DE LA HOUILLE

Après avoir déterminé, dans les recherches précédentes, la composition chimique des tissus des végétaux, 'j’ai pensé que je pouvais étudier leur mode de décomposition et aborder la question difficile de la production des combustibles fossiles.

Si la paléontologie végétale a fait, dans ces dernières années, de si grands progrès, on peut dire que la partie chimique, qui se rapporte aux combustibles fossiles, est restée absolument obscure. On ignore sous quelle Influence l'organisation des végétaux s’est détruite pour former celte masse noire, bitumineuse, en partie fusible, non organisée, insoluble dans les dissolvants, qui constituent la houille. Cette substance houillère ne ressemble ni aux corps pyrogénés que nous produisons dans nos laboratoires, ni aux tissus végétaux qu* l’ont formée ; par la distillation, elle engendre des corps volatils qui ne ressemblent pas à ceux que donne le bois; en outre, elle laisse comme produit fixe un charbon spécial, le coke, qui est bien différent du charbon de bois.

Dans mes études sur les combustibles fossiblcs, je me suis appliqué d’abord k chercher quelques caractères chimiques qui me permellraient de distinguer entre eux le bois, la tourbe, les différents lignites, la houille et l’anthracite. Ceux que j’ai trouvés sont les suivants : le bois n’est pas sensiblement attaqué par une dissolution étendue de potasse, tandis que la tourbe cède à cet alcali des quantités souvent considérables d’acide ulmique ; le lignite xyloide ou bois /oMzïe contient encore des proportions notables d’acide ulmique, mais ne peut être confondu ni avec le bois ni avec la tourbe, parce qu’il e.st transformé en résine jaune par l’acide azotique et qu’il est complètement soluble dans les liypochlorites; le lignite compacte ou parfait ne contient plus sensiblement d’acide ulmique, mais se dissout encore dans l’acide azotique et dans les bypochlorites; quant aux et à l’anf/w-aate, elles sont caractérisées par leur

insolubilité dans les dissolvants neutres, acides, alcalins dans les bypoculorilcs.

En m’appuyant sur les faits que je viens de résumer, j'ai abordé par la synth'e.ie la question de la formation des combustibles fossiles.

I.esbelles expériences de notre confrère M. Daubrée sur l’anthracite et celles non moins intéressantes de M. lîaroulliersnr la houille me permettaient de penser que la transformationîionillèrc s’était produite par l’action de la chaleur et de la pression sur les végétaux.

Pour analyser le phénomène, j’ai disposé une série d’essais dans lesquels les tissus des végétaux d’une part, et de l’autre les substances qui les accompagnent le plus fréquemment dans l’organisation, étaient chauffés entre 200 et llOO’’, pendant de longues heures, dans des tubes de verre fermés aux deux extrémités.

Mes premières expériences ont été faites sur des tissus végétaux formés de cellulose et de vasculose, et ensuite sur des flssus à base de cutuse.

J’ai constaté que ces tissus éprouvaient, dans ce cas, une modification profonde ; ils devenaient noirs, cassants, dégageaient de l’eau, des acides, des goudrons, mais ils conservaient leur organisation première; ils n’entraient pas en fusion et donnaient un produit fixe qui n’ofï'rait aucune ressemblance avec la houille.

.Soumettant à la môme épreuve un certain nombre de corps produits par l'organisme et qui se trouvent dans les tissus, tels que les sucres, l’amidon, les gommes, la chlorophylle ainsi que les corps gras et résineux qui l’accompagnent dans les feuilles, les résultats ont été bien différents.

J’ai reconnu en effet que, par une longue calcination faite sous pression, ces corps se transformaieut en substances qui ont une cerlaine analogie avec les houilles Elles sont noires, brillantes, souvent fondues, absolument insolubles dans les dissolvants neutres, acides et alcalins, bien différentes du charbon, car, en les chauffani au rouge, elles se comportent comme de véiàtables substances organiques, dégagent de l’eau, des gaz, des goudrons, et laissent comme résidu fixe un coke dur et brillant.

I.’analyse de ces matières que je désignerai sous le nom de mbslaiices houillères, est venue confirmer leur l'essemblance avec la houille :

Oarhoiii'

Houille (lu sucre. 60,84

Houille de raniidoii68,48 • Houille de lu goiniiic urubique . . . 78,"S

Il m’a paru intéressant de rapprocher ces analyses de celle d’une houille sèche de Ulanzy, faite autrefois par Régnault :

Carbone. Ilydrogèn.. Oiygène. Cendres.

Houille de Itlanzy .... 76,48 5,23 16,01 S,28

On constate donc ici une analogie presque complète entre la composition de la houille de gomme et celle d’une houille naturelle.

Je tenais à opérer d’abord sur ces trois substances parce que, d’après Ad lirongniarl, elles devaient (-Ire abondantes dans les végétaux qui (int produit là houille, et que la gomme provient souvent de l’altération des tissus, comme notre confrère, M. Trécul, l’a démontré.

Je tire naturellement des faits que je viens d’exposer cette conséquence que les principes contenus dans les cellules des v(igétaux, tels que,les sucres, l’amidon, les gommes, ont dû jouer un rôle important dans -la production de la houille, puisqu’ils se transforment sous l’influence de la chaleur et de la pression, en substances noires, insolubles dans tous les dissolvants, et qui se rapprochent beaucoup des houilles parleurs propriétés et leur composition.

Ce résultat était intéressant sans doute, mais le problème que je m’étais proposé n’était encore qu’en partie résolu; pour le compléter, il s’agissait d'expliquer comment les tissus des végétaux pouvaient perdre leur forme organique pour produire une masse amorphe qui est la houille; il fallait, en outre, faire éprouver aux tissus organiques La Iramformatiou houillère que j’ai réalisée en opérant sur les corps non organisés qui les accompagnent.

