INFLAMMATION ET EXTINCTION

Quelques corps brûlent à la température ordinaire, d’autres n’ont besoin que d’une légère chaleur pour présenter ce phénomène , d’autres enfin n’entrent en combustion qu’à une température très élevée. Le phosphore absorbe l’oxigène de l’air à la température ordinaire avec dégagement de lumière; le potassium ne demande qu’une faible augmentation de température. Le charbon doit être chauffé fortement; l’oxide d’azote se combine au contraire spontanément avec l’oxigène de l’air. D’après ces exemples, la température à laquelle les corps peuvent absorber le gaz oxigène ne dépend pas de leur affinité pour ce gaz ; nous ignorons la véritable cause de ces phénomènes , nous savons seulement par expérience à quelle température les substances sont capables de se combiner avec le gaz oxigène, température qui diffère néanmoins pour un seul et même corps, suivant qu’il est en masse compacte ou en poudre très ténue. Un corps allumé continue de brûler, parce que la température résultant de la combustion d’une partie de sa masse, porte les parties voisines au degré favo-

rable à leur combinaison avec l’oxigène. Le fer, par exemple, étant une fois allumé, continue de brûler dans le gaz oxigène; la partie du fer, qui brûle, cède à celle qui l’avoisine, une quantité suffisante de la chaleur produite paU sa combustion , pour lui communiquer la température sans laquelle la combinaison avec l’oxigène ne peut avoir lieu. Le fer allumé étant transporté dans l’air atmosphérique, l'azote de celui-ci participe à la chaleur, au point, que le fer en contaet avec la partie embrasée ne peut plus s’emparer de la chaleur dont il a besoin pour brûler à son tour; le fer allumé s’éteint donc très promptement dans l’air atmosphérique. Lorsqu’on place de la braise sur un corps froid , par exemple, sur du fer, celui-ci enlève une portion de la chaleur acquise par la combustion à la braise, qui s’éteint là où elle se serait consumée sans cette circonstance. Ce que je viens de dire sur les corps solides s’applique aussi aux corps gazeux; si l’air ne contient que peu de gaz oxigène, comme dans les mines et les caves, par exemple,une lumières’y éteint, quand l’homme y peut encore respirer, parce que le gaz azote absorbe une trop grande quantité de chaleur comparativement à la quantité de gaz oxigène qui se porte sur le corps combustible. Le gaz hydrogène a besoin d’une température d’environ 3oo° pour pouvoir se combiner avec le gaz oxigène ; un mélange des deux gaz étant enflammé, les parties qui brûlent distribuent à celles qui les touchent la chaleur nécessaire à leur combustion. Lorsque la combustion du gaz hydrogène s’effectue dans l’air atmosphérique, la température qui en résulte est encore assez élevée , pour porter l’azote de l’atmosphère au-delà de 3oo°. Mais lorsqu’on ajoute une plus grande quantité de gaz azote

AIR

à un mélange d’air atmosphérique et de gaz hydrogène, par exemple, sept fois autant qu’il en contient, il se perd tant de chaleur, que la combustion ultérieure de l’oxigène et de l’hydrogène ne peut plus avoir lieu. La même chose arrive, lorsqu’à une mesure d’un mélange, formé d’une mesure de gaz oxigène et de deux mesures de gaz hydrogène, on ajoutediuit mesures de gaz oxigène, ou neuf mesures de gaz hydrogène. Une moindre quantité d’acide carbonique produirait le même effet. Au contraire lé phosphore, qui se combine à la température ordinaire avec le gaz oxigène, dépouille des dernières traces de ce corps un mélange gazeux. Le diamant et le graphite veulent une température extrêmement élevée pour brûler 5 le charbon de bois se consume déjà plus facilement. En général , le charbon est d’autant plus inflammable qu’il est plus léger, comme le fait voir, par exemple, le charbon provenant de la combustion incomplète du linge. Même le fer et d’autres corps qui, dans les circonstances ordinaires, ne brident qu’à une haute température, peuvent être obtenus dans un état tel qu’ils prennent feu à la température ordinaire; alors on lès appelle pyrophores. En réduisant l’oxide de fer, de nickel ou de cobalt par le gaz hydrogène (p. 28), à une basse température, réduction qui s’opère déjà vers 36o° c., on soustrait l’oxigène aux plus petites molécules de l’oxide, sans que le métal, qui d’ailleurs fond difficilement, puisse se fritter; on obtient ainsi le métal dans le plus grand état de division possible. Versé dans l’air il prend feu spontanément. Lorsqu’on a mêlé les oxides métalliques avec un corps infusible, tel que l’alumine, par exemple, de manière qu’étant séparées les unes des autres, les molécules métalliques aient encore plus

