DC CARBONE ET DE SES DIVERS ÉTATS PHYSIQUES

J. — Ciénérniités snr le earlionc.

Le carbone se présente à nous sous des aspects très-différents et nullement comparables. Dans la nature, on le trouve à l’état cristallisé sous deux formes diamant et graphite, le premier cristallisant dans le système cubique, le second cristallisant dans le système hexagonal; et à l’état amorphe, plombagine, combustibles minéraux. Le carbone que l’on reproduit artificiellement se présente sous faspect cristallin dans de certaines conditions : tel est le carbone qui se sépare à la surface de la fonte en fusion ; les autres variétés de carbone, charbon de bois, coke, noir de fumée; etc., sont amorphes.

Toutes ces variétés de carbone .se différencient plus ou moins les unes des autres par leur aspect, leur densité, leurs propriétés physiques et la facilité avec laquelle ils agissent sur les réactifs. Ces différences sont quelquefois peu sensibles quand on examine principalement les espèces amorphes, et il .serait très-difficile de les caractériser par le simple aspect de la matière et par l’élude des propriétés physiques, à l’exception toutefois du diamant et du graphite cristallisé. Les propriétés chimiques fournissent des indications plus précieuses et très-précises.

M. Brodie (1), cherchant à purifier les graphites naturels,

(l)Brodie, Arm. chim. et phys., 3“ série, t. XLV, p. 351. — Ibid., y série, t. LIX, p. 460.

a traité ces corps soit par un mélange de chlorate de potasse et d’acide sulfurique, en présence ou non de sol marin, soit par un mélange de chlorate de potasse et d’acide nitrique monohydraté. Ce savant a reconnu que le graphite, dans ces conditions, s’oxydait en fournissant un composé insoluble, toujours amorphe, quoique présentant l’aspect cristallin, l’oxyde graphitique,

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Cette propriété permet de distinguer on trois groupes différents les variétés de carbone (1). En effet, dans les mêmes conditions, le diamant blanc ou noir n’éprouve aucune modification, tandis que les diverses variétés de carbone autres que le graphite et la plombagine se dissolvent entièrement dans le réactif. On peut ainsi caractériser la présence de deux ou même des trois grandes variétés de carbone dans un mélange donné.

Le carbone est, dans tous les cas, un corps solide, inodore, insipide, infusible et fixe aux plus hautes températures qu’on puisse atteindre dans les fourneaux; cependant le charbon, soumis à l’action d’une pile très-énergique, peut être fondu ou au moins éprouve un commencement de fusion, et les morceaux isolés se soudent les uns aux autres en émettant des vapeurs.

Les propriétés physiques du carbone varient avec chaque espèce.

Le carbone se combine directement avec l’oxygène, sous l’influence de la chaleur, et produit deux composés gazeux, l’oxyde de carbone et l’acide carbonique; la combinaison est d’autant plus facile que la variété de carbone est moins dense.

L’hydrogène se combine directement avec le carbone sous

(1) Itrodic, hc. cit. — Kerlhclot, Ann. chirn. et phys., série, t. XIX, p. 392; t. XXX, p, /Il9.

l’action de l’arc électrique formé par 60 à 80 éléments Bunsen.

L’azote pur se combine également avec le carbone à la température rouge, mais en présence d’un alcali. Le composé formé, acide cyanhydrique, reste combiné avec ce dernier.

Le soufre, passant en vapeurs sur du charbon rouge, s’y combine en formant un composé liquide très-volatil, le sulfure de carbone.

Le chlore, le brome, le phosphore, etc., ne se combinent pas avec le carbone.

Les propriétés que nous venons de faire connaître peuvent être considérées comme caractéristiques du carbone, et sont communes à ses différentes variétés.

Le spectre du carbone présente encore des incertitudes ; car on n’a pu obtenir le spectre du carbone dans les conditions où l’on soit sûr que ce corps devienne seul lumineux. Néanmoins, on a décrit et dessiné un spectre que l’on observe en faisant éclater rétincellc disruptive dans tous les composés carbonés, que l’on retrouve dans la flamme du chalumeau, et rien ne peut faire penser que ce spectre ne soit celui du carbone.

Le spectre des composés carbonés a été l’objet des recherches de nombreux physiciens.

M. Masson (1) et M. Swann (2) ont reconnu, dès 1856, que toutes les flammes hydrocarbonées fournissent un même spectre, d’un caractère tout spécial. En 1862, M. Attfield(3) a démontré que ce spectre est celui du carbone, car il est commun aux flammes hydrocarbonées, à celles du cyanogène, de l’oxyde de carbone, du sulfure de carbone. MM. Plucker et Hittûrf(/i), M. Morren (5), ont donné le spectre du carbone.

(1) Masson, Ann. chim. etphys., 3“ série, t. XXXI, p. 302.

(2) Swann, Edinburg P/iilosoph. Transact., t. XXI, p. éll.

(3) Attfield, Philosoph. Transact,, p, 221, 1862.

(4) Plucker otHittorf, Philosoph. Transactions, 1865.

(5) Morren, Ann. de chim. et de phys., 4® série, t. IV, p. 308.

Ce dernier savant, après avoir cru à l’existence distincte d’un spectre d’hydrogène carboné, est revenu sur sa premièi'e opinion, et il a adopté la conclusion de M. Attfîeld. MM. Berthelet et Richard (Ij, en faisant passer l’étincelle à travers un mélange indécomposable, en équilibre, d’hydrogène et d’acétylène, ont également observé le spectre du carbone; en outre, ils attribuent un certain nombre de bandes qu’ils ont observées à la présence de l’acétylène ; ces bandes n’appartiendraient donc pas au carbone lui-mème. Voici, d’après M. Salet (2), les principales longueurs d’ondes des bandes observées par lui :