LA COMBUSTION SUR LES GRANDES ALTITUDES

1266. On sait depuis le temps de Lavoisier que la destruction et les dé-

penses moléculaires qui accompagnent les phénomènes vitaux consistent dans une espèce d’oxydation de la matière organique: c’est un phénomène qui équivaut à une combustion. Cl. Bernard n’est pas de cet avis: on n’emploie pas, dit-il, l’oxygène dans une combustion directe Ce qu’il y a

de certain c’est que son office nous est inconnu, bien que nous croyions le

connaître il intervient peut-être comme agent excitatif dans la plus

grande partie des phénomènes de la vie. 1 Sans nous préoccuper beaucoup de la fausseté ou de l’exactitude de la théorie refutée par Cl. Bernard, il nous a paru du plus grand intérêt rechercher quelle est la différence dans l’intensité de la combustion selon les altitudes, quand bien même ce ne serait que pour avoir un exemple des compensations observées dans des phénomènes purement chimiques.

Le Dr. Jourdanet affirme que le combustible employé pour chauffer les chaudières des locomotives sur un chemin de fer situé à une grande hauteur, ne produisait pas la chaleur suffisante, par suite du manque d’oxygène. Mais cette affirmation a été réfutée indirectement par un savant physicien qui fit des expériences beaucoup plus parfaites.

“Déterminer l’influence de la hauteur sur la rapidité de la combustion, dit Tyndall,2 voilà un des problèmes que je voulais résoudre lors de mon excursion aux Alpes, en 1859. Heureusement pour la science j’obtins que le Dr. Frankland voulut m’accompagner pour se charger de ces expériences, et je me réservai les observations sur la radiation solaire. On suivit la méthode que nous allons indiquer.”

1267. “Hous achetâmes à Chamounix 6 bougies que l’on pesa avec grand soin, et après qu’elles eurent brillé pendant une heure à l’Hôtel de l’Union, on détermina la perte de poids. Ces mêmes bougies furent conduites au sommet du Mont-Blanc et dans la matinée du 21 Août on les fit brûler pendant une heure, sous une tente où elles ôtaient à l’abri de l’influence du vent. Nous fûmes vraiment tous surpris de voir l’aspect que présentaient les 6 flammes à une hauteur si considérable. On aurait dit qu’elles

1 Les phénomènes de la vie, page 171.

2 La chaleur, mode de mouvement. Paris, 1874, page 49.

n'étaient qu’un pâle reflet des flammes qne ces mêmes bougies avaient présentées dans la Yallée de Chamounix. Elles étaient pâles, petites, et manifestaient clairement que l’énergie de la combustion avait singulièrement diminué. Mais quand nous voulûmes les peser de nouveau, nous découvrîmes un fait auquel nous ne nous attendions pas: la quantité de stéarine consumée était presque la même en haut qu’en bas. Ainsi donc, bien que le pouvoir lumineux de la flamme eut diminué d’une manière extraordinaire à cause de la hauteur, l’énergie de la combustion n’avait pas changé. On peut expliquer ce curieux résultat par la subtilité et la mobilité de l’air sur cette grande hauteur. 1 Les particules de l’oxygène pénètrent au sein de la flamme avec une liberté relativement plus grande et font diminuer la lumière, parce que la rapidité de son action supplée à son petit nombre. C’est comme dans le bec de gaz de Bunsen (quand on y fait passer un courant d’air), où l’absence de lumière est due ci la présence d'une quantité cl'oxygène suffisante pour brûler instantanément le charbon libre de la flamme.” 2

1268. On peut tirer la même conclusion des faits suivants: Dans les cratères des volcans qui ne sont pas entièrement éteints, comme le Popocatepetl, à 5000 mètres de hauteur, on observe que le soufre brûle avec une grande énergie. Nous avons vu nous-mêmes que les allumettes et les cigarres des fumeurs brûlent parfaitement bien sur ce volcan et nous savons, par la relation de Laverrière, qu’on a pu brûler â une hauteur si considérable des feux d’artifice, et qu’à Tlamacas (3897m) le bois n’a aucune difficulté à brûler, et qu’on y peut parfaitement bien purifier le soufre par le moyen de la fusion. Enfin, sur ces hautes régions, nous avons pu préparer de l’oxygène sans difficulté en décomposant le chlorate de potasse par la chaleur.

