BORE. — SILICIUM. — CARBONE

Bore. — Silicium. — Leur préparation. — Acide borique. — Singularité de sa provenance. — Lagoni-soffioni. — Préparation et propriétés de l'acide borique. — Action de l'acide hydrofluorique sur l'acide borique. — Emploi de cet acide comme dissolvant des minéraux. — Ses applications ordinaires. — Acide silicique. — Sa grande abondance dans la nature. — Cause de la discordance des chimistes sur la véritable formule de l'acide silicique. — Geiser. — Expérience de Jeffris. — Applications de l'acide silicique. — Acide bydroflnosilicique. — Résnnié des principaux traits de ressemblance entre les composés boriques et siliciques, — Carbone compacte , diamant, graphite, plombagine , charbon des cornues. — Carbone amorphe , charbon ordinaire , coke , noir de fumée , charbon des os. — Propriétés décolorantes, antiseptiques et absorbantes du charbon. — Préparation et propriétés de l'oxyde de carbone. — Incertitude sur la densité de la vapeur de carbone. — Action du chlore sur l'oxyde de carbone. — Action de ce dernier gaz sur l'économie. — Préparation et propriétés de l'acide carbonique. — Eaux gazeuses. — Assainissement des atmosphères confinées qui se trouvent viciées par l'acide carbonique. — Importance de l'acide carbonique dans la nature. — Son emploi à l'état gazeux et à l'état solide. — Préparation et propriétés du sulfure de carbone. — Comparaison entre le sulfure de carbone et l'acide carbonique. — Usages du sulfure de carbone. — Préparation et propriétés de l'hydrogène protocarboné. — Ce gaz est la cause des explosions dans les mines de houille. — Lampe de sûreté. — Préparation et propriétés de l'hydrogène bicarboné. — Action du chlore sur l'hydrogène bicarboné. — Cyano/gène. — Som importance chimique. — Acide hydrocyaniqne. — Action de cet acide sur l'économie vivante. — Acides oxygénés du cyanogène. — Instabilité de la molécule cyanique. — Résumé.

Messieurs.

Les trois métalloïdes qu'il nous reste à étudier ne présentent pas, à beaucoup près, cet ensemble d'analogies frappantes que nous avons remarqué dans ceux qui les précèdent. Si quelques composés boriques et siliciques paraissent avoir un certain air de famille , d'autres diffèrent entre eux notablement par l'ensemble de leurs caractères chimiques ; cependant l'étude du bore et du silicium ne saurait être scindée. Il n'en est pas ainsi du carbone ; il ne figure auprès des deux autres qu'en forme d'appendice, et rien de plus.

Fidèle à la méthode que nous suivons habituellement, nous ne parlerons du bore et du silicium que pour mémoire ; car ces corps n'offrent aucune utilité par eux-mêmes : assez coûteux d'ailleurs, on ne les trouve que dans les riches collections. Je me bornerai donc à vous dire qu'on tire le bore de l'acide borique , en désoxydant ce composé naturel au moyen du potassium. Le bore est pul-

214 CHIMIK ÉLÉMENTAIRK.

vérulent, brun, infusible à la chaleur rouge, et chauffé à l'air il reprend l'oxygène pour redevenir acide borique.

Quant au silicium on le tire d'un produit artificiel composé de fluor, potassium et silicium : l'agent dont on se sert est encore le potassium , qui enlève la portion du fluor combinée au silicium. Ce dernier corps est ainsi rendu libre , sous forme d'une poussière noire, laquelle, de même que le bore, est infusible et inaltérable en vase clos ; mais elle se combine avec l'oxygène et devient acide silicique, si on la chauffe en présence de l'air.

Autant il nous importe peu de connaître ces deux métalloïdes à leur état élémentaire , autant nous avons intérêt à les connaître à l'état de combinaison : le bore, avec l'oxygène, produit l'acide borique; le silicium produit l'acide silicique. L'emploi de ces deux acides dans les arts, le mode de production du premier, la grande abondance du second, sont des motifs suffisants pour justifier l'importance que nous attachons à les bien connaître.

L acide borique, seule combinaison oxygénée du bore que l'on connaisse, est un produit que la nature élabore dans les profondeurs de la terre , et les circonstances qui accompagnent son apparition à la surface constituent un des faits les plus curieux de la chimie naturelle. C'est une chose merveilleuse, en effet, que de voir, sur une petite étendue d'un terrain accidenté, 9 ou 1 0 établissements où se manifeste sans cesse une énorme puissance mécanique, où s'exécute une évaporation de 100 millions de kilogrammes de liquide , où l'on réalise une production annuelle d'un million de kilogrammes d'acide borique cristallisé, sans que l'on aperçoive ni machines, ni combustible, ni matière première.

En Toscane, dans un endroit connu sous le nom de Lagoni, on trouve un sol tourmenté et crevassé, d'où sort par jets un mélange très-chaud d'acide carbonique, azote, oxygène, hydrogène sulfuré, vapeur d'eau, acide chlorhydrique, matières organiques, et des sulfates d'ammoniaque, de fer, de chaux et d'alumine. Autour de ces crevasses soufflantes que l'on appelle sofioni, l'on a construit des bassins circulaires de différents diamètres où arrive l'eau des sources voisines ; dès qu'elle est assez abondante pour pénétrer dans les fentes , on voit un singulier spectacle : le mélange gazeux la refoule, et de sa masse il s'élève des cônes qui se déchirent pour donner passage à une colonne de vapeurs blanchâtres. L'eau, ainsi refoulée, renferme de l'acide borique, substance que l'on ne trouve pas dans le mélange gazeux qui sort des fentes avant que l'eau y pénètre. Est-ce que dans l'intérieur de la terre l'eau opérerait des décompositions dont un des produits serait l'acide borique; ou bien encore le rencontrerait-elle sur

