I. — PRÉPARATION DES CENDRES

Il est indispensable, dans toute incinération, d’éviter une température trop élevée, ainsi que les courants d’air ; dans l’un et l’autre cas on s’expose à perdre des quantités appréciables des éléments des cendres, soit par volatilisation, soit par entraînement mécanique. On s’aperçoit facilement de l’effet ainsi produit en examinant des tuyaux de poêle ou même des vases simplement posés sur des charbons allumés ; on voit leur surface se recouvrir d’un enduit blanc contenant de grandes quantités de potasse ; cet effet est plus frappant encore lorsqu’on opère sur des matières végétales, qui donnent en brûlant un grand dégagement de gaz.

Dans la plupart des cas on peut se contenter de placer la matière, à l’état de fragments plutôt qu’à l’état de poudre fine, dans une capsule de platine qu’on chauffe dans un moufle au rouge sombre ; dans ce cas, il reste toujours une certaine quantité de charbon mélangé aux cendres. Mais on peut procéder à l’analyse malgré la présence de ce charbon, dont on détermine d’ailleurs la proportion en opérant sur une partie des cendres qu’on traite par de l’acide azotique étendu et qu’on lave ; le résidu insoluble, formé de silice et de charbon, est séché, pesé, incinéré et pesé de nouveau. La différence de poids donne la proportion de charbon contenue dans le poids de cendres employé.

Cependant, lorsqu’on veut éviter toute déperdition par les causes signalées plus haut, il convient d’opérer l’incinération par une méthode due à M. Schlcesing et qui met complètement à l’abri de cette cause d’erreur.

Dans ce but on place la matière dans une grande nacelle de platine (fig. 34) , qui est formée par une lame de platine dont on fait un demi-cylindre et dont l’une des extrémités est relevée. La nacelle est placée dans un gros tube de porcelaine,

qu’on dispose sur une grille à gaz à laquelle on a donné une légère inclinaison

En arrière de la nacelle on met un tampon d’amiante assez fortement tassé ; des bouchons traversés par des tubes de verre ferment les deux extrémités du tube.

Avant de chauffer le tube on remplit tout l’appareil d’acide carbonique débarrassé de toute trace d’acide chlorhydrique ou d’aulres acides par le passage sur du bicarbonate de soude concassé, contenu dans une éprouvette. L’autre extrémité du tube porte un récipient auquel on peut donner la forme d’un tube de Will.

L’appareil étant rempli d’acide carbonique, on chauffe le tube modérément, mais sans atteindre la température du rouge sombre, et on continue à faire passer le courant de gaz bulle à bulle, afin d’éviter un entraînement. (Jette opération qui se produit à l’abri de l’air a pour effet de donner naissance à des hydrocarbures gazeux ou liquides, qui, entraînés par le courant gazeux, viennent se condenser en partie à l’extrémité inférieure du tube et s’écoulent dans le tube de Will.

Au bout d’un certain temps, plus ou moins long suivant la matière sur laquelle on opère, les produits goudronneux cessent de se dégager ; il est facile de voir par les gaz qui sortent du tube de Will si ce point est atteint ; on supprime alors le courant d’acide carbonique et on le remplace par un courant lent et continu d’oxygène, sans élever la température. Dans le courant d’oxygène la combustion s’accomplit à basse température ; lorsque la combustion est complète, ce qui a lieu quand l’oxygène sort par le tube de Will, on ari’êle l’opération en éteignant le feu et en continuant à faire passer un courant très lent d’oxygène jusqu’à ce que le refroidissement soit complet. L’oxygène a été desséché par son passage sur de la ponce sulfurique.

La nacelle retirée du tube au moyen d’un crochet est introduite dans un tube de verre bouché dans lequel elle est pesée.

Les cendres ainsi préparées ne contiennent généralement pas de charbon; il est donc inutile de leur faire subir la correction que nous avons effectuée sur les matières incinérées à l’air libre.

Certaines substances, comme les graines de céréales par exemple, déerépitent

lorsqu’on les chauffe ; il faut au préalable les carboniser clans un vase fermé avant deprocéder à leur incinéi-ation. Pour cela, on le met dans un grand creuset de platine muni d’un couvercle fermant assez hermétiquement pour que ces matières ne puissent plus être projetées au dehors.

D’autres substances sont trop volumineuses pour qu’on puisse en introduire une certaine quantité dans la nacelle. Dans ce cas aussi on les carbonise au préalable dans un vase clos, tel qu’un creuset de terre muni de son couvercle, en ayant soin de ne pas atteindre le rouge sombre et de n’enlever aucune parcelle du creuset, lorsqu’on sort la matière.

Si l’on a besoin de préparer de grandes quantités de cendres, on peut disposer la matière dans un fourneau en terre bien nettoyé, en allumant en dessous avec un bec de gaz, qu’on laisse brûler jusqu’à ce que la matière soit bien enflammée. On peut activer cette incinération en adaptant un tuyau de poêle sur le dôme du fourneau et en remuant de temps en temps la masse charbonneuse; seulement, dans ce cas les cendres contiennent une quantité notable de charbon et on s’expose à perdre une certaine quantité des éléments les plus volatils, tels que les chlorures alcalins.

