la plupart des substances huileuses , grasses ou bitumineuses. En général les matières organiques qui contiennent beaucoup d'hydrogène et de carbone, telles que celles que nous avons indiquées ci-dessus,^en fournissent une certaine quantité par faction de la chaleur.

On le prépare dans les laboratoires en- chauffant, dans

une cornue mtmie d'un tube recourbé propre à recueillir les gaz, un mélange de quatre parties en poids d'acide sulfurique concentré 9 et d'une partie d'alcool à 36°. À l'aide d'une douce cbaleur, l'acide sulfurique réagit sur les élémens de l'alcool $ il enlève à celui-ci tout son oxigène et une certaine portion d'hydrogène dans les proportions nécessaires pour former l'eau, tandis que la portion d'hydrogène qui reste s'unit au carbone pour donner naissance à l'hydrogène deuto-carboné qui se dégage et qu'on recueille dans des flacons remplis d'eau. Mais sur la fin de l'opération , la réaction est différente ; il se produit, par la décomposition réciproque de l'acide sulfurique et de l'hydrogène deuto-carboné , de l'eau, de l'acide sulfureux, de l'acide carbonique, et un dépôt de charbon qui reste dans la cornue et colore le liquide en noir en le rendant visqueux. On purifie le gaz obtenu en l'agitant avec une solution concentrée de potasse qui absorbe les produits étrangers qui peuvent s'y trouver.

Propriétés. L'hydrogène deuto-carboné est un gaz incolore, insipide, d'une odeur empyreuma tique \ sa densité est de 0,9852. Il est impropre à la combustion et à la respiration \ mis en contact avec l'air et un corps enflammé, il brûle lentement avec une flamme blanche éclatante , en laissant déposer une suie noirâtre sur les parois des vases qui le renferment.

Exposé à l'action d'une chaleur rouge , il abandonne peu à peu son carbone en prenant un volume de plus en plus considérable, qui, lorsque la décomposition est complète, est double du volume primitif. Le fluide élec* trique agit de la même manière.

L'oxigène et l'air n'ont point d'action sur ce gaz à la température ordinaire, mais à une température élevée , ils le décomposent en le convertissant en eau et en acide carbonique. L'expansion est si subite etsi forte dans celte décomposition, que souvent les vases où elle s'opère sont

1 18 ÀBKÉGÉ ÉLÉMENTAIRE

brisés , et on se trouverait exposé à de grands dangers si Ton ne prenait des précautions en entourant les vases avec Un torchon plié en'plusieurs doubles.

L'eau £ la température ordinaire , d après les expériences de M'. Théodore de Saussure, peut dissoudre les ~ dé son volume de cg gaz.

La Composition du gai hydrogène deuto-carbone peut être facilement déterminée par les mêmes moyens analytiques que ceux que nous aVons indiqués, c'est-à-d^re par les résultats de sa combiistion dans reudipmétre à mercure. L'expérience .prouve *}Ûc iob volumes de gaz hydrogène deuto-carboné absorbent pour fcruler 3ôo Volumes d'oxigène, et fournissent 200 volumes de gaz acide carbonique contenant 200 volumes de vapeur de carbone et 200 volumes de gaz oxigèhe. four compléter les 3oo volumes d'oxigène employés, il manque 100 volumes ie ce gaz qui, pour former de l'eau, ont dû se combiner ' avec 200 volumes d'hydrogène.