1269. Nous répétons que ces études sont du plus grand intérêt pour connaître les influences physiologiques du climat des altitudes, et nous croyons même que cet intérêt subsiste malgré l’opinion citée par Cl. Bernard, puisqu’elle n’est pas admise par tous les savants et qu’on est arrivé à dire “qu’il existe dans l’organisme animal une fonction oxydante spéciale qui donne comme résidu le phylotion, matière organique abondante chez les animaux.”3

La théorie que donne Tyndall pour expliquer le phénomène observé avec les bougies au sommet du Mont Blanc, nous paraît très probable, et voici un autre fait qui confirme cette plus grande intensité de l’action de l’oxygène.

Le phosphore ne se combine pas avec l’oxygène à une pression ordi-

1 Vid. dans cet ouvrage la note relative aux conditions d’oxygénation dans les mines du Mexique, § 909.

2 Peut être l’oxygène était absorbé au fur et à mesure des besoins.

3 De Rey-Pailhade. Compt. Rend, de l’Ac. des Sc. de Paris. 11 Juin et 2 Juillet 1888-

naire. Pour qu’il puisse produire les lueurs il faut que la pression soit la même que celle de l’oxygène de l’air. On peut en faire l’expérience en se servant d’un tube long plein d’oxygène pur et qui contient aussi un morceau de phosphore. On introduit plus ou moins le tube dans le mercure, si le niveau est égal à l’intérieur et à l’extérieur, il n’y a aucune lueur; mais si on soulève le tube, il arrive un moment où les lueurs apparaissent, et c’est précisément quand la pression s’approche de ]/s à la pression atmosphérique. Si on refroidit alors le tube, les lueurs disparaissent, et on ne pourra les observer de nouveau que si on chauffe le tube avec la main.

1270. On peut aussi provoquer ce phénomène si on fait arriver à l’intérieur du tube de l’azote ou de l’hydrogène, ce qui revient à diminuer la pression.1 Yoilà pour ce qui regarde la production des vapeurs lumineuses, mais outre cela, le phosphore peut brûler spontanément dans l’oxygène raréfié. Pour étudier la combustion de ce métalloïde, Lavoisier introduisait un fragment de phosphore dans un grand matras de verre; ensuite, après y avoir fait le vide, il le remplissait d’oxygène et allnmait le phosphore avec une loupe. Yan Marum faisait ses classes dans la soirée et ne pouvait pas user de ce moyen; il voulut allumer le phosphore avec nue étincelle électrique, et pour y arriver il l’entourait d’un fil de coton. Il fit ensuite le vide. Eu arrivant à une faible pression, il s’aperçut que le phosphore brûlait tout seul. En répétant l’expérience il arriva ù établir que le phosphore s’allume spontanément, quand il est entouré d’un fil de coton, et quand il est en présence de Vair extrêmement raréfié .2

On sait maintenant que le coton empêche le dégagement de la chaleur produite par une lente combustion, et que c’est alors que le phosphore s’allume: c’est du moins ce que Y7urtz affirme.

1271. Nous avons fait, en compagnie de Mr. le Prof. M. Lozano, quelques expériences à l’Institut National de Médecine et nous avons pu observer que le phosphore et le soufre brûlent dans l’air très raréfié. M. Lozano explique ce phénomène en disant que la raréfaction peut influer dans certaines oxydations, parce que les vapeurs qui proviennent de la combustion du phosphore, par exemple, se dégagent plus facilement, s’éloignent du corps combustible, et il y a, par conséquent, un contact plus direct entre celui-ci et le comburant.

Nous avons su qu’au laboratoire de M. Yan’t Hoff on était en train de faire des études au sujet de l’oxygène raréfié. Nous voulûmes avoir quelques informations à ce sujet: voici la réponse que nous avons reçue:

1 Wurtz. Dictionnaire de Chimie. Deuxième partie. Yol. II, page 953.

2 M. Van Deventer. Revue Scientifique. 9 Juin 1894, page 722.

Laboratoire de Chimie. Rocters’ Straat.

Amsterdam. Juillet 16-1894.