Hyd^og^no. Oiygênc.

iJS 28,43

Mes élude» sur les lignites et sur la tourbe devaient ici m’être d’un grand secours : j’avais vu en effet apparaître dans ces combustibles l’acide ulmique à mesure que les tissus ligneux perdaient leur organisation; quand une tourbe était avancée, je n’y trouvais plus que des restes insignifiants de tissus organisés, mais alors elle contenait jusqu’à 50 ou 60 pour tOO d'acide ulmique. En examinant des bois fossiles, j’y ai trouvé des couches assez épaisses, noires et brillantes d’acide ulmique, provenant de la transformation de la vasculose, à côté des fibres ligneuses qui n’étaient pas encore complètement désorganisées. Cette observation était précieifte pour moi : elle démontrait en effet la transformation sur place, et dans l’intérieur même du tissus ligneux, d’une partie du bois en acide ulmique.

J’ai été conduit à admettre ainsi un fait qui me paraît dominer toutes mes recherches, c'est que les végétaux se sont changés d’abord en tourbe avant de produire la houille, et que, dans cette modification, la disparition des tissus organisés était due à une sorte de fermentation tourbeuse, comme le pense notre confrère M. Van Tieghem.

Mais, pour confirmer cette hypothèse, il me restait à prouver que les acides ulmiques, et surtout celui de la tourbe, peuvent, comme les corps que j’avais expérimentés précédemment, se transformer en houille.

Tel a été le but des essais qu’il me reste à décrire.

J’ai opéré sur trois sortes d’acides ulmiques: V sur l’acide ulmique que j’ai retiré de la tourbe; 2° sur l’acide saccharhumique, que notre confrère M. P. Thénard m’a donné, et qui sert de base'à ses importants fi-avaux ; 3° sur l’acide ulmique obtenu en traitant la vasculose par les alcalis.

Tous ces acides ulmiques se sont transformés en substances houillères sou» la double influence de la chaleur et de la pression; le temps de l’opération, que j’ai prolongé jusqu’à deux cents heures, a déterminé dans le produit une augmentation de carbone.

Voici la composition de ces houilles artificielles produites par les acides ulmiques :

Carbone. Hydrogène. Oxygène.

Houille de l’acide ulmique retiré de la tourbe et chauffé pendant vingt-quatre heures.;. 67,48 8,84 26,68

Même produit, chauffé pendant soixante-douze heures . . 71,72 5.03 23,25

Même produit, chauffé pendant cent vingt heures. 76,06 4,99 18,95

Houille produite avec l’acide ulmique de la vasculose . . 76,43 5,31 18,26

Ces analyses démontrent donc que l’acide ulmique provenant soit de la tourbe, soit d’un élément du bois, la vasculose, se change en un corps qui présente exactement la môme composition qu’une houille naturelle et qui est insoluble, comme elle, dans tous les dissolvants.

L'acide saccharhumique s’est comporté comme l’acide ulmique de la tourbe.

Quant à l'acide ulmique dérivé de la vasculose, il est remarquable par sa fusibilité; s’il s’est engendré, comme je le crois, avant la transformation houillère, il peut rendre compte de la production des houilles grasses et fusibles.

Pour compléter ces observations sur les corps qui sont intervenus dans la formation des combustibles fossile», j’ai examiné les modifications qu’éprouvent.

sous l’influence de la chaleur et de la pression, les mélanges de chlorophylle, de corps gras et de résines que l’on retire des feuilles par un traitement à l'alcool.

Ce mélange, chauffé sous pression pendant cent cinquante heures, et qui était avant l’expérience soluble dans les alcalis, m’a donné une substance noire, visqueuse, odorante, absolument insoluble dans les alcalis caustiques, et qui présentait une analogie évidente avec les bitumes naturels.

Tels sont les faits que je voulais faire connaître sur le mode de formation de la houille; je crois pouvoir en tirer les conclusions suivantes :

La houille n’est pas une substance organisée : M. Renault, dont on connaît les importants travaux de Paléontologie végétale, constatait récemment encore, à ma demande, ce fait important.

2° Les empreintes végétales que présente la houille, qui ont été si bien étudiées par le créateur de la Paléontologie végétale, Ad. Rrongniart, et par ses successeurs, se sont produites dans la houille conjme dans les schistes ou toute autre substance minérale ; la houille était une matière bitumineuse et plastique sur laquelle les parties extérieures des végétaux se moulaient facilement.

3” Lorsqu'un morceau de houille otîre à'sa surface des empreintes végétales, il peut donc arriver que les parties de houille sousqacenles ne soient pas le résultat de l’altération des tissus qui étaient recouverts par les membranes externes dont la forme a été conservée.

4" Les principaux corps contenus dans les cellules des végétaux, soumis à la double influence de la chaleur et de la pression, produisent des substances qui présentent une grande analogie avec la houille.

5“ Il en est de même des acides ulmiques qui existent dans la tourbe et de ceux que l’on prépare artificiellement.

6" Les matières colorantes, résineuses et gra.sses que l’on pont retirer des feuilles se changent, par l’action de la chaleur et de la pression, en corps qui se rapprochent des bitumes.

7° En se fondant sur les expériences décrites d ins ce travail, on peut donc admettre que les végétaux producteurs delà houille ont éprouvé d’abord la fer~ mentaiion tourbeuse, qui a détruit toute organisation végétale, et que c’est par une action secondaire, déterminée par la chaleur et la pression, que la houille s’est formée aux dépens de la tourbe.

Je suis heureux de dire, en tenuinaut, que, dans ce travail, j’ai été aidé avec la plus grande intelligence par un jeune chiinislc. M. Verneuil, qui est attaché à mon laboratoire du Muséum.