AÏMOSPHÉIUQIJE.

de difficulté pour s’agglutiner ensemble, on peut même ope'rer la réduction à l’aide d’une température plus élevée, sans faire perdre au métal réduit la propriété de s’enflammer spontanément à l’air. Les particules d’un métal très fusible, tel que le plomb, par exemple, qu’on réduit, se serrant les unes contre les autres, il est impossible d’en obtenir une masse inflammable à l’air. Le silicium, qu’on obtient dans un grand état de ténuité, lorsqu’après avoir réduit le fluorure de potassium et de silicium par le potassium, on verse dans l’eau la masse chauffée préalablement au rouge, ce silicium étant desséché s’enflamme très facilement j mais dès qu’une calcination au rouge en vase clos a permis à ses molécules de .se rapprocher et de s’accoller les unes aux autres, il ne s’enflamme plus dans l’air ni dans le gaz oxigène. On peut l’endre très facilement inflammable le charbon qui , en masse compt^cte, à l’état de graphite et de diomant , brûle avec tant de difficulté, en mêlant la substance à convertir en charbon, par exemple, des copeau^ de jiége, avec de l’hydrochlorate d’ammoniaque et de platine, et chauffant le mélange jusqu’à carbonisation complète; le platine interposé donne une très grande ténuité au charbon ainsi obtenu. On a vu s’enflamniei’ spontanément du charbon, très finement pulvérisé et amoncelé dans les fabriques de poudre à canon. On obtient également une masse spontanément inflammable, en chauffant assez fortement un mélange d'une partie de charbon et deux parties de sulfate de potasse pour convertir ce sel en sulfure de potassium. Le pyrophpre connu depuis long-temps et qui résulte de la calcination de l’alun (sulfate d’alumine et sulfate de potasse) avec du noir de fumée, doit sa propriété au sulfure de

potassium qui s’y trouve aussi très finement divise'.

Il sera facile maintenant d’expliquer l’inflammation et la combustion des pyrophores. Lorsqu’on introduit un charbon ordinaire (poreux) ou d’autres corps poreux dans un gaz (je présenterai plus tard ces expériences), celui-ci s’y condense (en est absorbé) avec dégagement de chaleur; si cette chaleur est assez intense sur quelque point pour donner au corps, en ce point, la tempéture nécessaire à sa combustion, il prend feu, pourvu que le gaz contienne de l’oxigène, les parties ambiantes s’échauffent et la combustion se propage dans toute la masse. Lorsque les molécules tiennent ensemble et forment une masse dure et- compacte, les parties ambiantes qui sont en contact multiplié avec le point échauffé , s’emparent d’une assez grande quantité de chaleur aux dépens de ce point, pour empêcher la combustion d’avoir lieu, ou pour l’éteindre à l’instant, de la même manière que si l’on plaçait un charbon ardent sur du fer froid; mais lorsque la masse est très divisée, qu’elle n’offre qu’un petit nombre de points de contact conduisant par conséquent mal le calorique, la chaleur ne se dissipe pas si promptement, et la combustion peut s’achever. Le charbon ordinaire, même le charbon de buis, qui s’engaze plus fortement que tous les autres charbons, ne prend pas feu dans le gaz oxigène ; mis au contraire en contact avec un mélange de gaz oxigène et de gaz hydrogène sulfuré, qui, étant allumé, se consume avec détonation , il détermine également une violente détonation , de l’eau se forme et du soufre se dépose. Cette expérience fait voir, que le corps poreux en condensant dans ses pores de l’hydrogène sulfuré et du gaz oxigène peut décider la combinaison de l’oxigène