Monsieur:

1272. Mr. 1g Professeur Yan’t Hoff m’a prié de répondre à la lettre que tous lui avez adressée. Je suis occupé en ce moment dans le laboratoire de M. Yan’t Hoff. Nous étudions l’action de l’oxygène sur le soufre, le phosphore, et l’aldéhyde, à des pressions qui varient eutre celle de l’atmosphère et celle de 2 à 3 millimètres. Un résumé des résultats principaux est déjà publié dans le journal anglais “Nature”, July 5-1894. Nous avons trouvé que dans l’oxygène sec la vélocité de la réaction est proportionnelle à yp~ (p = pression de l’oxygène). Avec le phosphore les résultats sont plus compliqués: l’oxygène, comme on le sait, est sans action sur le phosphore au dessus d’une proportion donnée, qui varie avec l’état d’humidité de l’oxygène. Le travail n’est pas encore tout à fait terminé, mais je crois qu’il sera publié bientôt dans le “Zeitschrift fiir Physikal-Chemie.” (Editeur W. Engelinaun, Leipzig). Yeuillez agréer, etc.

Thomas Ewan.

1273. MM. W. Ramsay et E. C. C. Baly viennent de présenter à la Société de Physique de Londres un travail important sur l’expansion des gaz raréfiés. Ces auteurs finissent par conclure que pour les faibles tensions, l’élasticité de l’hydrogène, de l’azote, de l’acide carbonique et de l’air augmentent à mesure que la tension diminue, tandis que le contraire a lieu avec l’oxygène. Cette augmentation d’élasticité correspond à une augmentation d’énergie interne, et elle pourrait bien être la cause des phénomènes de phosphorescence qui se produisent dans le vide presque parfait.

Les coefficients qu’on a rencontrés pour l’oxygène sont 1fs6u 1/250 et 1fm pour les tensions de 5 — 2, 5 — 1,4 millimètres.

Le coefficient de l’hydrogène est de Va oo quand la tension est de 0mm' 7 et voici les valeurs respectives par où passe celui de l’azote:

Vsoo à 5 millimètres, 1/3ai à 1.1 millimètre et V342 ù 0,6 millimètre1

1274. Nous allons étudier maintenant quelques-unes des propriétés des gaz raréfiés.

D’après l’expérience de Hittorf on sait qu’il y a un degré de raréfaction où la conductibilité des gaz par l’électricité arrive à son maximum; ce maximum est pour l’iiydrogène à une pression qui s’approche de 2 millimètres. Les gaz très raréfiés 11e sont pas seulement très bons conducteurs, mais ils produisent aussi des phénomènes très singuliers, quand on y fait passer un courant électrique et il y a production de rayons moléculaires dans le pôle négatif. Dans les études de W. Crookes au sujet de la matière

1 Revue Scientifique. Juin 1894, page 162.

radiante il y a un point très digne d’être médité. Quand on a pu obtenir dans des appareils spéciaux un phénomène semblable à celui que produisent les tubes de Geissler, c’est-à-dire, quand le courant électrique produit certaine phosphorescence, celle-ci varie beaucoup selon le degré do la raréfaction. Si nous admettons que la phosphorescence est produite directement ou indirectement par le choc des molécules sur la superficie phosphorescente, il faut nécessairement supposer que ces molécules sont douées d’une vélocité considérable. Dans la zone sombre (qui se trouve dans les tubes près du pôle négatif) si le gaz est peu raréfié, la vélocité des molécules ne suffit pas à déterminer la phosphorescence; mais quand la raréfaction augmente, le chemin libre du milieu est assez long pour que les molécules puissent acquérir la vélocité nécessaire à la production du phénomène lumineux.”1 (Se rappeler les rayons X).

Un des phénomènes les plus intéressants que Crookes ait pu découvrir pendant ses travaux, c’est que les rayons moléculaires, dans un gaz très raréfié, possèdent la propriété de rendre phosphorescents les corps sur lesquels ils tombent. Le sulfure de calcium produit une lumière d’un bleu violet très brillant; le diamant donne des couleurs très variées; le rubi, un rouge brillant; l’émeraude, un rouge carmin; le saphir, un gris bleuâtre.

1275. Nous avertissons nos lecteurs que dans ces expériences il ne s’agit pas du vide parfait, mais du vide relatif: plusieurs physiciens ont démontré que l’électricité ne passe pas dans le vide parfait. Il faut donc qu’il y ait des gaz plus ou moins raréfiés; eu tout cas, à une pression inférieure à la normale.

Mais, jusqu’à quel jDoint le manque de pression pourra-t-il modifier, bien que ce ne serait que légèrement, les gaz des altitudes?

Les fermentations sur les altitudes. Quelques mots de bactériologie.

