Composés minéraux du carbone. — Chimie, IV et XV

I. Co-MPOsÉs BINAIRES. — 1" Voxydc de carlone. — Gaz formé par la combinaison d'un équivalent de carbone avec un d'oxygène = CO. Il se produit lorsque le charbon brûle incomplètement ou, ce qui revient au même, que l'air se trouve en contact avec un excès de charbon. C'est un gaz inodore et incolore ; mais on le reconnaît quand il brûleàl'airpar cette légère flamme bleu clair qui se promène sur un brasier qu'on vient de recharger de charbon de bois.

CHARBON

CHARBON

L'oxyde de carbone est un poison très énergique. Un centième de ce gaz dans l'air suffit à tuer instantanément un oiseau. Il suffit aussi d'une très faible proportion pour asphyxier l'homme. Même quand la dose n'est pas assez forte pour empoisonner, la « vapeur de charbon », comme on l'appelle vulgairement, produit du moins des maux de tète et un malaise qui en se prolongeant peut devenir faul. Les fourneaux au charbon de bois, dont la fumée ne se dégage pas directement sur une cheminée, les braseros et les réchauds, les chaufferettes garnies de braise mal éteinte, les fourneaux de repasseuses sont particulièrement sujets à produire de l'oxyde de carbone en quantité suffisante pour compromettre la vie ou la santé. On sait combien d'asphj^ies n'ont eu d'autre cause que la présence d'un réchaud dans une chambre trop bien fermée.

2' Acide carbonique. — C'est une combinaison plus oxygénée que la précédente (deux équivalents d'oxygène avec un de carbone, CO'^). C'est aussi, à la" température ordinaire, uu gaz ; il se produit, à la différence de l'oxyde de carbone, quand le charbon brûle librement dans l'air ou dans l'oxygène.

A l'état gazeux, l'acide carbonique est incolore et à peu près inodore ; il a pour densité 1,5 ; lin liti'e de ce gaz à zéro, sous la pression 0"»',';6, pèse 1^%077. Ce gaz est donc sensiblement plus lourd que l'air. Il en résulte que dans un lieu parfaitement clos, l'acide carbonique tend à se déposer à la surface du sol, et à y former une sorte de couche plus ou moins épaisse, à laquelle l'air, plus léger, ne se mêle presque pas. C'est ce qui explique le curieux phénomène de la Grotte du Chien, près de Naples, où a lieu un dégagement considérable d'acide carbonique. Un homme peut impunément s'y tenir debout, il ne pourrait s'y coucher ; un chien de moyenne taille y est asphj'xié. Avec un peu de précaution, on peut transvaser de l'acide carbonique d'une éprouvette dans une autre à l'air libre.

On reconnaît aisément l'acide carbonique : un jet de ce gaz, ou seulement quelques bulles dirigées sur un verre plein d'eau de chaux, le troublent immédiatement.

L'acide carbonique peut se liquéfier sous une pression de :îO atmosphères à 0», ou de 1« atmosphères à iJO" au-dessous de zéro. Faraday a le premier obtenu cette liquéfaction.

Thilorier est parvenu à le solidifier en flocons blancs comme de la neige, en utilisant le froid très intense que produit le retour à l'état gazeux de l'acide carbonique dissous.

Ce froid devient plus intense encore si l'on mélange l'acide carbonique solide avec de l'éther; il peut dépasser 100 degrés au-dessous de zéro. On emploie aujourd'hui ce mélange réfrigérant pour solidifier les gaz et pour différentes applications industrielles. Mis en contact avec la peau, un de ces petits flocons d'acide carbonique produit une ampoule comme une brûlure.