son passage et l'en traînerait-elle mécaniquement? Ces deux hypothèses ont la même valeur ; car il y a des combinaisons de bore qui décomposent l'eau, dont l'oxygène se fixe sur le bore même et forme de l'acide borique ; d'autre part cet acide très-fixe d'ailleurs, ne se laisse pas moins entraîner par la vapeur d'eau , ainsi qu'il est facile de le constater en en faisant bouillir avec de l'eau tout simplement dans une cornue. Quoi qu'il en soit, l'eau des bassins (Lagoni), après un ballottement de 24 heures, devient presque bouillante, et alors elle contient 4 0/0 d'acide borique. Cette dissolution si étendue est concentrée, sans dépense, par un artifice aussi simple qu'ingénieux : on la fait passer dans des bassins inférieurs où elle trouve encore de nouvelles crevasses soufflantes; elle y pénètre et en est refoulée tour à tour, et sans cesse ; et comme l'ensemble des phénomènes est toujours le même, il en résulte qu'au bout de 24 heures l'eau contient plus d'acide borique qu'auparavant. De ce second bassin elle passe dans un troisième, situé plus bas, où elle s'enrichit encore, et ainsi de suite. Lorsque le liquide marque 4,3 à l'aréomètre de Baume, on l'introduit dans des réservoirs où il dépose beaucoup de matières terreuses. Une fois éclairci, on le fait passer dans des chaudières en plomb où il se concentre par évaporation jusqu'au point de marquer 40 degrés. Les chaudières, nombreuses et disposées par étages, sont chauffées sans consommation de combustible , par les mélanges gazeux qui sortent des soffioni mal situés, et autour desquels il est malaisé d'établir des bassins en maçonnerie. Ces courants gazeux chauds sont dirigés sous le fond des chaudières , qui s'échauffent assez pour produire l'évaporation dont je vous parle. Le liquide concentré s'écoule finalement dans les cristallisoirs où il dépose l'acide borique. Cet acide est loin d'être pur; il renferme de 48 à 25 0/0 de matières étrangères. L'on pourrait l'épurer par de nouvelles cristallisations , mais on préfère le consacrer tel qu'il est à la fabrication du borate de soude, dont nous parlerons ailleurs. C'est de ce sel que, dans les laboratoires, on tire l'acide borique lorsqu'on le veut très-pur. A cet effet , on dissout 4 partie de borate de soude (borax du commerce) dans 2 ^ parties d'eau bouillante, et l'on verse dans la dissolution assez d'acide chlorhydrique pour que la liqueur rougisse fortement le tournesol. Par le refroidissement, l'acide borique se dépose sous la forme de lames minces, que l'on fait cristalliser encore une ou deux foîs pour les séparer de dernières traces d'acide chlorhydrique.

L'acide borique cristallise en écailles brillantes qui renferment 43, 6 0/0 d'eau, et dont la composition peut être représentée par la

246 CHIHIK ÉLÉMENTAIRE.

formule BoO* + 3aq. L'on voit par elle que les éléments de l'eau qui accompagnent cet acide peuvent être éliminés par des actions physiques. En effet, chauffé à -J- 400 il en perd la moitié; à une température beaucoup plus élevée il fond, en passant par tous les états pâteux intermédiaires, et devient anhydre. En se figeant, il prend l'aspect du verre ; avec le temps, il perd sa transparence, parce que ses molécules reprennent l'état cristallin : si l'air est numide, sa surface devient pulvérulente, parce qu'elle s'hydrate.

Bien que l'acide borique figure parmi les acides les plus fixes, néanmoins il est sensiblement volatil à de très-hautes températures, surtout lorsqu'elles sont soutenues pendant longtemps. Aussi sa volatilité dans les fours à porcelaine est mise à profit pour vernir par voie de vaporisation. Pour se dissoudre il exige 25 parties d'eau à -f 20 , et 42-; seulement à -j- 400° ; il se dissout aussi dans l'alcool et lui donne la propriété de brûler avec une flamme verte. Je vous ai dit que par l'ébullition, l'eau entraine mécaniquement l'acide borique ; j'ajoute que l'alcool en fait autant, et d'une manière encore plus prononcée que l'eau : ce qui paraîtrait fort singulier si M. Ebelmen n'avait pas démontré que cet acide contracte une combinaison avec l'alcool, et que c'est sous cette forme qu'il distille pendant l'ébullition.

L'acide borique n'a presque pas de goût aigre ; aussi est-il considéré comme un acide très-faible : en effet, il communique à la teinture de tournesol la couleur rouge vineuse, et non pas celle de pelure d'oignon, ainsi que le font, en général, les autres acides.

J'ai observé que lorsque la quantité d'acide borique est considérable relativement à la quantité de tournesol sur laquelle on le fait agir, il se manifeste la couleur pelure d'oignon. Voici comment on fait l'expérience. On abandonne au refroidissement une dissolution bouillante et saturée d'acide borique ; lorsqu'elle a déposé l'excès d'acide, on y verse un peu de teinture de tournesol, qui la colorera en rouge vineux. Alors si on la chauffe de manière à redissoudre tout le dépôt cristallin, la couleur du iiquide deviendra rouge pelure d'oignon, pour redevenir rouge vineuse, après un nouveau refroidissement , et une nouvelle séparation d'acide borique. Pour bien apprécier les différentes nuances il faut observer les liqueurs sous des fortes épaisseurs. Des éprouvettes placées sur du papier blanc, sont très-commodes pour cette sorte d'expérience.

Nous avons adopté 436, 45* pour le nombre proportionnel du

1. M. Laurent pense que le nombre proportionnel de l'acide borique est 137,5 , e'est-à-dire 11 fois celui de l'hydrogène. Il appuie son opinion sur des analyses d'un grand nnmbro dp bnratps.

bore (voir 4re Leçon) , et pour l'acide borique la formule BoO* ; mais nous devons faire remarquer que le plus souvent la proportion indiquée par cette formule ne sature qu'une demi-proportion d'une base ; si bien que les borates les plus communs sont considérés ou comme des sels acides , ou comme des sels neutres , si Ton double toutefois l'équivalent du bore et celui de l'acide borique. L'opinion des chimistes est partagée à cet égard : les uns admettent 436,45 pour le nombre proportionnel du bore, et Bo 0* pour la formule de l'acide borique ; les autres portent ce nombre proportionnel à 272,30, ce qui donne Bo 06 pour l'acide. Quoi qu'il en soit de ces divergences, il est certain que l'acide borique peut donner naissance à plusieurs espèces distinctes de sels, ce qui le rapproche de l'acide phosphorique. Nous aurons l'occasion de faire une remarque semblable pour l'acide silicique.

De tous les corps que nous avons étudiés, l'acide fluorhydrique seul décompose directement l'acide borique. Le chlore ne le décompose qu'avec l'intervention de la chaleur. Si l'on chauffe dans une cornue un mélange de deux parties de fluorure de calcium (spath-fluor) et d'une partie d'acide borique fondu, on obtient un gaz qui porte le nom de fluorure de bore, et dont la composition est analogue à celle de l'acide borique. L'équation suivante vous donnera une idée exacte de la réaction :

2 BoO5 + 3 CaFl = (CaO)5, BoO5 + BoFl*

Fluorure Fluorure

de calcium. de bore.