1276. Il existe des erreurs tellement grossières qu’elles font horreur et font, pour ainsi dire, tomber en pâmoison les personnes qui les connaissent. Il y a aussi de tels attentats contre la vérité, qu’il est impossible de les appeler par leurs noms, parce que dans aucune langue il n’existe des mots assez expressifs et polis, assez durs et décents à la fois pour les qualifier.

Telle est l’erreur de Jourdanet qui a osé nier les fermentations au Mexique. Il est impossible qu’il ait pu écrire une plus grande sottise. Il

1 W. Crookes. Etudes de physique moléculaire dans les gaz très raréfiés. Revue scientifique. Yol. XIX, 1880, page 2.

s’étonnait qu’à Mexico on pût vivre an milieu d’une immense cloaque; et que notre existence ne fût pas envenimée par les germes pathogènes de tontes les espèces connues et inconnues qui devaient prospérer dans un terrain aussi propice à leur développement. Cette immunité n’existe pas, d’après Jourdanet; elle n’y est pas même nécessaire, puisque la fermentation y est impossible.

Ce qui à nous autres nous étonnerait c’est que la vie y fût possible sans les fermentations.

Paul Bert, en faisant ses expériences presque toujours dans le vide pour en appliquer ensuite les résultats aux phénomènes qui ont lien sous de faibles décompressions, est arrivé à prouver que les fermentations cessent de se produire*, quand l’air est raréfié.

Voyons tout d’abord ce qui passe avec les fermentations alcooliques.

On prépare des boissons enivrantes sur toutes les altitudes habitées: nous allons d’ailleurs préciser cette vérité.

1277. Le plateau du Mexique produit une plante très connue sous le nom de Maguey (Agave) qui ne croit qu’entre 2200 et 2700 mètres.1 2 Le Maguey donne 1 'aguamiel qui, une fois fermentée, s’appelle pulque. D’après le Dr. Barragán, le ferment est un Cryptococcus, très semblable au C. cereviciae. M. Segura dit que les manipulations des industriels ont pour objet de provoquer la fermentation visqueuse,* qui a lieu dans les “ tinacales ” des Haciendas oû on cultive le Maguey, c’est-à-dire, entre 2200 et 2700 mètres d’altitude. Tout le monde sait que le pulque est encore aujourd'hui, et a toujours été, même avant la conquête, la boisson nationale des mexicains, tellement qu’on en fabrique, pendant un au, l’énorme quantité de 3113893 hectolitres. Il n’est pas croyable, par conséquent, que le Dr. Jourdanet, qui a passé de longues années au Mexique, n’ait pas connu, ou n’ait pas bu du pulque, et nous ne croyons pas non plus qu’il y ait des personnes qui ne sachent pas que le pulque est une boisson fermentée.

1278. Quant à la bière, il suffit de se rappeler que la meilleure est généralement celle qui se fabrique dans les régions élevées du Mexique. Peut-on dire que Jourdanet n’a jamais bu de la bière au Mexique ou qu’il ignora qu’on l’y fabriquait? Aujourd’hui Ja bière de Toluca (2G40m) jouit d’une grande renommée, s’il faut en croire le témoignage de M. Zayas Enriquez. 3

La fermentation acétique a lieu au Mexique comme partout; elle y produit même le xinaxtli “qui n’est autre chose que Y aguamiel qui a passé à la fermentation acétique.”4

Jourdanet se rapportait d’une manière particulière à la fermentation pu-

1 J. C. Segura. El Maguey. México, 1891, pág. 62.

2 Ibid., pág. 123.

3 Los Estados Unidos Mexicanos. México, pág. 416.

4 Segura. Loe. cit., pág. 115.

tride , croyant qu’elle n’avait pas lieu sur les hautes régions du Mexique: elle s’y vérifie cependant. (Pulque, d’après Segura, quand on dit qu’il est grêlé;1 animaux, cadavres humains, etc., etc.)

Nous pourrions citer encore un grand nombre de fermentations, mais nous croyons que celles que nous venons d’énumérer suffisent amplement. Nous ne ferons qu’une seule question: si les fermentations ne sont pas possibles sur les altitudes, comment l’homme peut-il donc y vivre? (Fermentation lactique dans l’estomac, ferment coagulant de Roberts, ferment lab, etc.)