Dans certains cas, lorsqu'on tient spécialement à doser le chlore, il importe de se prémunir contre une cause d’erreur assez importante. Si en effet on fait l’incinération de matières riches en acide phosphorique qui donnent des cendres contenant des phosphates acides, il arrive que les chlorures sont partiellement décomposés et que la quantité de chlore dosé soit inférieure à celle qui existait réellement dans la substance ; tel est le cas des graines de céréales, et même des graines en général.

Pour éviter cet inconvénient, il faut ajouter à la matière, avant l’incinération, une base capable de saturer l’acide phosphorique à excès, pour l’empêcher de réagir sur les chlorures. Dans ce but on humecte avec une solution à 5 pour 100 de carbonate de soude exempt de chlore, de façon à imprégner toute la masse sans cependant l’amener à l’état de pâte. On dessèche ce mélange et on l’incinère dans les conditions habituelles.

Dans les cendres, les matières à déterminer, pour avoir leur composition complète, sont les suivantes :

Acides : ac. carbonique.

— — sulfurique.

— — phosphoriqne.

— chlore.

— silice.

Bases : oxyde de fer.

s — — d’alumine.

— — de manganèse.

— chaux.

— magnésie.

— potasse.

— soude.

est relié à un petit réfrigérant R au moyen d’un caoutchouc pouvant tenir le vide. Sur ce ballon on a soudé un tube T qui porte un petit entonnoir fixé à son extrémité par un tube de caoutchouc épais qui laisse un intervalle de 3 centimètres entre le bout du tube et celui de l’entonnoir. Une pince p est placée sur le caoutchouc et fait office de robinet; l’autre extrémité du réfrigérant est adaptée à une trompe à mercure P.

Pour faire le dosage on introduit dans le ballon 1 gramme de cendres et 30 centimètres cubes d’eau, et on fait le vide au moyen de la trompe. On peut activer le

dépai't. de l’air en maintenant à l’ébullition le contenu du ballon, tout en faisant passer un courant d’eau froide dans le réfrigérant. Lorsque l’air est extrait, on place une cloche graduée C sur l’extrémité de la trompe et en même temps on fait entrer dans le ballon, par l’entonnoir, et en desserrant la pince, 20 centimètres cubes d’acide azotique étendu au quart. Il faut avoir soin, avant de commencer à faire le vide, de remplir d'eau la douille et l’entonnoir ; de même en laissant couler l’acide azotique, on s’arrange, en serrant la pince, de manière à laisser la douille de l’entonnoir remplie de liquide et à empêcher ainsi l’introduetion de l’air. Avant de faire tomber l’acide, on a arrêté l’écoulement du mercure dans la trompe et l’acide est d’ailleurs introduit graduellement, afin d’éviter un dégagement tumultueux d’acide carbonique qui pourrait projeter la matière dans le réfrigérant. L’acide étant introduit en totalité, on fait de nouveau marcher la trompe et l’on recueille le gaz sous la cloche. Vers la fin de l’opération, on fait bouillir le contenu du ballon pour chasser les dernières portions d’acide carbonique. Tout le gaz est ainsi recueilli dans la cloche, dans laquelle, si le réfrigérant a fonctionné convenablement, il n’a pas dû passer des quantités d’eau appréciables.

Le gaz recueilli dans la cloche est de l’acide carbonique; cependant il peut arriver qu’il soit mélangé de petites quantités d’air, surtout si les appareils n’ont pas été montés avec tout le soin désirable ; il faut donc lire le volume total de ce gaz, absorber par la potasse l’acide carbonique, lire ensuite le volume restant qu’on retranche du volume primitif, après avoir fait toutes les corrections de température et de pression; la différence donne le volume d’acide carbonique, qu’il suffit de multiplier par le poids du centimètre cube de ce gaz pour l’exprimer en poids. Exemple :

Volume total . 27cc,5

Hauteur du mercure dans la cloche (contre-pression) . 45 millimètres.

Pression barométrique (ramenée à 0°) . 765 —

Température . 17°

Tension de la vapeur d’eau à 17° . 14mm,4

En appliquant la formule :

On introduit 1 centimètre cube de solution de potasse caustique concentrée ; on agite la cloche pour favoriser l’absorption, et, lorsque le volume ne diminue plus, on procède de nouveau à la lecture :

Volume final . 4“,3

Hauteur du mercure de la cloche (contre-pression) . 103 millimètres.

Pression barométrique ramenée à 0° . . • 765 —

Température . 17° —

La formule devient :

V0 — V'0 = acide carbonique.

En multipliant par 1"«,977, on obtient en poids l’acide carbonique contenu dans 'I gramme de cendres.

Potasse pour le dosage d'acide carbonique. — On dissout 700 grammes de potasse caustique dans le moins d’eau possible; on ajoute 70 grammes de baryte préalablement hydratée et délayée dans très peu d’eau ; on complète le volume à 1 litre ; on agite de temps en temps et on laisse le dépôt au fond du flacon. Cette potasse absorbe l’acide carbonique avec une énergie beaucoup plus grande.