avec l'hydrogène de l’hydrogène sulfuré. Le charbon poreux n’opère pas la combinaison d’un mélange d’hydrogène et d’oxigène; mais des métaux poreux produisent ce phénomène. Le nickel, par exemple, tel qu’on l’obtient en réduisant l’oxide de nickel par l’hydrogène à la température la plus basse, à laquelle il puisse encore y avoir décomposition,, enflamme un mélange de gaz hydrogène et de gaz oxigène. Mais le platine est devenu très important sous ce rapport par la facilité avec laquelle on peut se le procurer dans un état de très grande division ; une température jieu élevée suffisant pour décomposer les combinaisons du platine, et le platine lui-même étant moins fusible que le fer. 11 enflamme très facilement l’hydrogène dans le gaz oxigène, voire dans l’air atmosphérique (p. 20). De même que le phosphore par suite de sa combustibilité à la température ordinaire enlève la moindre trace d’oxigène à un mélange gazeux, de même l’éponge de platine (le platine métallique finement divisé), qui, à la température ordinaire détermine la combinaison de l’hydrogène et de l’oxigène, soutire jusqu’à la moindre parcelle d’hydrogène des mélanges gazeux contenant une quantité suffisante d’oxigène et offre par conséquent le meilleur moyen pour s’assurer que l’air atmosphérique ne contient pas du gaz hydrogène.

La (propriété de l’éponge de platine d’enflammer le gaz hydrogène dans l’air atmosphérique a donné lieu à la construction d’un briquet. Ce briquet est formé de deux vases h et f(Jig. 102). Au vase inférieur est soudée une tubulure munie d’un robinet. A quelque distance de l’ouverture du robinet et devant cette ouverture est suspendu un petit morceau d’éponge de platines, qu’on

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se procure en tournant en anneau le bout d’un fil délié de platine, plongeant celui-ci dans une bouillie d'hydrochlorate de platine et d’ammoniaque gâché avec de l’eau, et le chauffant au rouge; l’éponge de platine reste incrustée dans l’anneau. A la partie supérieure du vasejT se trouve une ouverture dans laquelle s’ajuste hermétiquement un tube ouvert qui constitue la partie inférieure du second vase A; l’extrémité inférieure de ce tube est enveloppée d’un morceau de zinc. On verse de l’acide sulfurique étendu dans le vase inférieur pas précisément jusqu’à la tubulure. Lorsqu’après y avoir introduit l’autre vase on ferme le robinet , il se développe du gaz hydrogène , qui fait monter le liquide à travers le tube g dans le vase supérieur, et ce développement continue jusqu’à ce que le zinc soit à nu; si alors on ouvre le robinet, le gaz hydrogène, qui sort, se met en contact avec le platine et s’enflamme. Le robinet étant encore une fois fermé, le vase inférieur se remplit de nouveau de gaz hydrogène, et l’on peut ainsi se servir de ce briquet, jusqu’à ce que tout l’acide sulfurique soit saturé d’oxide de zinc, ou que tout le zinc soit dissout; on renouvelle dans ce cas l’acide sulfurique ou le zinc, ce qui n’offre pas de difficulté. Il faut se servir souvent du briquet; sans cette pi'écaution l’éponge de platine attirerait de l’humidité et n’enflammerait plus le gaz hydrogène. On peut lui rendre cette propriété, s’il Ta perdue, et le revivifier en le calcinant à l’aide du jet de gaz hydrogène enflammé par une bougie allumée.

Le platine développe la propriété d’opérer à la température ordinaire, la combinaison de l’hydrogène et de l’oxigène, non-seulement lorsqu’il affecte l’état pulvérulent, mais encore lorsqu’il est en fil. L’éponge de pla-

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tine ne servant que pour amorcer la combinaison, la moindre parcelle de ce corps est suffisante j un verre, mouillé à l’aide d’un pinceau avec une dissolution alcoolique de chlorure de platine, et chauffé jusqu’à décomposition complète de ce sel, un verre, dis-je, recouvert ainsi d’une couche mince de platine, présente déjà cette propriété,* même le platine en fil en jouit, quand on le traite d’une certaine manière , et il va sans dire, que sa surface acquérant par là de la ressemblance avec l’éponge de platine, il doit être considéré comme le verre revêtu de la couche mince d’éponge de platine. 11 est évident que d’autres métaux difficilement fusibles et susceptibles d’une grande ténuité se comportent à l’instar du platine 5 tels sont le palladium , le rhodium, l’iridium J l’or détermine aussi la combinaison, mais seulement à 120°.