Ce gaz est très-avide d'humidité ; vous en avez une preuve nonseulement dans les fumées très-épaisses qu'il répand dès qu'il arrive dans l'air, mais encore dans son action sur le papier : voici un flacon rempli de fluorure de bore ; j'y introduis un morceau de papier blanc et je le retire noir ; c'est que le gaz lui enlève l'humidité hygrdscopique, et en même temps les éléments de l'eau qui sont indispensables à son existence : il agit comme une température élevée. Aucun gaz connu n'approche du fluorure de bore, sous le rapport de son avidité pour l'eau ; un litre de ce liquide peut en absorber 800 litres ! Si à une dissolution saturée de ce gaz on ajoute une grande quantité d'eau, il y a décomposition de l'un et de l'autre. C'est ce phénomène qui m'a déterminé à vous dire quelques mots du fluorure de bore, car il constitue un rapprochement remarquable entre le bore et le silicium. En effet nous verrons bientôt qu'il existe un fluorure de silicium qui se comporte avec l'eau absolument de la même manière.

Le bore se combine avec le chlore, le soufre, et très-probablei. 13

218 CHIMIE ÉLÉMENTAIHK.

ment avec leurs congénères : toutes ces combinaisons se correspondent par leur composition et leurs propriétés fondamentales ; elles sont toutes décomposées par l'eau, et toutes reproduisent de l'acide borique ; de sorte qu'il suffit de se rappeler la composition d'une d'entre elles pour savoir celle des autres. En effet :

Acide borique.. = BoO3 - Fluorure de bore = BoFls Chlorure de bore = BoCl3 Sulfure de bore. = Bo S3 .'

Le principal usage de l'acide borique est de servir à la fabrication du borax; on l'emploie à la préparation de la crème de tartre soluble des pharmaciens ; mêlé avec de l'eau et de l'acide sulfurique, il sert à imprégner les mèches des bougies stéariques, afin de les faire courber et de vitrifier leurs cendres. Lés chimistes en usent comme d'un fondant, et M. Ebelmen s'en est servi comme d'un dissolvant pour obtenir, par voie ignée, des espèces minérales que jusqu'alors on avait trouvées dans la nature. Ce savant a seulement fait voir que l'acide borique joue, vis-à-vis des minéraux, le même rôle que l'eau vis-à-vis des substances qu'elle peut dissoudre. Dans les deux cas la dissolution s'évapore, se concentre, et abandonne, sous la forme de cristaux, les matières dissoutes.

Le fait culminant de l'histoire chimique du bore c'est l'acide borique : l'origine naturelle de cette substance, et le rôle qu'elle joue , comme dissolvant des matières minérales , méritent d'être remarqués.

J'arrive aux composés du silicium.

Au commencement de cette leçon je vous ai dit un mot sur la préparation du silicium : je n'y reviendrai pas, et je passerai de suite à l'étude de sa combinaison oxygénée. La nature est trèsriche en acide silicique. Le cristal de roche, le quartz, le silex, la pierre meulière, l'opale, ne sont que des formes différentes de cet acide. Il est le principe dominant de la famille des silicates, la plus nombreuse du règne minéral. Naguère encore il n'était connu que sous le nom de silice, et on le croyait un corps simple. Berzelius qui, le premier, l'a décomposé en oxygène et en silicium, a prouvé qu'il se combine avec les bases en proportions définies, et qu'il a tous les caractères d'un acide. Sa formule sera pour nous Si 05 = 566,82. Mais nous ierons ici la même remarque qu'à l'occasion de l'acide borique, savoir, que cette formule n'est pas adoptée par tous les chimistes ; les uns représentent l'acide silicique par Si 0*, d'autres par Si 0; bien entendu qu'ils réduisent l'équivalent

1 . D'après Berzelius , il y aurait plusieurs dpprrés de snlfuration du bore.

du silicium à deux tiers ou à un tiers de celui que nous avons adopté. Ces divergences tiennent à ce que les combinaisons salines de l'acide silicique sont très-variées.; peut-être en est-il de cet acide comme des acides borique et phosphorique : il a probablement plusieurs états moléculaires, et à chaque état il se combine avec différentes quantités de base, en produisant ainsi différentes espèces de seis. Quoi qu'il en soit, nous adoplons la formule SiO*, sans pour cela trouver les autres mauvaises.

L'acide silicique est très-pur sous la forme de cristal de roche. Il cristallise, dans le système rhomboëdrique, en prismes à six pans, terminés par des pyramides régulières à 6 faces; sa densité est 2,6 ■ et il raie le verre. Infusible dans nos forges les plus puissantes , il subit la fusion visqueuse sous le dard enflammé d'un mélange d'oxygène et d'hydrogène ; il est insoluble dans l'eau, inattaquable par les acides (le fluorhydrique excepté) et par les dissolutions alcalines les plus concentrées ; cependant si on le fond avec un excès d'alcali (potasse ou soude), il forme une combinaison qui, décomposée par un acide ( le chlorhydrique, par exemple), met en liberté l'acide silicique sous forme gélatineuse. Dans cet état, et avant d'avoir été chauffé à + 100, il est un peu soluble dans l'eau , et il l'est beaucoup dans les dissolutions alcalines même très-étendues.

L'acide silicique que l'on tire d'une combinaison est donc soluble ou insoluble dans l'eau , attaquable ou inattaquable par les dissolutions alcalines, selon qu'il a été chauffé au-dessous ou audessus de + 100 degrés. Cette propriété ne doit pas être oubliée, surtout lorsque l'on fait des analyses de matières minérales, soit par la voie humide, soit par la voie sèche : pour être sûr d'avoir tout l'acide silicique il faut que les liquides où il se trouve libre soient évaporés à sec, et que les résidus soient chauffés au moins à -f400\ Aussi, lorsque les chimisles analysent certaines matières minérales ayant subi des altérations naturelles, se préoccupent-ils d'apprécier séparément trois sortes d'acides siliciques : 4° l'acide gélatineux, qui se trouve libre dans la substance, et que les dissolutions alcalines peuvent dissoudre ; 2° celui qui se trouve mêlé mécaniquement sous forme de sable quartzeux, etc., et que les alcalis n'attaquent pas ; 3° l'acide silicique combiné. Il ne parait pas impossible que l'acide silicique soil hydraté tant qu'il est un peu soluble. On lui connaît déjà dans la nature et dans les laboratoires plusieurs degrés d'hydratation.

1. Suivant M. Schafgotsch, l'acide silicique tiré des silicates a pour densité 2,2 Celle de l'opale est 1,34, mais elle devient 2,2 parla calcination.

