IV. — Carbone amorphe

On désigne sous te nom de carbone amorphe tous les carbones, quelles que soient leurs origines, qui ne présentent aucune trace de cristallisation et qui se dissolvent entièrement à basse température dans un mélange oxydant d’acide nitrique et de chlorate de potasse.

Un très-grand nombre de ces matières, même privées complètement d’hydrogène, sont solubles dans l’acide nitri(iue fumant et forment alors des composés nitrés, acides et amorphes, qui paraissent différer des échantillons de charbon.

Le carbone amorphe est noir, opaque, quelquefois cependant il a l’éclat métallique ; il conduit (1) mal l’électricité, à moins d’avoir été fortement calciné, alors il devient bon conducteur de l’électricité. Sa densité est très-variable sui-

(1) r.uyton, Atm. chim., t. XXV[, p. 225. — Violette, Ann. chim. et phys., 3“ série, t. XXXIX, p. 208.

viint ios échaiilillons, elle est en général voisine de 1,57.

Le cliarhoii amorphe soumis à l’action seule dos plus haules températures change de propriétés physiques, mais dans aucun cas il ne se transforme en graphite ou en diamant. Par l’action d’une pile de 5 à 6C0 éléments Bunsen (1), le charhon s’agglomère, se soude à lui-même, se ramollit, une portion se volatilise. Il y a transformation partielle de la matière en un graphite particulier (2) ne contenant pas trace de diamant.

Tous les charbons amorphes contiennent une certaine quantité d’hydrogène. On peut les en débarrasser en les calcinant au rouge dans un courant de chlore; il ne reste plus alors que du carbone pur mélangé à des matières minérales, qui, après la combustion, forment les cendres.

Les différentes espèces de charbon amorphe ont été distinguées d’après leur aspect, leur origine, leurs propriétés physiques ; quant à leurs actions sur les agents chimiques, elles se ressemblent beaucoup pour tous, et la gradation dans les différences observées est a peine sensible.

Nous allons passer successivement en revue les variétés les plus importantes ; ce sont : le charbon de bois, le coke et les charbons de cornue, le noir animal, le noir de fumée; quant aux combustibles minéraux, houilles, anthracites, lignites, on doit plutôt les considérer comme des composés ternaires et les séparer des charbons proprement dits. Nous donnerons les i‘éactions générales de toutes les variétés en partant du charbon de bois.

1° Charbon de bois.

Le charbon de bois'est le résidu fixe que laisse la distillation

(1) Hare, Arm. ehirn. et pHi/s., 2® série, t. XXil, p. 22(1. — Siliim.ami. Art» cliiiii, etpinjs., 2“ série, t. XXII, p. 320, et t. XXIV, p. 210. — Desprolz, Compter remblai, t. XXIX, p, 907.

(2i ücrilielol, Ann. chim. et phys., 4'-' série, t. XIX, p. 417.

du bois ou sa combustion incomplète. Le bois desséché à l’aie présente à peu près la composition suivante : carbone, 38 ; eau combinée ou libre, 61 ; cendres, t. On devrait donc obtenir parla carbonisation 38 à39 pour 100 de charbon. En réalité, les méthodes employées les plus parfaites n’en fournissent que 27 à 28 pour 100; le procédé de carbonisation des forêts ne donne que 16 à 18 pour 100 du poids du bois. C’est qu’on ne peut éviter la production de gaz carbures, d’oxyde de carbone, d’acide carbonique, de goudron, d’acide acétique, d’alcool mélhylique, etc. (1).

Quel que soit le procédé employé pour préparer le charbon, il contient toujours une quantité d’hydrog'ène, d’oxygène et d’azote variable suivant les essences employées et surtout avec la température à laquelle s’est opérée la distillation.

Voici, d’après M. Violette, la composition de charbons ob-

tenus à diverses températures :

Tempérât,

UytU'ügènr.

Oxyjîènc,

Cemlrc

On enlève facilement ces matériaux en calcinant fortement le charbon dans un courant de chlore : il ne reste alors d’impuretés que les cendres.

L’apparence extérieure du charbon est variable, et dépend de la structure de la substance dont il provient. Les charbons légers, poreux, ternes, sont mauvais conducteurs de la cha-

(li Cei-cy, Traité (le métallurgie, traduit par Potigault et lionna, t. 1. — Ebolmen, Recueil (le travaux scientifiques (extrait dos .droî. des mines], t. II, p. 104.— BalacliolT, Paris, 1841. — Violette,ylm. cAî'm. etphys. (Mémoires sur la carbouisation parla vapeur d’eau), 3“ série, t. XXIII, p. 475; t. XXXII, p. 305; t. XXXIX, p. 337. — lUill, Ann. chim., 2^' série, t. XXXIV, p. 221.

l(3iir, s’enflamment facilement; les charbons denses, brillants, conduisent bien la chaleur et s’enflamment plus difficilement; les premiers absorbent les gaz et l’humidité, ainsi que les substances en dissolution dans l’eau ; les autres ont ces propriétés à un bien moindre degré.

Le carbone amorphe est noir, sa densité est voisine de 1,57, elle varie avec la température de la carbonisation et la nature du bois qui a servi à le préparer.

D’après M. Violette, la densité du charbon préparé à 350 degrés serait sensiblement égale à celle du bois.