1279. Jourdanet indiquait qu’on pouvait parfaitement vivre à Mexico au milieu des miasmes et des germes, parce que les fermentations y étaient impossibles. Il voulait probablement parler du manque de production des bactéries pathogènes. Il est vrai que leur nombre diminue avec l’altitude, mais dans les grandes cités, quelle que soit leur élévation, elles y sont en général très fréquentes. C’est ce que prouve d’ailleurs l’étude que le Dr. Ramirez fit au sujet des bactéries contenues dans les eaux potables de la ville de Mexico. Pendant le cours des recherches qu’il entreprit en compagnie du Dr. Toussaint, il ne signala pas moins de 12 espèces de bactéries; dans chaque centimètre cube d’eau de Chapultepec, il en compta de 1000 à 1200. 2 A l’Institut de Médecine et au Conseil de Salubrité il y a des laboratoires oii on cultive les microbes comme partout ailleurs. (A 2268 mètres).

Pour ce qui regarde les virus et la vaccine, nous dirons que les habitants de Mexico n’ont besoin en général que d’une seule vaccine. La vaccine de la rage a été employée dans 321 cas avec succès, un seul excepté. 3

Effets de la pression atmosphérique sur le globe. Mouvements de la

croûte terrestre.

1279 (bis). “Un écrivain anglais donue dans une revue de l’autre côté de la Manche, quelques détails curieux sur les effets de la pression atmosphérique sur notre globe. Si la pression totale exercée par l’atmosphère sur l’ensemble du globe ne peut changer, la pression exercée sur les dif-

1 Segura. Loe. cit. , pág. 118.

2 El Estudio. Yol. IV, N9 10, pág. 402.

3 Inoculaciones antirábicas en México, par A. Reyes. Gaceta Médica. Yol. XXVIII, page 15.

férentes régions change incessament; comme chacun le sait, il y a quinze jours, notamment, elle est tombée fort bas en France, pour remonter ensuite assez rite. Au cours de ces variations, la pression totale exercée sur l’ensemble d’un pays subit d^s modifications considérables. Une dépression de 25 millimètres représente, sur l’étendue de l’Angleterre, une diminution de pression qui se chiffre par 8 millions de tonnes; et inversement, si le baromètre monte de 25 millimètres, la pression s’accroît de la même quantité. Ces variations locales doivent avoir une action sur la partie du globe où elles s’effectuent. M. G. H. Darwin a calculé que si la terre avait la rigidité du verre, qui est considérable, une augmentation de pression de 50 millimètres rapprocherait la périphérie du centre de 100 millimètres environ, produirait une dénivellation locale d’une centaine de millimètres. Des expériences récentes de M. von Rebeuer Paschwitz parlent dans le même sens, et montrent qu’une différence de pression de 2 millimètres et demi suffit à produire une déviation appréciable du fil à plomb, la direction relative de celui-ci se modifiant naturellement si le sol qui le porte s’incline dans une direction quelconque. Cette mobilité du sol paraît être la cause des différences d’appréciation des astronomes et géographes qui ont, à des moments différents, déterminé la position géographique de beaucoup de localités, et il est évident qu’une très petite différence dans les conditions où se font les observations suffit à produire des écarts considérables se chiffrant par des kilomètres. Ces mouvements du sol ne peuvent être appréciés par les sens, mais les instruments spéciaux montrent qu’ils s’opèrent sans cesse, et peuvent en mesurer l’amplitude. Le sol terrestre peut être considéré comme une gelée molle qui vacille sans cesse.

“Si les variations de pression agissent sur le sol, à plus forte raison exercent-elles une action sur les eaux. Les marées varient d’amplitude selon que le baromètre est haut ou bas, et les chiffres donnés par les calculs pour la hauteur de chaque marée veulent être corrigés pour chaque localité, selon la pression du jour, de l’heure, du moment. L’Amirauté anglaise a fait remarquer qu’à Douvres, aux marées d’équinoce du printemps, on a vu le niveau de la haute mer être de un mètre inférieur au niveau moyen de la basse mer, par vent du UST. E., avec baromètre haut. En 1882 l’anticyclone de Janvier a amené une dénivellation de 30 centimètres environ, de la Méditerraunée à Antibes. Enfin, la mer de Sargasses se trouve en état de dénivellation presque permanent par rapport aux eaux ambiantes, en raison de la permanence presque absolue des hautes pressions dans cette région.”1

1 Revue Scientifique. Oct. 10, 1896, page 473.