La solubilité de l'acide silicique dans l'eau explique pourquoi les corps d'origine organique se minéralisent , et pourquoi nous trouvons cette substance dans les «végétaux, les animaux, et dans tous les êtres organisés. Certaines eaux minérales, entre autres celles des Geisers, en Islande, en renferment des quantités considérables. On a beaucoup discuté sur son origine, et Ton croit aujourd'hui la connaître d'une manière probable, grâce à une expérience gigantesque faite par Jeffris : cet expérimentateur a fait arriver un énorme torrent de vapeur d'eau dans un système de fours chauffés au-dessus de la fusion de la fonte ; dans ces fours et sur le passage de la vapeur, il avait placé des monceaux de minéraux silicates et des pièces de poterie. L'expérience dura 40 heures. On trouva, en ouvrant les fours, que plus de 400 livres de matière minérale avaient été dissoutes et entraînées par la vapeur. Les parois du four étaient corrodées et présentaient une surface raboteuse. Les échantillons de poterie, qui se trouvaient dans les expositions les plus chaudes, avaient été rongés et percés ; ceux placés dans les parties moins chaudes étaient recouverts par une couche épaisse de silice. La vapeur d'eau chauffée à une haute température pouvant dissoudre non-seulement l'acide silicique, mais l'arracher aux combinaisons dans lesquelles il est engagé, on comprend sans peine la grande richesse en silice des eaux toujours chaudes des Geisers, et en même temps la présence des cristaux et des enduits de silice dans les roches et dans les filons. Cependant l'origine que nous venons d'indiquer pourrait ne pas être le seule ; le sulfure, et le chlorure de silicium, substances qui peuvent se former dans les entrailles de la terre, se décomposent sous l'influence de l'eau, en acide silicique, et en acide sulfurique, ou chlorhydrique.

Les usages de l'acide silicique sont considérables : il constitue l'un des principaux ingrédients du verre, du cristal et des pierres artificielles. Le céramie surtout l'emploie pour modifier les pâtes et les rendre tantôt plus, tantôt moins fusibles ; il concourt à la formation des ciments et des mortiers ; enfin, il sertaux chimistes, danscertaines analyses , pour augmenter la fusibilité de quelques minéraux. Parmi les corps que nous avons étudiés, l'acide fluorhydrique seul attaque et décompose directement l'acide silicique. Le produit en est un corps gazéiforme connu sous le nom de gaz fluosilicique, dont la composition rappelle celle du gaz fluoborique. Si l'on chauffe un mélange d'acide sulfurique, de fluorure de calcium (spath-fluor) et de quartz, l'un et l'autre pulvérisés, ou bien, à la place de ce dernier, du verre pilé (silicate terreux alcalin), l'on obtient un gaz dont la composition est représentée par la formule Si FI*. Voici quelle est la réaction :

HU1TIÈHE LEÇON. tt\

3CaFl + SiOI + 3SO* = 3CaO,SO* + SiFl1

Ce gaz est incolore et très-avide d'humidité : aussi répand-il des fumées assez intenses lorsqu'on le verse dans l'air. Mis en contact avec de l'eau, il se décompose, donne naissance à Yacide hydrofluosilicique, qui reste dissous, et met en liberté de la silice gélatineuse. -

Cette équation va nous donner une idée de la réaction :

Si cet acide n'était pas un réactif employé dans les laboratoires, et notamment pour préparer l'acide chlorique, je me bornerais à vous faire remarquer que le mode de sa formation constitue un rapprochement de plus entre le bore et le silicium : en effet, le gaz ûuo borique Bo FI*, sous l'influence de l'eau, met en liberté de l'acide borique et engendre de l'acide hydrqfluoboriqtte, dont la constitution parait être la même que celle de l'acide hydrofluosilicique; mais comme cet acide est un réactif assez important, ainsi que je viens de vous le dire, je vais vous entretenir de sa préparation. On introduit un mélange formé d'une partie de sable, une de spath-fluor et six d'acide sulfurique dans un ballon bien sec que l'on ferme avec un bouchon de liège portant dans son axe un tube à trois branches; on le place sur un petit fourt neau (fig. 52), et on le ' chauffe légèrement après ■ avoir plongé l'extrémité du tube dans du mercure qui se trouve au Kg. St. fond d'une éprouvette :

dès que le gaz commence à se dégager, on verse de l'eau sur le mercure ; par cette disposition, le gaz fluosjlicique se décompose en arrivant dans l'eau, sans que le tube coure le risque d'être obstrué parlasilicegélatineuse. Quand l'opération a été prolongée pendant quelque temps, l'eau se prend en masse à cause de la grande quantité de silice qu'elle tient en suspension ; on jette ce magma sur un linge pour séparer la silice du liquide acide;

Ton filtre celui-ci pour le rendre limpide, et enfin on l'évaporé jusqu'à ce que paraissent des fumées blanches.

L'acide hydrofluosilicique a pour caractère distinctif de former dans les dissolutions salines à base de potasse un précipité gélatineux tellement translucide, qu'on ne l'aperçoit presque pas, surtout quand la dissolution est très-étendue : quoique gélatineux, le précipité que ce réactif produit dans les dissolutions salines à base de soude est très-bien visible ; la différence dans l'aspect de ces deux précipités sert souvent à distinguer la soude de la potasse.

Traçons-nous les principaux traits de ressemblance entre les composés boriques et siliciques.

Combinaisons semblablement composées et constituées :

BoO3 SiO3

BoCl3 SiCP

BoFl3...l. SiFl3

Les deux acides semblent avoir plusieurs capacités de saturation ', ce qui les rapproche également de l'acide phosphorique. Tous les deux subissent la fusion visqueuse. Les combinaisons non oxygénées du bore et du silicium se décomposent d'une manière analogue sous l'influence de l'eau.

Passons à l'examen du carbone, et nous terminerons par lui l'étude des métalloïdes.

Le charbon ordinaire vous présentera le véritable carbone des chimistes, si vous faites abstraction des cendres et d'un peu d'hydrogène qu'il tient condensé dans ses pores. Imaginez un diamant, de l'eau la plus pure, et vous aurez encore en lui le véritable carbone des chimistes. Dans le charbon ordinaire et dans le diamant , nous avons donc deux types autour desquels viennent se grouper plusieurs espèces : de même que le charbon ordinaire est le type du carbone amorphe, le diamant l'est du carbone cristallisé. Le noir de fumée, le coke, le noir animal se groupent autour du premier type ; le graphite, le charbon des cornues à gaz, et la plombagine se groupent autour du second.