La combustion dans l’air consistant en une combinaison des substances combustibles avec l’oxigène, il est clair que l’accès de l’oxigène étant supprimé, le corps en combustion doit s’éteindre; un corps en combustion, qu’on recouvre d’une cloche , et la braise qu’on enfouit dans du sable, s’éteignent. Plus complexes sont les phénomènes qui ont lieu lorsque des substances embrasées s’éteignent par suite de la soustraction de la température nécessaire à leur combustion. Si l’on souffle une chandelle, ou si l’on éteint avec de l’eau un feu qui brûle, c’est le courant d’air froid ou l’eau froide, qui abaisse la température des substances en combustion au point de les éteindre; c’est ainsique le fer allumé s’éteint dans l’air, d après ce que nous avons dit, parce que l’azote s’empare d’une trop grande quantité de chaleur; c’est ainsi que s éteint un charbon ardent placé sur une plaque de

fer froid; les mélanges gazeux, qui, étant allumés, brûlent énergiquement, ne peuvent non plus continuer de se consumer, lorsqu’ils viennent à se mêler avec d’axitres gaz qui en abaissent la température au-dessous de celle nécessaire à leur combustion. C’est ainsi qu’à l’aide d’une toile métallique on peut également interrompre la combustion ultérieure d’un mélange gazeux. Une toile métallique ne livre point passage à une flamme au-dessus de laquelle on la tient, lorsqu’elle est composée de 4oo mailles (trous) par pouce carré et d’un fil (le fil de cuivre mérite la préférence) ayant une épaisseur de à pouce. Si l’on fait ressortir d’un gazomètre un jet de gaz des marais (hydrogène carboné p. 121) et qu’on tienne une toile pareille (Jîg. io3) à une petite distance du robinet a, de manière que le courant la traverse , le gaz allumé devant la toile y brûle sans que la combustion puisse se propager de l’autre côté. Il suit de cette expérience que la toile devant laquelle la combustion s’effectue refroidit suffisamment le gaz aux points où elle le touche , pour le mettre dans l’impossibilité de communiquer au mélange gazeux qui se trouve encore derrière la toile la température nécessaire à sa combustion. Cette circonstance a donné lieu à la découverte d’une lampe très importante, la lampe de sûreté, consistant en une lampe à huile dont la flamme est entourée d’une toile de fil de cuivre de manière que l’air n’y puisse arriver qu’à travers cette toile. L’ouverture a [fig. io4) permet de remplir d’huile le réservoir b sans établir aucune nouvelle communication de l’intérieur de la lampe avec l’air extérieur, et le fil e qui traverse le canal étroit o sert à nettoyer la mèche. Lorsqu’à l’aide du gazomètre on dirige sur la flamme de la lampe un

t courant de gaz des marais, celui-ci ne brûle que dans 1 l’espace enveloppé par la toile métallique; et il suffit de 1 retirer la lampe pour faire cesser la combustion. En ] parlant des combinaisons du carbone avec l’hydrogène, j’ai déjà fait mention de Ja grande quantité de gaz des marais, que la houille développe dans les mines et qui finit par y former avec l’air un mélange détonant; un pareil mélange étant enflammé par la lampe des ouvriers, Fair se dilate avec une violence capable de lancer au loin et d’écraser les ouvriers. Dans ces houillières on se sert maintenant de la lampe de sûreté, de la construction de laquelle le plan et la coupe dessinés sur la planche peuvent donner une idée. Lorsqu’on arrive avec une telle lampe dans une atmosphère composée d’un pareil mélange détonant, l’explosion se fait dans l’intérieur de la lampe, l’inflammation ne se communique pas à travers la toile à l’air extérieur, et le mineur peut : se sauver; dès lors on purge la mine du mélange dé- I tenant à Faide d’un courant d'air artificiel facile à éta- 1 blir.