Ce résultat permet donc de conclure que 100 volumes dé ce gaz sont formés de 206 volumes de vapeur de carbone et de iôô volumes d'hydrogène, ou 2 volumes de Vapeur dè fcnrbonc et 2 volumes de gaz hydrogène condensés en un seul volume, ou en poids de :

Hydrogène i4>ao

Carbone ...... 85,8o •

; ' *Ôo,oo '

1 Le gâz hydrogène aeuto-carbôné, eh raison de sa combustibilité et de l'intensité de la flamme qu'il produit en brûlant , est employé aujourd'hui avec avantage danis la plupart dés grandes villes pour l'éclairage. Cette Heureuse application est. due à un ingénieur français nomme Lebon; mais ce n'est qu'en Angleterre où. ce mode d'éclairage, pour leâ usages économiques, a reçu premièrement Une véritable exécution en grand, bepuis il à été

introduit en France. On le prépare ponr cet usage en décomposant par le feu, dans des appareils distillatoires, ou la houille ou l'huile. Ces matières donnent entre autres produits une grande quantité de gaz hydrogène dentocarboné; mais comme ce dernier est mêlé, lorsqu'on l'extrait de la distillation du charbon de terre, avec une huile bitumineuse, du gaz hydro-sulfurique, du gaz acide carbonique et du sous-carbonàte et hydro-sulfate d'amoniaqué, on lui fait subir une épuration en le faisant passer à traVers l'eau qui dissout les sels ammoniacaux, et ensuite dans de l'eau tenant de la chaux délayée qui absorbe le gaz hydro-sulfurique et carbonique. Lorsqu'il a été ainsi purifié, on le fait rendre par des tubes conducteurs dans une vaste cloche métallique placée dans une citerne remplie d*cau. C'est de ce réservoir, connu sbus le nom de gazomètre, que le gaz sort par des tuyaux particuliers pour êrre livré à la consommation.

Le résidu de la distillation du charbon de terre forme le coke, dont on tire un parti avantageux comnle combustible pour les usages ordinaires.

Dans la décomposition des huiles et des matières grasses en général par le feu, le gaz hydrogène dèuto-carboné cru'on obtient est beaucoup plus pur et n'a pas besoin de la même dépuration que celui extrait avec le charbon

'; ;!!i.:-.rb -^Carbures d'hydrogène. ' ''' 1 '

Un grand nombre de ces composés a été Recouvert. Us sont ou gazeux, ou liquides, ou solides, et diffèrent par les proportions de carborçe et d'hydrogène qui sont unies , ainsi que par leur condensation. Trois produits naturels nous présentent un exemple de ces carbures j ce sont la partie solide de l'essence de roses, l'essence de térébenthine et l'huile de naphle. Ces produits sont for- 'jnés seulement d'hydrogène et de carbone, dans les rapports où ils se trouvent dans l'hydrogène deuto-carboné.

120 ÀBHÉGÉ ÉLÉMENTAIRE

Les produits artificiels analogues ont été remarqués par M. Faraday. Es se forment par l'action du feu sur les matières hx ilcuses , et existent à l'état de vapeur dans l'hydrogène deuto-carboné qui en provient. Us peuvent en être séparés lorsqu'on réduit par la compression le gaz à la huitième partie de son volume. Cette observation a été faite d'abord dans les récipiens métalliques où l'on comprime ce gaz pour le rendre portatif.

Le produit liquide qu'on obtient dans cette circonstance, incolore ou faiblement coloré, a une odeur d'huile brûlée; iL contient, suivant M. Faraday, trois carbures qu'on isole à des températures différentes. Le premier se retire en distillant le Wquide à la température de la main, et en condensant la vapeur qui en résulte dans un tube entouré de glace pilée et de sel marin. Il est liquide à — 18 -, sa densité est de 0,627 -, il bout à quelques degrés au-dessus de o sous la pression moyenne , et se. transforme en un gaz incolore combustible , d'une pesanteur spécifique égale à 1,9260.

Le second s'extrait du résidu .qu'on porte à une température de -j- 80 à -f- 90. Il est mêlé de bi-carbure d'hydrogène. En refroidissant ce mélange à — i8> le bi-carbure se solidifie et l'autre carbure reste liquide en tenant en solution une petite quantité du premier. Le carbure intermédiaire entre le premier et le bi-carbure est désigné sous le nom de sesquicarbure d'hydrogène , mot qui exprime qu'il renferme une demi - proportion de carbone en plus que celui qui le précède. Il est in- ' colore l liquide même à — 18 ; sa densité est de 0,860 \ il entre en ébullition à + 85°.

v'" Le bi-carbure d'hydrogène est un liquide transparent, incolore, d'une odeur empyreumatique; sa densité est de o,85o \ exposé à o il cristallise et se prend en une masse sèche, dure et cassante à — 185 son point de fusion est à 4-5,5» - il bout à + 85,5.

