ENT APN CRE PA EURE

tionnable en particulier par le chloroforme et l’éther de pétrole. Ces différentes fractions formées de corps non chimiquement définis, ont reçu des noms différents (2).

Pour les lignites, le fractionnement consiste à extraire un « bitume » formé d’un mélange de « cires » et de « résines », par action d’un solvant organique, généralement le mélange en volumes égaux de benzène et d'alcool éthylique, puis à traiter par une liqueur diluée alcaline (soude étendue) le résidu, pour en extraire les « acides humiques » sous forme de sels alcalins solubles. Le résidu insoluble est presque toujours la partie la plus abondante surtout dans les lignites évolués du midi de la France (3).

A côté des substances organiques se rencontrent de l’eau et des matières minérales; ces dernières après calcination forment les cendres.

Charbons et molécules. — La substance organique du charbon est à peu près totalement de formule et de structure inconnues. Seuls quelques hydrocarbures aromatiques ont été identifiés dans l'extrait benzénique de certaines houilles (4), ainsi que quelques esters dans les cires de lignite (5) (6).

D'ailleurs, seule une faible partie de ces matières organiques est solubilisable et c’est pourquoi les charbons apparaissent comme des corps typiquement solides avec l'ensemble des propriétés et des conséquences que nous avons exposées dans les premiers chapitres.

Les substances extraites par un solvant ont de trop grosses molécules pour avoir pu être bien étudiées.

C’est pourquoi nous avons entrepris l’étude par les rayons X de ces substances, en utilisant successivement les deux méthodes, des spectres de poudre Debye et de la diffusion centrale.

Charbons et spectres Debye. — Depuis les travaux de Mahadevan (7) plusieurs études ont eu lieu avec l’aide des rayons X sur les charbons et Les corps qui en dérivent tels que les cokes et les produits humiques.

P. Corriez (8) a étudié les anthracites et les paranthracites. Tout récemment H. E. Blayden, J. Gibson et H. L. Riley (9) ont étudié divers charbons et tout particulièrement les modifications des cristallites, mesurées à partir des élargissements des raies, lorsque ces charbons sont pyrolysés.

Patry (10) a étudié des lignites et des bois fossiles contenant encore de la cellulose.

Au sujet des produits humiques, nous noterons après les travaux de Sedletzky et de Kunowsky (11), ceux de Jodl (12) et de Mlle Ganz (13); ces travaux ont montré que les produits humiques tirés des charbons, comme les acides humiques artificiels tirés des phénols et de la lignine, présentaient dans leurs clichés Debye quel-

72 HENRY BRUSSET

ques raies qui étaient les raies principales du graphite. Mile Ganz, en

“#ractionnant les acides humiques tirés d’un lignite jeune, montra que les différentes fractions ne donnaient pas le même spectre X et n'étaient donc pas identiques. ,

Problèmes examinés avec la méthode Debye.

A.— Diägramme Debye d'un charbon.—Un anthracite,une houille, un lignite un peu évolué, présentent en gros le même type de cliché formé de quelques anneaux très larges (2,3 ou 4) au voisinage de la position des raies les plus intenses du graphite. A ce sujet, nous n'avons trouvé de raies de la cellulose que dans les lignites jeunes contenant du bois fossile non encore complètement transformé en fusain. Nous sommes en accord avec les travaux de Mahadevan et de Corriez ; mais nous pensons que Patry (10) a trop augmenté l’importance des charbons contenant encore des restes cellulosiques, car les deux échantillons indiqués, qu’ils soient d’Hostens ou de Laluque, proviennent d’une même formation géologique (formation ligniteuse des Landes du Nord en opposition à la formation nettement plus ancienne des Landes du Sud : Saint-Lon) ou à des formations analogues (comme celle de la forêt d’Othe dans l'Yonne); à part ces cas, nous n’avons jamais retrouvé quelque chose de semblable dans l'ensemble des anthracites, houilles et lignites un peu évolués Pour nous, la présence de restes cellulosiques visibles sur les diagrammes Debye, reste limitée aux lignites peu évolués d'aspect tourbeux et contenant des morceaux roux de bois fossile non transformé en fusain. à

B.— La bande y. — Certains auteurs (9) ont signalé une bande vers 4,5 À. Comme nous avions constaté une bande dans cette position ou un élargissement de raie jusqu’à cette position, nous avons été amenés à supprimer tout support étranger et au lieu d'opérer avec une poudre de charbon agglomérée sur une fine tige de pyrex (nous ne disposions pas de verre de Lindemann) nous avons utilisé le fait que les charbons sont suffisamment amorphes pour tailler des pointes dans le bloc même de charbon. Nous n’opérions alors qu'avec du charbon pur.

Dans ces conditions, nous avons examiné les échantillons 25, 31, 33, 27 de lignites-et:4,25; 16,9; 11, 19, 17, 19, 20 de houilles et d’anthracites.

Nous n'avons encore observé aucune raie correspondant à cette distance réticulaire ; il est arrivé seulement que l’épaisseur des pointes objets ait entraîné un élargissement des autres bandes.

Nos observations prouvent seulement qu’un certain nombre d’anthracites, de houilles et de lignites ne présentent pas de bande

vers 4,5 À, mais il reste possible que cela se rencontre chez quelques

échantillons. Dans ce cas il faut remarquer que 4,5 À correspond à la distance qui sépare deux anneaux de sucre lorsqu'un groupe méthyl ou CH;0H vient se placer en dehors des plans entre les deux anneaux, ou lorsque les anneaux sont gauches.

Ainsi :

Graphite distance des plans 3,4 À.

Carbone amorphe distance des plans variable, mais pouvant être

de l’ordre de 3, 6 À.

Acide ascorbique, épaisseur 3,6 A donc plan.

Par contre le mannose, l'arahinose et le xylose ont des molécules

formées par un anneau très légèrement gauche d'épaisseur 4,5 à 4,6 A. Aussi, dans les cas où l’on rencontre effectivement une bande vers

4,5 Â peut-on l'expliquer par la présence de courtes chaînes carbonées à un ou deux atomes de carbones qui sortent des plans des anneaux pseudo-graphitiques et qui s'intercalent entre eux en provoquant un

écartement local jusqu’à une distance voisine de 4,5 À ou par une franche structure gauche des cycles.

C. — Influence du degré d'évolution du charbon et rôle de la cokéfaction. — Nous n’avons pas trouvé de différences nettes entre les diagrammes Debye selon l’état du charbon et souvent même après cokéfaction. Nous devons signaler les études de Mahadevan, de Corriez et de H. L. Riley sur ces sujets. On a beaucoup utilisé à cet effet la mesure des largeurs de raies; mais pour ces mesures les réserves que nous avons faites lors de l’étude des carbones amorphes sont encore valables au moins en partie. Aussi les mesures déjà faites sur les largeurs de raie suffisent à indiquer les grandes lignes des variations rencontrées.

D. — Traitement des charbons par les solvants. — H.E. Blayden, Gibson J., Riley H. L. (9) ont étudié des houilles traitées. Nous avons également examiné des lignites traités par le mélange benzène-alcool et par la pyridine et nous avons obtenu des clichés identiques.