j'ûijM-iVtài. — L'iixygèneest un gax incolore, sans
saveur, plus dense que Tair, d'une densité de 4,10c Un litre d'oxygène à 0° et sous la pression de 0,76 p
Lorsqu'on soumet l'oxygène à une pression de atmosphères et à un froid de — 29°, il conserve Y* gazeux; mais, si on le détend subitement, on apparaître un brouillard intense dû à la formai d'oxygène liquide (Cailletet). M. Raoul Pictet a liqu directement l'oxygène sous une pression de 320 ati sphères et à une température de — 140\
16. Combustion. — Lorsque le bois, le charbon houille, le gaz d'éclairage, l'huile de nos lampes 1: lent au contact de l'air, c'est que leurs éléments combinent avec l'oxygène de l'atmosphère, et c'ei cette combinaison qu'on a donné le nom de a bustion.
Quelques substances se combinent avec l'oxygèr la température ordinaire et prennent feu quand e sont au contact de l'air : tels sont le phosphore, le très divisé, le zinc-éthyle; mais ce sont là des exe tions. Pour la plupart des corps, nous sommes obli de les allumer, c'est-à-dire que la combinaison de combustibles avec l'oxygène n'a lieu qu'à une tempi ture plus ou moins élevée, et qu'il nous faut les po d'abord à cette température pour déterminer la C' bustion. Une fois qu'elle est commencée, le corps brûlant dégage de la chaleur et se trouve à une teir rature suffisante pour continuer à brûler.
Comme l'oxygène, dans l'air, est mélangé à qu; fois environ son volume d'un gaz inerte, l'azote, il évident que les combustions sont bien plus vives d l'oxygène pur que dans l'air.
En effet, un morceau de bois ne présentant \ qu'un point en ignition se rallume instantanén
quand on le plonge dans l'oxygène. Le charbon, le phosphore, le soufre brûlent avec un bien plus grand (Jclal. et sont bien plus rapidement consumés dans l'oxygène que dans l'air.
Certains mélaux dont l'oxydation est lenle dans l'air, même à la terapéralure rouge, s'enllaminent et brûlent dins une atmosphère d'oxygène. Prenons une mince spirale de fer à laquelle nous avons fixc5 un petit morceau d'amadou allumé, et plongeons le tout dans un flacon plein d'oxygène : nous voyons bientdt la combustion de l'amadou se propager au fer, qui s'enflamme. l£ métal se combine à l'oxygène en projetant de tous côtés des étincelles formées d'oxyde de fer porté à la température rouge, et la combustion continue tant que le fer trouve de l'oxygène pour s'y combiner.
Le magnésium, déjà si éblouissant quand il est enllarainé à l'air libre, brûle dans l'oxygène pur avec un tel éclat que l'œil ne peut le supporter.
Toutes ces combinaisons de l'oxygène où nous voyons se produire de la chaleur et de la lumière sont des phénomènes de combustion dans le sens ordinaire de ce mot. Ce sont elles que nous utilisons dans nos appareils de chauffage et d'éclairage, suivant que nous voulons avoir de la chaleur ou de la lumière. Nos combuslîbles, nos substances éclairantes brûlent, parce que leurs éléments, charbon et hydrogène, se combinent à l'oxygène pour fournir de nouveaux produits,- et que cea réaclions donnent lieu à des phénomènes calorifiqaes et lumineux.
Notons bien que l'intensité de la chaleur et celle de
ta lumière ae sont pas forcément en corrélation l'une
avec l'autre : ainsi la llamme de l'hydrogène, pâle, peu
Ëdairante, est cependant très chaude.
Quand on utilise les phénomènes de la combiaVwTi,
on se propose d'obtenir soit de la lumière, soit de la .chaleur.
Pour augmenter la production de chaleur, il sufQt d'activer la rapidité de la combustion en fournissant au combustible une grande quantité d'oxygène. C'est à quoi l'on arrive dans nos foyers, dans les forges, par l'usage du souffTet à l'aide duquel on envoie à chaque
, instant de nouvelles portions d'air, c'est-à-dire d'un
' mélange renfermant de l'oxygène.
,' Cependant il ne faut pas fournir au combustible une trop grande quantité d'air, car cet air, étant froid, peut abaisser suffisamment la température du corps pour empêcher sa combustion. Ainsi une bougie, qui brûle plus activement dans un faible courant d'air, s'éteint quand on la souffle vigoureusement. C'est pour une raison analogue qu'on injecte de l'air chaud dans les hauts fourneaux, afm d'activer la combustion sans abaisser la température.