Examinons d'abord le diamant , qui est pour nous le carbone élémentaire de la nature. Le diamant se trouve dans les terrains d'alluvion qui proviennent de la destruction des roches ferrugineuses appartenant à la formation du schiste argileux, et dont les débris ont été transportés par les eaux. Ses gisements les plus considérables sont au Brésil et dans plusieurs contrées des deux

1 . Par ces mots : plusieurs capacités de saturation , on vent exprimer ce fait : que chacun des deux acides , dans certaines circonstances , exige pour se saturer , différentes quantités de base , et donne plusieurs sels de la même espèce-

Indes, principalement dans les royaumes de Visapour et de Golconde, et dans l'île de Bornéo. Ses principales formes appartiennent au système cristallin régulier ; sa densité varie entre 3,50 et 3,55. Le diamant n'est pas toujours transparent et incolore : il y en a de jaunes, de verts, de bleus, d'opaques, de noirs et de rosés ; après les incolores, ces derniers sont les plus estimés. Le diamant brut est ordinairement rugueux à sa surface, et facilement translucide; il ne peut être poli que par sa propre poussière, tant il est dur ; en effet , il raie tous les corps, sans exception ; il possède un pouvoir réfringent et un pouvoir dispersif très-considérable, ce qui avait fait présumer à Newton que c'était un corps combustible bien avant que l'expérience l'eût prouvé. C'-est à ces propriétés qu'il doit ses magnifiques effets de lumière lorsqu'il est taillé. Les plus hautes températures ne peuvent pas le volatiliser, si toutefois il se trouve à l'abri de l'air ; autrement, il se transforme en acide carbonique, et alors un feu de forge suffit pour le faire disparaître.

Pendant longtemps on a douté que le diamant fût du charbon pur : on n'en fut convaincu qu'après les expériences de Davy, qui démontrèrent l'identité des produits fournis par la combustion du charbon et par celle du diamant. Une fois la preuve faite, on n'épargna aucune tentative pour transformer le premier dans le second ; et comme on prenait pour point de départ la propriété qu'a le diamant de braver une très-haute température, on donnait inutilement la même direction à toutes les expériences. Ce corps étant dur, compacte, et difficilement combustible, on supposait que la nature s'était servie de températures et de pressions énormes pour le former : on employa donc ces deux moyens, mais tous les efforts furent infructueux. On s'obstinait à expérimenter sur du charbon, parce qu'on se figurait que la nature en avait fait autant , et l'on trouvait dans la couleur noire et dans la structure stratiforme de la partie corticale de certains diamants une donnée pour conclure que ce qui était autrefois charbon noir ordinaire était devenu diamant. La justesse de ce rapprochement est singulièrement contestable ; mais si l'on n'est pas parvenu à transformer le charbon en diamant, on est arrivé à opérer la transformation inverse; M. Jacquelain l'a prouvé par une expérience remarquable : si , d'après les indications de ce chimiste , l'on met un diamant entre les deux cônes de charbon d'une forte pile de Bunsen, on le voit devenir incandescent et jeter une lumière telle que l'œil ne peut en supporter l'éclat ; observé à travers un verre noirci , on le voit se boursoufler et se partager en plusieurs fragmente. Après le refroidissement , on trouve qu'il a complètement

changé d'aspect : il est devenu plus volumineux, sa couleur est gris métallique, il est friable, et ressemble en tout point au coke ordinaire.

Les diamants sont fort rares dans la nature : on estime que le Brésil en produit annuellement de 4 à 6 kilogrammes ; mais la taille et le polissage en réduisent considérablement le poids. Au surplus, il y en a qui sont connus sous le nom de diamants de nature, dont la forme est sphéroïdale, et qu'on ne peut tailler. Le plus gros diamant est le Kohi-Noor (montagne de lumière) qu'on a vu à l'exposition universelle de Londres, en 4854 , et qui pèse 77ir 904.

Après le diamant vient une variété de charbon qui, aux qualités communes d'infusibilité, de fixité et d'insolubilité, réunit l'éclat métallique et l'aspect cristallin. Cette variété porte le nom de graphite, et on se la procure artificiellement. Dans la fabrication du fer on se sert de charbon ; le fer étant fondu en dissout une certaine quantité qu'il abandonne en partie par le refroidissement; le charbon vient alors cristalliser à la surface sous forme de lames noires brillantes, souvent assez larges : c'est le graphite, provenant d'une véritable dissolution faite à chaud , qui , en se refroidissant, met en liberté une partie de la matière dissoute dont les molécules s'agrègent symétriquement. Il n'est donc pas exact d'attribuer au charbon l'insolubilité ; il est soluble au contraire, lorsqu'on lui donne pour dissolvant le fer liquide.

Sous le nom de plombagine l'on désigne une, espèce de graphite naturel en petites paillettes très-minces, d'un gris métallique. Agrégées les unes aux autres, elles forment des masses brillantes que l'on coupe facilement au couteau, et laissent des traces d'un gris de plomb sur le papier. On l'emploie à la confection des crayons.

Dans l'intérieur des cornues qui servent à la fabrication du gaz à éclairage, l'on trouve des masses grisâtres brillantes, très-dures et sonores ; elles sont formées par un agrégat de petites paillettes adhérant les unes aux autres avec une grande ténacité, et formant un tout très-compacte et pesant : aussi les appelle-t-on charbon métallique, et non sans raison, car leur conductibilité pour la chaleur et l'électricité n'est pas inférieure à cejle de certains métaux proprements dits. Du reste, cette propriété est commune à tous les charbons compactes, et notamment à ceux qui font partie de ce premier groupe. Le graphite et la plombagine, quoique trèsdélitables, ne jouissent pas moins de ce caractère, car si l'on enduit avec une de ces substances une surface résineuse, elle devient bon conducteur de l'électricité, ce qui prouve que chaque parcelle charbonneuse est par elle-même très-compacte : aussi se sert-on

de plombagine dans la galvanoplastie pour enduire les moules en plâtre ou en cire, afin de leur donner ainsi la propriété conductrice d'un métal.

Toute substance organique dont la combustion n'est pas complète laisse un résidu de charbon. Sur ce principe est fondée la fabrication du charbon ordinaire. Carboniser une substance signifie la brûler incomplètement. On conçoit dès lors que, suivant la nature de la matière organique, suivant les circonstances qui accompagnent sa carbonisation, Le résidu doit avoir des propriétés différentes. Cette matière n'est-elle ni volatile ni fusible? elle fournira un charbon qui en conservera les formes primitives : tel est le cas du charbon de bois et de celui d'os. La matière que l'on veut carboniser est-elle fusible? elle laissera un résidu amorphe, boursouflé, spongieux et luisant : le coke provenant de la houille grasse, et le charbon fourni par le sucre, en sont des exemples. Est-elle volatile ? on aura alors un charbon très-divisé et léger : tel est le cas du noir de fumée qui provient de la combustion incomplète de la résine, des huiles, du goudron, etc., etc.