DE CHIMIE. iai

Dans ces trois composés distincts , les proportions du

carbone sont entre elles comme i , i - , 2, ce qui justifie la dénomination qui leur a été donnée.

L'huile douce de vin obtenue par la réaction de l'acide sulfurique sur l'alcool est encore un carbure d'hydrogène à proportions définies, comme Font prouvé les dernières expériences de MM. Henncll etSérullas.

Il en est de même de la substance blanche solide qu'on sépare par la distillation du goudron obtenu de la décomposition de la houille. Cette substance qu'on a désignée sous le nom de nnplitaline, parce qu'elle est identique avec celle fournie par la décomposition «tu feu de l'huile de naphtc, est uu vrai carbure d'hydrogène, renfermant plus de carbone que les précédens. Ce carbure est solide à la température ordinaire, d'une odeur légèrement aromatique-, il est doux, onctueux au toucher, et cristallise en belles Limes rhomboïdales par sublimation 5 exposé à l'action du calorique , il fond à -f- 82 et bout environ à -I- 200.

L'analyse qui en a été faite par M. Faraday prouve qu'il est composé , sur cent parties de :

c^': ir;;/.: Carbone 9^,76

'AvîtiW Hydrogène. . . . 6,24

Action de Vair sur le carbone.

Le carbone n'exerce aucune action sur l'air à la température ordinaire \ celui qui provient des matières végétales, en raison de ses pores, en absorbe une certaine quantité, ainsi qu'une portion de la vapeur d'eau qu'il contient; mais on peut les dégager à l'aide de la chaleur.

Chaude au rouge, en contact avec l'air, le charbon brûle en s'emparant de l'oxigène,et se transforme en gaz acide carbonique si l'air est en excès, et en gaz pxide de

carbone si le carbone prédomine et si la température est élevée. C'est à la présence du gaz acide carbonique en certaine proportion dans l'air qu'il faut attribuer les asphyxies auxquelles se trouvent exposées les personnes qui respirent un air limité , où du charbon a brûlé pendant un certain temps. C'est pourquoi on né saurait trop prendre de précaution pour laisser échapper les produits de cette combustion, en établissant des courans d'air partout où elle s'opère, afin d'éviter ces accidens qui se renouvellent malheureusement souvent par inadvertance.

diction de ïeau sur le carbone. ,

L'eau est sans action sur le carbone à la température ordinaire -, mais à une température élevée , ses deux élémens se séparent et s'Unissent avec lui pour former du gaz hydrogène proto- carboné, du gaz acide carbonique ou du gaz oxide de carbone, selon que la chaleur est plus ou moins élevée.

On vérifie aisément ces résultats en plaçant dans un tube de porcelaine des fragmens de charbon calciné , et adaptant à l'une des extrémités une petite cornue contenant de l'eau , et à l'autre un tube recourbé qui s'engage sous des flacons remplis d'eau. Si, lorsque le tube est porté au rouge, on fifit passer l'eau en vapeur à travers le charbon incandescent, elle est aussitôt décomposée , et les gaz qui en proviennent sont recueillis dans les flacons.

Les mêmes produits sont obtenus en jetant peu à peu de l'eau sur une masse de charbons ardens 5 mais comme ils se dégagent dans l'air, l'hydrogène proto-carboné et le gaz oxide de carbone qui ont été formés brûlent et

contribuent à activer la combustion du charbon. On ex-

plique très-bien par la pourquoi les forgerons onr»I'liabitude de répandre de l'eau en petites quantités dans le foyer, lorsqu'ils veulent produire plus de chaleur.