La préparation de l'acide carbonique dans les laboratoires est des plus simples. On n'a qu'à mettre des morceaux de craie (carbonate de chaux) dans un acide étendu d'eau : acide sulfurique, chlorbjdrique, acétique. L'acide décompose le sel et se substitue à l'acide carbonique qui se dégage sous forme de bulles gazeuses faciles à recueillir. Dans la nature, l'acide carbonique existe à l'état libre. L'air en contient ordinairement 0,000 i de son poids. Les volcans et certaines fissures des terrains volcaniques en dégagent. Comme ce gaz est très soluble dans l'eau, presque toutes les eaux potables en contiennent une petite quantité. Certaines eaux gazeuses lui doivent leur saveur acidulée et les innombrables petites bulles qui les font mousser comme l'eau de Seltz ou le vin de

Champagne. Comme l'eau absorbe autant d'acide carbonique qu'il en pénétrerait dans l'espace qu'elle occupe si elle n'y était pas, plus la pression du gaz lui-même augmente, plus forte est la quantité dissoute : c'est pour cela qu'on prépare d'ordinaire les eaux gazeuses artificielles sous la pression de ;') atmosphères : elles s'éventent si on les ramène à l'air libre, c'est-à-dire qu'elles ne conservent que la dose d'acide carbonique qui existe à la pression ordinaire dans l'air et dans l'eau.

Le rôle de l'acide carbonique dans les organismes vivants est considérable, et il a donné lieu à de savantes études.

En principe toute combustion produit un dégagement d'acide carbonique : la respiration des animaux n'étant autre chose qu'une incessante combustion, rejette dans l'atmosphère une énorme quantité de ce gaz. Mais il y est repris par les végétaux qui l'absorbent et dont les parties vertes, sous l'action du soleil, fixent le carbone et rendent l'oxygène à l'air. C'est ce qui a fait dire que les forêts par exemple purifient l'air (sur la nature précise de ce phénomène, V, Végétal et Atmosphère).

Dans un local clos, la respiration d'un grano nombre de personnes suffit au bout de peu d'Jieures à produire une proportion d'acide carboniqutdangereuse pour la santé et pouvant aller jusqu'à produire Y asphyxie ; une classe non ventilée et où des enfants ont passé trois ou quatre heures contient un air chargé, entre autres produits irrespirables, d'acide carbonique.il en est de même d'une salle où l'on a enfermé pendant la nuit un certain nombre de plantes. Dans les deux cas un mal de tête plus ou moins fort est le premier indice qui avertit du danger.

Cependant, à la différence de l'oxyde de carbone, l'acide carbonique n'est pas par lui-même un gaz délétère. Il ne nuit que parre qu'il est impropre à la combustion et partant à la respiration. Une bougie allumée qu'on, plonge dans une éprouvette remplie d'acide carbonique s'y éteint aussitôt. On peut faire une expérience saisissante pour prouver à la fois le dégagement d'acide carbonique dans la fermentation alcoolique et l'inconvénient de s'y exposer sans précautions. On n'a qu'à placer au-dessus de la cuve en fermentation un vase quelconque, un arrosoir par exemple, de façon à recueillir une partie du gaz qui s'y produit, et en penchant cet arrosoir comme s'il contenait de l'eau sur des bougies allumées, on les éteindra toutes à l'instant même.

Z" Sulfure de carbone, CS^. — En faisant brûler du charbon dans de la vapeur de soufre, on obtient un dégagement de vapeurs produites par la combinaison d'un équivalent de carbone contre deux de soufre. En se refroidissant ces vapeurs deviennent un liquide incolore, d'une odeur caractéristique et désagréable, très réfringent, très mobile, dont la densité est de 1,27 à la température ordinaire, qui bout à -f- 46° et qui s'évapore en produisant un froid considérable (on se sert d'un jet de sulfure de carbone en chirurgie pour produire un froid qui rend momentanément insensible une partie du corps). A l'état gazeux, le sulfure de carbone est très inflammable.

On s'est servi, on se sert encore de sulfure de carbone pour détruire les charançons dans le blé, les insectes microscopiques de la vigne, etc. Comme il a seul la propriété de gonfler et au besoin de dissoudre le caoutchouc, on l'emploie pour la fabrication du caoutchouc vulcanisé ; mais les vapeurs en étant très délétères, il faut des ateliers spéciaux et de grandes précautions pour ne pas compromettre gravement le santé des ouvriers. ■4° Carbures d'hydrogène ou hydro-carbures. — V. Eclairage et Gaz d'éclairage.