Le charbon de bois peut être préparé par différents procédés : le plus commun est connu sous le nom de procédé des forêts , dont je vous parlerai dans la seconde partie de ce cours. Pour l'instant, je me bornerai à vous dire que ce procédé consiste à faire arriver, au milieu de la masse du bois à carboniser, une quantité d'air limitée, de manière à brûler une partie du combustible pour distiller l'autre.

Cela suffit pour vous faire comprendre pourquoi les charbons de bois présentent entre eux certaines différences : il y en a de légers et de très-denses ; quelques-uns brûlent lentement , d'autres avec rapidité. Enfin, vous vous expliquerez la cause de ce qu'on nomme les fumerons. Toutes ces différences tiennent à la nature du bois que l'on soumet à la carbonisation, et à la manière dont l'opération a .marché. Un bois dur et compacte, tel que le chêne, produira un charbon compacte et brûlant avec lenteur ; un bois léger et poreux, celui que Ton appelle blanc, produira un charbon léger et brûlant avec facilité. Du charbon préparé par une carbonisation lente donnera, sous le même volume, plus de chaleur que celui préparé par une carbonisation rapide : c'est que le premier aura subi un plus grand retrait que le second , et , sous le même volume, il renfermera plus de matière combustible. Les fumerons ne sont que le résultat d'une carbonisation mal conduite : c'est du bois mal carbonisé.

Le charbon de bois de bonne qualité est d'un noir brillant ; il est cassant et sonore : lorsqu'il est en poudre sa densité est à peu i. 43.

2Î6 CHFM1K ÉLÉMENTAIRE.

près double de celle de l'eau, mais la densité apparente du charbon normal* est beaucoup moindre car on admet généralement que le mètre cube de charbon de bois dur pèse 240 à 230 kilog. Tel qu'on le prépare pour le besoin des arts, il ne peut pas être du carbone pur : en effet , par une forte calcination en vase clos, il perd encore de son poids, perte qui varie ordinairement entre 8 et 45 0/0. Cela explique pourquoi le char L on de bois ordinaire produit une légère flamme dans les premiers moments de sa combustion : c'est qu'il renferme encore des matières volatiles et combustibles. Il n'y en a point qui ne laisse quelques cendres, sur la quantité absolue desquelles on ne peut rien dire de positif, car non-seulement elles varient suivant l'espèce du bois qui a servi à la préparation du charbon, mais encore suivant l'âge et le lieu de culture du bois même.

Le coke est le charbon qui provient de la houille. Cette dernière matière, calcinée dans des cylindres pour la fabrication du gaz à éclairage, laisse un résidu charbonneux que l'on appelle coke; sa couleur est d'un gris de fer, son éclat est demi-métallique ; il ne tache pas ; souvent il a l'aspect spongieux, ce qui prouve que la houille s'est ramollie, sinon liquéfiée, pendant sa carbonisation ; les gaz qui se sont formés à l'intérieur se sont dégagés à travers la masse, en formant des canaux dont les parois ne se sont pas affaissées et ont conservé l'aspect tubulaire : l'ensemble de ces tubes, de longueur et de diamètre différents, donne l'aspect spongieux à la masse. Tout le coke n'est pas un produit accessoire de la fabrication du gaz. Dans quelques localités, on carbonise la houille par un procédé analogue à celui qui est appliqué à la carbonisation du bois. Bien qu'en apparence très-poreux, un mètre cube de coke ne pèse pas moins de 400 kilogrammes , dont la huitième partie est représentée par des matières minérales. Cette densité prouve que le coke est un charbon compacte, d'où il résulte qu'en brûlant il produit , sous le même volume, beaucoup plus de chaleur que le charbon de bois, même le plus dur. Il faut , du reste, avoir soin de distinguer la véritable porosité de celle qui n'est qu'apparente, et que l'on pourrait appeler cavernosité. Le coke est plutôt caverneux que poreux. D'après M. Mitscherlich, le diamètre moyen des pores du charbon de bois est d'environ un centième de millimètre, et, selon ses calculs, la surface totale des cellules, dans un morceau pesant 0«r 9565, est d'environ 8 mètres carrés. Le coke est bien loin de présenter une porosité semblable : aussi le charbon ordinaire, une fois allumé, continue à brûler, et le coke s'éteint aussitôt, à moins qu'un courant rapide d'air n'entretienne sa combustion : étant

compacte et par conséquent bon conducteur de la chaleur, il se refroidit et s'éteint. C'est précisément dans le même cas que le charbon ordinaire se trouve lorsqu'il a élé fortement calciné : il a perdu alors sa porosité et s'est rapproché de la nature du coke.

Le noir de fumée provient de la combustion incomplète de certaines matières gazeuses. Refroidissez la flamme d'une bougie, en l'écrasant au moyen d'un corps froid , ou bien entravez l'arrivée de l'air sur la flamme, vous aurez du noir de fumée : dans le premier cas, il se déposera sur le corps froid ; dans le second , il s'en ira dans l'air sous la forme de fumées fuligineuses. Les matières qui servent à sa fabrication, sont les bois résineux, les substances grasses, et la houille. L'appareil se compose d'un foyer qui chauffe une chaudière contenant de la résine ou du goudron, etc., etc. ; les fumées qui s'élèvent de cette chaudière sont enflammées et dirigées avec les produits gazeux du foyer dans une grande chambre cylindrique dont le plafond s'élève en cône ; la pointe en est ouverte et sert de cheminée. Les fumées se condensent dans cette pièce et laissent déposer du charbon extrêmement divisé, qui , en grande partie, va adhérer aux parois recouvertes de toile grossière ou de peau de mouton. Un cône mobile en tôle et à sommet percé est établi concentriquement au plafond, et comme sa base a presque le même diamètre que la chambre, on conçoit qu'en le faisant monter et descendre à l'aide de cordes, il racle les parois et fasse tomber le noir de fumée qui y adhère.