De la combustion et de la tliêorie de la flamme.

On a donné le nom de combustion à ce phénomène, qui a lieu ordinairement avec dégagement de calorique et de lumière, et qui se produit lorsque les substances combustibles brûlent à l'air.

Pendant long-temps, on a ignoré la théorie de ce phénomène. On avait supposé que les corps contenaient un principe inflammable qu'ils laissaient dégager pendant qu'ils brûlaient, et c'est à ce principe que les anciens avaient donné le nom de phlogistique. Mais dès que la . «composition de l'air fut connue, on ne tarda pas à reconnaître quel rôle il jouait dans la combustion, et quelle partactive il y prenait. Lavoisier démontra, par une suite d'expériences exactes , que dans cet acte , l'oxigène de l'air s'unissait toujours aux corps pour les transformer en nouveaux produits, et que le calorique et la lumière qui se développaient à la suite de cette combinaison étaient le résultat du rapprochement des molécules qui se combinaient.

On peut donc, d'après ce que nous venons d'exposer, définir plus exactement la combustion des corps à l'air, un phénomène dans lequel l'oxigène se combine avec les corps. Or , comme dans la plupart des combinaisons chimiques il y a émission de calorique et de lumière, il est aisé de concevoir, jusqu'à un certain point, comment ces deux fluides sont dégagés pendant l'union des corps entre eux. Le calorique qui était répandu dans leurs molécules devient sensible lorsqu'elles se rapprochent, et peut à un certain degré devenir lumière.

Toutefois , la quantité de calorique et de lumière qui se dégage dans la production de ce phénomène dépend de plusieurs causes :de l'affinité du corps pour l'oxigène, de l'état du corps combustible, de celui de l'oxigène et de l'état du corps qui résultera de la combustion. Indé-

I»4 ABRÉGÉ ÉLÉMEHTAtKE

pendamment de celles-ci, il faut aussi considérer la capacité pour la chaleur des corps mis en présence , et celle du composé qui en proviendra. Car il arrive souvent que, les composés ont autant de capacité pour le calorique que leurs principes constîtuans 5 dans ce cas , il n'est plus possibledese rend recompte du dégagement de calorique et de lumière, pendant la combustion, d'après la théorie admise depuis Lavoisier $ mais on en trouve aisément la cause dans l'état électrique différent des corps qui se combinent. Suivant M. Berzelius, au moment où deux corps s'unissent, ils sont dans deux états d'électricité opposés , et c'est à la combinaison de ces deux fluides , qui < existaient séparément dans les corps , qu'il faut attribuer la plus grande partie de la chaleur et de la lumière qui se dégage dans ce phénoèmne.

De la théorie de la flamme.

La flamme est une portion de la matière combustible qui a été vaporisée ou gazéifiée , et qui brûle au contact de l'air. L'intensité qu'elle présente dépend du produit résultant de la combustion. Lorsque ce produit est un gaz ou une vapeur, la flamme est peu intense, comme cela arrive dans la combustion du gaz hydrogène ou du soufre, tandis qu'elle est plus ou moins vive et éclatante lorsque le phosphore ou le zinc brûlent. Dans ce dernier cas , l'acide phosphorique et l'oxide de zinc, qui proviennent de cette combustion, étant fixes, se précipitent dans l'intérieur de la» flamme, acquièrent une haute température et deviennent eux-mêmes lumineux.

L'éclat de la flamme du gaz hydrogène bi-carboné, celle des matières huileuses ou grasses, est dû à une portion de carbone qui se précipite momentanément dans la flamme. On peut le prouver en plaçant dans leur c6nc de lumière un corps froid qui se recouvre aussitôt de noir de fumée.

