MÉTHODE D'ESSAI DE BERTHIER OU PAR LA L1THAROE

D'après ce que nous avons dit précédemment, on conçoit que sans connaître la composition d'un combustible on peut déterminer son pouvoir calorifique, si l'on peut évaluer le poids d'oxygène qu'il absorberait en brûlant.

Plusieurs oxydes métalliques se réduisent si facilement, qu'en les chauffant avec un corps combustible comme le bois, celui-ci se trouve brûlé intégralement sans qu'aucun de ses éléments puisse échapper à l'action de l'oxygène. On connaît la composition de l'oxyde; si donc on prend le poids de la partie qui a été réduite, on peut en déduire la proportion d'oxygène ayant participé à la combustion.

L'expérience prouve que la litharge peut être employée très avantageusement.

On procède de la manière suivante :

Un mélange intime de 30 à 40 grammes de litharge avec i gramme de bois à essayer est introduit dans un creuset en terre; le mélange est recouvert de 20 à 30 grammes de litharge. Le tout est placé dans un fourneau déjà chaud et que l'on porte progressivement au rouge. Il y a ramollissement, bouillonnement et boursouflement. Lorsque la fusion est complète, on donne un coup de feu pendant environ dix minutes pour que tout le plomb puisse se rassembler en une seule masse bien homogène et bien fondue.

Le creuset est retiré du fourneau, puis cassé après son complet refroidissement. Le culot de plomb est facilement retiré, nettoyé avec précaution et pesé.

Dans cette opération la partie combustible du corps soumis à l'essai se transforme complètement en eau et en acide carbonique sous l'influence de l'oxygène de l'oxyde de plomb. Si on applique la loi de Welter, le poids du plomb obtenu est exactement proportionnel à la quantité d'oxygène que le bois a pris pour brûler et par suite à son pouvoir calorifique.

Il faut toujours opérer avec de la litharge pure. Le carbone pur produirait, avec de la litharge» exempte de minium, 34 fois son poids de plomb et l'hydrogène 103,5 son poids, c'est-à-dire un peu plus de trois fois autant que le carbone.

Si le bois renferme des matières volatiles, on en connaît la proportion par l'analyse immédiate; si, de plus, on recherche la proportion de plomb qu'il donne avec de la litharge, il est facile de calculer l'équivalent en carbone des matières volatiles, et par conséquent, de savoir quelle est la valeur calorifique des substances que l'on dégage d'un bois en le soumettant à la carbonisation.

Supposons, en effet, que l'échantillon essayé fournisse à la distillation une quantité A de charbon, soustraction faite du poids des cendres, et une quantité B de matières volatiles, qu'il produise un poids M de plomb.

La quantité A de charbon donnerait 34 A de plomb; la quantité B de matières

volatiles ne donnerait que M — 34A; elle équivaudrait donc à — de carbone.

Il suit de là que les quantités de chaleur développées par le charbon, les matières volatiles et le combustible non altéré, seraient entre elles comme les nombres 34 A, M— 34 A et M qui représentent les quantités de plomb, ou comme

les nombres A, — — > et ^ qui représentent les quantités de carbone.

Connaissant donc la proportion de plomb que donne l'essai d'un bois avec de

la litharge, on culculera facilement son pouvoir calorifique, parce que des expériences directes ont déterminé le poids d'eau pure que le charbon peut échauffer de 1 degré; ce poids est, d'après Despretz, égal à 7.815 fois celui du charbon. Or, comme ce corps produit avec la litharge 34 fois son poids de plomb, il s'ensuit que chaque partie de plomb produite équivaut à 230 unités calorifiques ou calories.

En général, l'analyse d'un bois considéré comme combustible se fait de la façon suivante :

4° On détermine la proportion d'eau à 420 degrés dans l'étuve.

2° Pour fixer la quantité de parties volatiles combustibles on prend un gramme ou deux de bois que l'on chauffe rapidement au rouge dans un creuset de platine fermé. Dès que les parties volatiles cessent de brûler au-dessus du couvercle, on laisse refroidir et l'on pèse.

3° On détermine ensuite les cendres et le carbone du coke laissé par la première calcination. Pour cela, on chauffe le creuset au rouge vif sans le couvrir jusqu'à ce que tout le carbone soit brûlé. Le poids nouveau fournit les cendres; par différence on a le carbone.

4° Enfin on examine et on analyse les cendres.

MM. Scheurer Kestner et Meunier ont soumis la cellulose à la combustion dans le calorimètre de Favre et Silbermann. Ces expérimentateurs ont trouvé que cette substance donne très sensiblement la quantité de chaleur correspondante à la quantité de carbone qu'elle renferme. Ils ont trouvé pour puissance calorifique le nombre 3.622, et comme la cellulose renferme 44,44 de carbone, que le pouvoir calorifique du carbone pur est 8.080, le produit 8.080x0,4444 donne 3.594, nombre très voisin de 3.622.

Gomme le bois desséché à 440 degrés renferme en moyenne 0,50 de carbone et en outre 0,04 d'hydrogène libre, sa puissance calorifique serait

0,50 x 8080 + 0,01 x 34462 = 4384 calories ;

mais ceci suppose que le résultat de la combustion a été complètement condensé, ce qui n'a pas lieu ordinairement; si l'on en tient compte dans le calcul, on arrive au nombre moyen de 4.000 calories.

En résumé, nous admettrons:

4* Que tous les bois au même état de dessiccation produisent sensiblement la même quantité de chaleur.

2° Que pour les bois parfaitement desséchés artificiellement, la puissance calorifique est d'environ 4.000 calories, déduction faite de la chaleur latente de l'eau qui reste dans les produits de la combustion.

3° Que pour les bois dans l'état ordinaire de dessiccation qui renferment à peu près 25 à 30 p. 400 d'eau, la puissance calorifique varie entre 2.600 et 2.800 calories.

Pour terminer ce qui est relatif au pouvoir calorifique des bois, nous donnerons le tableau des expériences de Berthier et Winckler, indiquant pour certaines essences de bois les quantités de plomb réduites, et les quantités d'eau vaporisées par kilogramme de divers bois.

NATURE DBS BOIS

Chêne . .

Frêne. . .

Sycomore.

Hêtre. . .

Sapin. . .

Pin. . . .

Charme. .

Orme. . .

Peuplier .

Tilleul . .