Si l'on veut obtenir des températures excessivement élevées, on se sert alors d'oxygène pur et on choisit un combustible pur qui se combine intégralement à l'oxygène; ce combustible est l'hydrogène, et l'on règle l'arrivée des deux gaz de manière à n'employer que les quantités nécessaires à leur combustion complète. Ces conditions de combustion sont réalisées dans le chalumeau à gaz oxy -hydrique.
Sans entrer dans la description détaillée de cet appareil, il suffît de dire qu'il est formé par un ajutage auquel viennent se joindre deux tubes munis de robinets et communiquant l'un avec un réservoir d'iiydrogène, l'autre avec un réservoir d'oxygène. On commence par dégager un courant d'hydrogène , de manière à chasser l'air que renferme l'ajutage commun auquel se rendent les deux tubes, puis on ouvre le
robinet ilu tube b oxygène. Ce dernier vient se mêlapH & l'hydrogène ; on allume ce mélange, et la combustion i a lieu it l'oiilice de l'jijulage. La température produite par cette combustion est excessivement élevée; une aiguille à tricoter, placée dans la flamme, brûle rapidement eu lançant de tous côtés de brillantes étincelles d'oxyde de fer. L'emploi du chalumeau à gaz oxy-hydrique a permis à MM. Deville et Du^bray de tondre facilement le platine et l'iridium, qui n'enlrent en fiKioii qu'au-dessus de 2000'.
il. Les flammes sont produites par la combustion des gaz. Pour qu'une ilamme ait de l'éclat, il faut qu'elle tienne en suspension des particules solides qui s'échaullent et sont portées à l'incandescence; la imme de l'hydrogène, qui produit cependant une si élévation de température, est peu éclairante. le gaz d'éclairage, dans un bec ordinaire, nous le une flamme éclairante, c'est qu'il renferme de 'hydrogène et du carbone. Ce gaz hydrocarboné se décompose en partie à l'intérieur de la flamme, en donnant des particules de charbon qui deviennent incandescentes et sont ensuite entraînées à la partie extérieure, où elles se coraburent au contact de l'air. Quand une lampe fume, c'est que le charbon rais en liberté par la décomposition de l'huile au centre de la Jlamme n'est pas entièrement brûlé à l'extérieur. Mais d'un autre c<5té, si la combustion des éléments du combustible est immédiate, la flamme est sans éclat; on observe ce fait eu soufflant de l'air dans une lampe d'éraailleur. Tous les éléments du gaz étant instantanément brûlés, sans qu'il y ait de particules de charbon mises en liberté, le jet gazeux devient moins lumineux, 11 suflit donc, pour rendre une flamme lumineuse, si e3e est suffisamment chaude, de lui fournir un corps
solide qu'elle pourra échauffer et porter à l'incandescence.
Ainsi une flamme de lampe d'émailleur où l'on dirige un courant d'air devient très éclairante, si l'on place sur son trajet un petit treillis de fils de platine.
Les corps solides non combustibles, la chaux, la ^ magnésie, se comportent comme les fils de platine; ' quand on dirige sur un morceau de magnésie la . flamme peu éclairante, mais très chaude du chalumeau oxy-hydrique, cette magnésie est portée au rouge blanc et rend la flamme très lumineuse.
18. Toutes ces combustions sont dites combustions vives, parce qu'elles ont lieu avec chaleur et lumière; 3 ce sont des oxydations. Il est aussi des phénomènes d'oxydation dans lesquels la chaleur et la lumière ne sont pas toujours appréciables. On les désigne sous le nom de combustions lentes.
Telle est l'oxydation du fer qui, dans un air humide, se transforme peu à peu en rouille. Si, au contraire, on projette à l'air du fer dans un grand état de division, il y a combustion vive et passage immédiat du fer à l'état d'oxyde. La quantité de chaleur développée est donc, comme nous l'avons vu plus haut, en rapport avec l'énergie de l'oxydation.
La respiration elle-même n'est qu'une combustion lente, dans laquelle il est facile de constater la production de chaleur.
L'oxygène de l'air introduit par la circulation dans les poumons se fixe sur les globules sanguins et est entraîné dans les capillaires, où il se combine avec le charbon et l'hydrogène des tissus : les produits de cette combustion, acide carbonique et eau, circulent avec le sang veineux et sont rejetés par le poumon, siège des échanges gazeux de l'organisme.