DE CHIMIE. Il5

Toute matière combustible, simple ou composée , ne peut être enflammée qu'après avoir été vaporisée ou gazéifiée, et portée à une certaine température, qui est différente, suivant la nature de la substance. Ainsi la combustion de l'huile, delà cire, du suif, ne peut avoir lieu qu'après les avoir assez échauffés pour les décomposer et les transformer en gaz combustible. Les mèches de coton dans les lampes , les bougies et les chandelles , ont une double fonction ; elles déterminent l'ascension * de la matière combustible entre l'intervalle de leurs filamens, et occasionent , par la chaleur qui se développe par leur combustion , la décomposition de l'huile ou du suif liquéfié qui s'y trouve.

Si Ton examine attentivement la flamme d uue bougie ou d'une chandelle, ou y remarque plusieurs divisions inégales , parmi lesquelles on peut en distinguer quatre. La planche IV , figure 3, donne une représentation exacte de la flamme d'une chandelle abandonnée à elle-même. On aperçoit d'abord à sa base une petite partie d'un bleu clair (oo), qui s'amincit à mesure qu'elle s'éloigne de la mèche , et se confond avec la surface extérieure de la flamme là où elle s'élève verticalement. Au milieu de la flamme, est un espace obscur qu'on distingue aisément au travers de l'enveloppe brillante qui l'entoure. Cet espace renferme les gaz émanés de la mèche, qui, n'étant pas en contact avec l'air, ne peuvent brûler. Autour de cet espace est la partie brillante de là flamme (a), ou la flamme proprement dite ; enfin , au- dehors de celleci , en regardant avec attention , on aperçoit une dernière enveloppe ( b ) peu lumineuse $ c'est dans cette partie extérieure que la combustion du gaz s'achève , et que la chaleur est la plus intense. On le vérifie aisément en plongeant un fil fin de platine dans les diverses enveloppes de la flamme; l'endroit où l'ignition du métal est la plus vive se trouve situé sur les confins de la

ia6 .Abrégé élémentaire

flamme brillante, et dans l'enveloppe la plus extérieure.

On arrive à celte connaissance des diverses parties de la flamme , en la coupant par une toile fine en fil de laiton. La section qui s'opère*démontre que la partie la plus intérieure de la flamme est obscure et nullement lumineuse , tandis que les parties qui l'entourent sont en pleine combustion.

La flamme des matièrés combustibles ne peut subsister que sous une certaine température 5 dès qu'elle éprouve une cause quelconque de refroidissement , elle s'éteint. C'est ce qui arrive en effet lorsqu'on souffle une chandelle allumée; l'air froid qu'on dirige sur la flamme, soit avec la bouche, soit de toute autre manière, en abaisse assez la température pour que le mélange du gaz avec l'air ne puisse plus brûler.

Les corps solides, plus ou* moins bons conducteurs, mis en contact immédiat avec la flamme, absorbent assez de calorique pour arrêter la combustion des parties du gaz qui ont été touchées par êux. C'est ce qui résulte d'une expérience de M. Davy. Lorsqu'on cherche à faire passer la flamme d'une matière peu combustible telle que celle du gaz hydrogène proto-carboné , à travers un tube étroit de verre d'un septième de pouce de diamètre, le refroidissement que détermine le contact des parois suftil pour empêcher toute communication de la flamme à travers le tube. L'effet est mieux marqué, lorsqu'on fait usage de tubes métalliques , meilleurs conducteurs de la chaleur' que le verre. Une plaque mince de métal percée de petits trous, ou un tissu métallique empêchent aussi, par les mêmes raisons , la flamme de se transmettre.

Ces premières observations ont été la source d'une découverte aussi importante que brillante. C'est sur ce principe qu'est fondée la lampe de sûreté des mineurs , inventée par M. Davy , et qu'on emploie avec le plus grand succès clans l'exploitation des mines de houille, pour stop-

poser à l'inflammation du gaz hydrogène carboné qui s'en dégage.