La chaleur spécifique du charbon de bois, qui est de 0,2415 (1),.diminue lorsqu'on fexpose à une haute température.

Le charbon dégage par sa combustion une très-grande (juantité de chaleur en se transformant en gaz carbonique (2).

Voici, d’après MM. Favre et Silbermann, les chaleurs de combustion de divers charbons pour un gramme de matière :

Cliarbon do terre. 8.,0/l0

Charbon de bois. 8,080

Charbon de corme. 8,047

Ces quantités sont plus grandes que celles produites par la combustion du graphite et du diamant.

Le charbon possède la propriété de condenser la vapeur (l’eau. La quantité d’eau absorbée varie avec la température de la carbonisation, elle diminue au fur et à mesure que cette température augmente, et devient très-faible lorsque celle-ci a atteint son plus haut degré (3). C’est pour cela que le charbon de meule augmente de 10 pour 100 en poids lorsqu’il est exposé à l’air. Cette absorption est accompagnée

U) Régnault, Ann. chim. etplajs., 2® série, t. LXXllI, p. ,14.

(2) Favre et Silbermann, Ann. chim. etphijs., 3® série, t. XXXIV, p. 423.

(3) Clément et Desormes, Ann. rie chimie, t. XLIl, p. 121,. — Violette, A^in, chim. etphys., 3® série, t. XXXIX, p. 302.

d’un dégagement de chaleur notable, suffisant quelquefois pour déterminer l’inflammation (1). Le charbon empêche la putréfaction des liquides, du vin et de l’eau. On en fait des filtres qui servent à purifier l’eau. Il retient, à un degré moindre que le noir animal, un certain nombre de matières colorantes et odorantes tenues en dissolution (2). 11 faut pour ces applications qu’il soit récemment calciné. Car s’il a déjà condensé des gaz et de la vapeur d’eau, il perd partiellement la faculté d’absorber d’autres matières. 11 condense avec énergie certains gaz (3).

Voici, d’après Saussure (4), les volumes des principaux gaz qui sont absorbés par un gramme de charbon :

Ammoniaque. 90'''

Acide clilorhvdrique. 85

Acide sulfureux. (i5

Acide sufliydriquo. 55

Acide carbonique. 35

Oxyde de carbone. 9,/(

Oxygène. 9,2

Azote. 7,5

Hydrogène. 1,7

Cette absorption est accompagnée de dégagements de chaleur (5). D’après MM. Favre et Silbermann, un grammi' ilt' gaz condensé par le charbon dégage :

Acide chlorhydrique. 232 calories.

— sulfureux. 140

— carbonique. 130

(1) Aubert, Ann. de chimie, série, t. XLV, p. 73.

(2) Kels, Ann. de chimie, t. XII, p. 73; t. XIII, p. 74, et Journ. de chim. et phys. de Kastelein, t. I. — Lowitz, Ann. de chimie, t. XIV, pp. 97 et 327; t. XVIII, p. 91 ; Ann. de Crell, 1791. — Houppe, Ann. de chimie, t. XXXIl, p. 3.

(3) Fontana, Priestley, Schcele, Guyton. hazette saluUnre, 1782. — Morozzo, Journ. dephysique, 1783.

(4) Saussure, Bibliothèque britannique, 1812, p. 299.

(.5) Mitschcrlich, Ann. chim. et phys., 3° série, t. Vil, p. 18. — Favre et Sillærmann, Ann. chim. et phys., 3“ série, t. XXXVll, p. 471.

Le charbon de bois bouilli avec l’acide chlorhydrique étendu, puis séché et chauffé au rouge, est un des oxydauls les plus énergiques, grâce à l’oxygène qu’il a coudeusé. Ainsi il transforme l’acide sulfureux eu acide sulfurique, l’hydrogène sulfuré eu acide sulfurique et eau, l’éthylène en acide carbonique, l’alcool en acide acétique (1).

Le charbon platiné a la propriété d’absorber et d’oxyder les gaz. On l’obtient en calcinant dans un creuset fermé du charbon qui a été plongé pendant dix à ({uinze minutes dans une solution de chlorure de platine.

Le charbon se combine avec l’hydrogène sous rinlluenc(' de l’arc électrique produit par 60 à 100 éléments Bunsen ( 2); il se forme, dans cette réaction, de l’acétylène G'‘IP. Sous l’action de tout autre agent que l’électricité, l’hydrogène ésl sans action sur le carbone.

Le charbon, préalablement allumé, continue à brûler dans l’oxygène en produisant une vivo lumière avec formation d’acide carbonique et d’oxyde de carbone.

Le soufre, 'distillé avec du charbon, ne lui fait éprouver aucune altération; mais, si l’on fait passer ses vapeurs sur du charbon chauffé au rouge, il l’attaque eu produisant un liquide très-volatil, le sulfure de carbone, G“S^(3).

Le chlore, le brome et l’iode sont sans action sur le charbon, môme aux plus hautes températures; le chlore n’agit que pour détruire et enlever les dernières traces d’hydrogène qui y sont encore combinées. L’azote ne se combine pas directement avec le carbone ; il faut, pour que Taction ait lieu, ou bien l’action d’une température rouge sombre en présence d’un alcali (Desfosses), ou bien l’action de l’étincelle électrique en présence de l’hydrogène (Berthelet).

Le carbone se dissout dans certains métaux, tels ([ue le fer,