Le noir de fumée commercial n'est pas du charbon pur : c'est à peine s'il en contient les 7 de son poids, le reste est formé de matières résineuses, bitumineuses et salines. On l'épure en le calcinant dans des cylindres en tôle empilés dans un four ; on le lave ensuite avec de l'acide chlorhydrique étendu, et enfin avec de l'eau pure. Il est employé principalement comme matière colorante de l'encre de Chine, de l'encre d'imprimerie et des crayons noirs*

Ce que l'on appelle charbon animal est un mélange intime de charbon très-divisé et de sels terreux : il provient des os calcinés en vase clos. On le prépare en chauffant des rangées de pots en argile remplis d'os et fermés par un couvercle. L'on porte la température jusqu'au rouge, et on la soutient pendant six à huit heures avec peu de combustible, car les gaz qui s'échappent de chaque vase s'enflamment et continuent à entretenir la température élevée du four, si bien que la carbonisation des os s'achève pour ainsi dire toute seule. Le charbon animal n'est pas un ccm-

bustible; d'ailleurs, il renferme à peine un neuvième de véritable charbon ; le reste n'est que du phosphate et du carbonate de chaux. Nous le rappelons dans ce moment , parce que bientôt nous verrons qu'il a des propriétés communes avec tous les charbons. Du reste, il figure ici comme appendice. Quant à son utilité industrielle, nous en parlerons ailleurs.

Maintenant que nous avons passé en revue chaque espèce de charbon constituant les' deux groupes, voyons d'abord les propriétés caractéristiques de chaque groupe avant de passer à l'histoire chimique du carbone, abstraction faite de sa provenance.

Les propriétés saillantes du premier groupe sont : la forme régulière, la forte densité et la difficile combustion, qui en est une conséquence. Le diamant , le graphite, la plombagine et le charbon métallique ( des cornues à gaz ) ne pourront jamais servir de combustible, et la difficulté à brûler augmentera avec leur densité : en effet , de tous ces corps, le diamant est celui qui exige une température plus élevée pour se combiner avec l'oxygène, mais aussi sa densité est la plus forte : tandis que celle du diamant est 3,50, celle du graphite est 2,20. En revanche, toutes les espèces de ce groupe conduisent bien la chaleur et l'électricité.

Ce qui caractérise le deuxième groupe, c'est que toutes les espèces qui en font partie sont amorphes et , au degré près, facilement combustibles ; la densité de chacune d'elles est inférieure aux densités du groupe précédent : celle du coke, le plus compacte de tous les charbons amorphes, ne dépasse pas, 2,00. La conductibilité pour la chaleur et pour l'électricité doit être faible chez les espèces de ce groupe , et variera avec les densités , de sorte que les deux propriétés sont pour ainsi dire solidaires : ainsi , le même charbon léger qui sera plus mauvais conducteur qu'un certain charbon dur, lui deviendra incomparablement supérieur après avoir été fortement et longuement calciné. On sait , par exemple, que la braise des boulangers conduit bien le fluide électrique ' ; cependant elle provient de bois dont le charbon ordinaire n'a pas ce caractère. On voit donc que la densité, et la conductibilité, ajoutons même la combustibilité du charbon sont dans une dépendance mutuelle : plus un charbon sera dense, plus il sera meilleur conducteur et moins bon combustible : il est moins bon combustible, non pas parce qu'il produit une somme de chaleur moindre, mais parce qu'il la produit en un laps de temps plus long. Le charbon qui brûle rapidement pro-

1 . On se sert de braise dans la construction de paratonnerres pour disperser dans le sol l'électricité qui s'écoule par les tiges métalliques.

duit tout son effet calorifique dans un espace de temps plus court que celui qui brûle lentement ; mais deux quantités égales à densités différentes dégageront en définitif la même somme de chaleur, si la combustion est complète. Le charbon trop compacte, et par cela même mauvais combustible dans des circonstances ordinaires, peut devenir excellent dans des circonstances extraordinaires de tirage et d'afflux d'air. Personne n'ignore qu'un brasier alimenté au coke rayonne plus de chaleur que s'il était alimenté au charbon : dans ce cas, la cause de la différence est complexe. D'abord , sous le même volume, il y a plus de principe combustible, dans le coke que dans le charbon de bois ; en outre, la combustion du premier, lorsqu'elle a lieu, est presque complète, et celle du second ne l'est pas, du moins en grande partie ; en d'autres termes, le charbon, en brûlant , donne beaucoup d'oxyde de carbone ; le coke en donne très-peu : or, le rapport de calorification entre deux quantités égales de charbon qui s'oxydent , Tune pour devenir oxyde de carbone, l'autre acide carbonique, est

Une propriété spéciale au groupe des charbons amorphes et qui tient en grande partie à la porosité , c'est Y absorption. Elle se manifeste par deux phénomènes qui se passent à chaque instant sous nos yeux , la décoloration et la désinfection. Cela rappelle le chlore ; mais celui-ci décolore et désinfecte parce qu'il dénature les principes colorants ou fétides, tandis que le charbon les absorbe et les condense ; aussi la faculté d'absorption se rattache-t-elle à la porosité: le coke, qui est le moins poreux, et le charbon animal , qui l'est au suprême degré, représentent les extrêmes de la série ci-dessous construite selon le développement de cette faculté.

Charbon animal d'os,

Charbon de bois,

Braise,

Noir de fumée calciné,

Coke.

Commençons par constater d'une manière générale la faculté de condensation ou d'absorption, avant de parler particulièrement de ses conséquences. Dans ces éprouvettes renversées sur la cuve à mercure, il y a différents gaz ; j'introduis dans chacune d'elles un charbon incandescent que je refroidis d'abord en le plongeant dans le mercure de la cuve ; de plus je fais en sorte que chaque charbon ait à peu près le même volume : vous voyez que le métal

monte dans toutes, mais à des niveaux différents. Pour ne pas consacrer un trop long temps à cette expérience, je me limite aux gaz ammoniac, sulfhydrique et azote. Vous voyez que l'éprouvette du premier se remplit de mercure ; dans celle du second, le métal ne monte à peu près qu'à la moitié, et c'est à peine s'il s'élève dans la troisième. Si j'avais opéré sur tous les gaz que nous connaissons, vous auriez vu une élévation particulière pour chacun d'eux. On ne saurait dire pourquoi un gaz est plus absorbé qu'un autre, mais on remarque que plus un gaz est soluble dans l'eau, plus il est absorbé par le charbon. Vous pouvez vous en assurer en jetant les yeux sur le tableau suivant où j'ai inscrit le nombre des volumes des gaz absorbés par un volume de charbon, et en même temps la solubilité de ces mêmes gaz dans l'eau :

Volumes de charbon. Volumes des gai absorbés. Volumes d'eau. Volumes des gaz

dissous.

» 90 gaz ammoniaque

85 gaz chlorhydrique

65 gaz sulfureux

55 gaz sulfhydrique

........ 40 protoxyde d'azote

9,7 oxygène

7,4 azote

Bien qu'il n'y ait point de proportion entre la solubilité des gaz dans l'eau et leur absorption par le charbon, il n'en est pas moins vrai que les plus solubles sont les plus absorbables.