Les accidens nombreux qui arrivaient dans certaines mines de charbon de terre étaient dus à l'explosion de ce gaz mêlé à l'air, dont les suites occasionaient la mort d'un grand nombre d'ouvriers , et les amis de l'humanité désiraient ardemment voir un terme à ce fléau dévastateur, quand on se rappelle qu'en Angleterre cent un ouvriers mineurs périrent en moins d'un instant} et l'on peut se faire une idée de la misère où ce terrible acci Jent vint plonger plus de trois cents individus composant leurs malheureuses familles.

En partant des expériences sur la non-transmission de la flamme à travers les tissus métalliques, M. Davy eut l'heureuse idée d'entourer, de toutes parts , une lampe ordinaire d'une cage cylindrique formée par un tissu métallique. On conçoit, d'après ce que nous avons exposé plus haut, que le gaz mêlé à l'air pourra s'introduire à travers les mailles du tissu, dans l'intérieur de la lampe , s'enflammer par le contact de la flamme, mais jamais la combustion ne pourra se propager au-dehors. C'est ce que l'on peut facilement vérifier en plongeant une semblable lampe allumée dans une atmosphère de gaz hydrogène porto-carboné mêlé de 7 à 8 parties d'air. La flamme met le feu au gaz qui pénètre dans l'intérieur de la cage, mais il n'y a aucune inflammation dans les portions extérieures.

Ces lampes , qu'on désigne à cause de cette propriété sous le nom de lampe de suret , sont formées ( voyez planche IV, fig. 4): i° d'un réservoir A en laiton, contenantl'huile, percé d'un trou très-étroit près du portemèche, et qui laisse glisser à frottement un fil recourbé en haut pour ajuster et disposer convenablement la mèche \ ï° d'une ca e cylindrique B, formée par une toile j^élallique en fils de fer de ^ de pouce de diamètre f

iq»8 abrégé élémentaire

ayant environ 62 5 ouvertures par pouce carré ; elle porte une double toile métallique à son sommet et se visse très-exactement sur le réservoir à l'huile ( voyez fig. 5 ). Les avantages de pareilles lampes pour le travail des mineurs sont faciles à concevoir. -

Un autre résultat non moins curieux qu'important a été découvert aussi par M. Davy, dans ses recherches sur la flamme et sur le degré de combustibilité des mélanges d'air et de gaz de houille. Il reconnut qu'en plongeant dans ce mélange explosif un fil de platine de ^ de pouce de diamètre et rouge de feu, il se maintenait à cet^tat pendant plusieurs minutes , par suite de la combustion sans flamme qui avait lieu autour de lui. Le même effet se produit en portant le même fil , rouge de chaleur , dans un mélaiïge, de vapeur combustible et d'air. On constate facilement cette propriété en mettant dans un verre quelques gouttes d'éther, et plongeant dans le mélange desaiiapeur avec l'air un fil de platine chauffé, semblable au premier. On remarque qu'il devient rouge-blanc et se maintient à cette température tant qu'il se trouve dans le verre une quantité suffisante de vapeur et d'air.

C'est d'après ce principe que M. Davy a disposé audessus de la mèche de la lampe des mineurs une spirale en fil de platine qui peut, dans certains cas , rester rouge, bien que la flamme s'éteigne, et produire assez de clarté pour guider l'ouvrier dans l'obscurité.

On démontre encore cette propriété en fixant à la mèche d'une lampe à esprit de vin , un fil de platine de — de pouce de diamètre , tourné en spirale, dont la moitié s'enroule autour de la mèche, et l'autre s'élève au-dessus d'elle. {V oyez planche IV, fig. 6.) Si, après avoir allumé la lampe pendant quelques momens pour échauffer et faire rougir le platine, on souffle la flamme, le fil reste rouge de feu sans produire de flamme, et conserve cette température tant que la mèche plonge daus l'alcool. Ou

donne à cette lampe particulière le notn de lampe sans flamme; elle peut servir de vcilleuseau besoin, et la clarté que répand le fil de platine est suffisante pour faire apercevoir l'heure, pendant la nuit, sur une montre qu'on en approcherait. *4J[