Maintenant que nous sommes convaincus de la faculté de condensation du charbon, passons à ses conséquences pratiques ; et comme elles se manifestent d'une manière aussi remarquable qu'utile, surtout dans le charbon animal , ce sera cette espèce qui servira à nos expériences. On sait que le charbon animal décolore et désinfecte : c'est par cette raison qu'il peut absorber et condenser. Je vais vous montrer la première de ces propriétés par une expérience très-simple : Voici de la teinture de tournesol ; je l'agite avec un peu de charbon animal , puis je jette le mélange sur un filtre : la liqueur qui va passer est incolore. Ce fait vous explique pourquoi cette espèce de charbon joue un si grand rôle dans les raffineries de sucre et dans les laboratoires. Le sucre, de même que la plus grande partie des substances tirées des plantes, est toujours accompagné de matières colorantes qui en altèrent la pureté, souvent en empêchent la cristallisation. Lorsque nous en serons à l'étude du sucre, je vous dirai tous les avantages que l'industrie sucrière a tirés de la propriété décolorante du charbon.

Je vais vous prouver que le charbon est doué d'un fort pouvoir désinfectant. Voici de l'eau de mare qui non-seulement sent la vase, mais qui commence à sentir les œufs pourris : elle a donc tous les caractères de la corruption; elle n'est ni potable, ni apte à aucun usage ; je l'agite avec du charbon animal pendant quelques instants, et je la jette sur un filtre : elle passe limpide, et inodore. Si je l'avais laissée phis longtemps en contact avec le charbon animal, et si , après l'avoir filtrée, je l'avais agitée afin de l'aérer, j'aurais pu la boire sans aucun inconvénient. Cela vous explique l'emploi des matières charbonneuses dans la fabrication du noir anima Usé. Cette substance, dont l'agriculture fait une grande consommation, est un mélange de matières fécales et de terreau calciné. Le terreau renferme beaucoup de matière végétale : par la calcination en vase clos , il se transforme en une terre absorbante qui contient, en outre, du charbon ; c'est pourquoi il enlève aux matière» fécales la mauvaise odeur et rend très-aisée leur application. La* faculté absorbante du charbon ne se révèle pas seulement parce qu'il désinfecte et décolore, mais aussi parce qu'il enlève souvent à l'eau les substances qui y sont dissoutes.

Vous n'avez pas oublié qu'en vous parlant des eaux potables, je vous ai dit que, par l'emploi du charbon animal , on pouvait améliorer celles qui étaient trop calcaires : ce fait signale déjà le caractère spécial qui nous occupe dans ce moment ; mais la science possède un nombre considérable d'observations, dont plusieurs datent de la fin du dernier siècle, ayant pour objet de démontrer que le charbon a la propriété d'absorber, le plus souvent sans les altérer, non-seulement une multitude de sels métalliques, mais encore beaucoup de principes amers végétaux. L'on a fondé là-dessus des procédés pour en isoler quelques-uns *. On sait aujourd'hui , par exemple, que Ton peut enlever complètement , à l'aide du charbon, tout l'acétate de plomb, tout le bichlorure de mercure (sublimé corrosif), tout l'acétate de cuivre ( verdet), tout le sulfate de cuivre ( couperose bleue) qui se trouvent en dissolution dans l'eau, et que Ton peut ensuite soustraire au* charbon ces substances sans qu'elles aient perdu aucune de leurs qualités. Sans la crainte de fatiguer votre attention par des noms avec lesquels vous n'êtes pas familiarisés, je vous aurais cité une foule d'autres sels qui sont dans le même cas. A l'aide du charbon, on peut enlever l'amertume à une décoction de quinquina, d'absinthe et d'autres plantes amères, qui perdront par cela môme leurs pro-

1. Voir on travail de M. Esprit, publié dans le Journal de Pharmacie et de Chimie, année 1840, livraisons de septembre et octobre.

priétés médicales ; mais, en revanche, on pourra isoler les principes qu'on leur aura enlevés, en soumettant le charbon qui en est imprégné à l'action d'un liquide bouillant doué de la faculté de les dissoudre.

C'est encore à la faculté d'absorption qu'est due l'augmentation de poids (40 à 20 p. 0/0 ) qu'éprouve le charbon ordinaire qui reste quelque temps exposé à l'air.' Il augmente de poids parce qu'il absorbe et condense la vapeur aqueuse atmosphérique. Une chaleur ménagée lui fait abandonner cette eau ; mais ,par une chaleur intense et brusquement appliquée, il se dégage en outre des gaz combustibles provenant de ce que l'eau est décomposée par le charbon incandescent. La haute température dont jouit la flamme résultant de la combustion de ces gaz ( oxyde de carbone et hydrogène) est sans doute la cause pour laquelle les artisans, lorsqu'ils veulent produire une forte chaleur, préfèrent le charbon qui a séjourné pendant quelques mois dans l'eau ; mais un pareil charbon ne convient pas pour les usages domestiques, puisque toute la chaleur qui est absorbée par l'humidité qui s'évapore est perdue sans compensation. La propriété qu'a le charbon incandescent de transformer l'eau en gaz combustibles explique pourquoi une faible quantité de ce liquide ranime l'incendie au lieu de l'éteindre.

Point de doute que la porosité ne contribue à rendre le charbon absorbant ; toutefois des corps bien plus poreux ( le noir de platine, par exemple ) ne sont pas doués de ce pouvoir au même degré ; en sorte que l'on peut dire que le charbon possède une faculté d'absorption qui se révèle sous l'influence de la porosité sans en être exclusivement la conséquence. Cette faculté se fatigue à la longue et le charbon finit par devenir inerte ; on peut le revivifier un grand nombre de fois par des lavages et par des calcinations ; le but de ces opérations est de détruire les matières organiques qui ont obstrué ses pores. Nous parlerons ailleurs des détails de ces opérations.

En résumé, ce qui caractérise et distingue les charbons du second groupe de ceux du premier, c'est l'amorphisme, la combustibilité et la porosité ; à ce dernier caractère se rattachent la faculté décolorante et désinfectante et celle de soustraire aux dissolutions grand nombre de sels terreux et métalliques.

Nous avons maintenant à examiner le charbon sous le point de vue chimique, en faisant abstraction de toutes les particularités qui peuvent le modifier physiquement ou mécaniquement ; aussi, pour le désigner, ne nous servirons-nous désormais que du mot carbone.

En brûlant dans l'air, le carbone ne se combine avec l'oxygène

qu'en deux proportions, pour former Y oxyde de carbone et Y acide carbonique; mais, en l'oxydant par des moyens détournés, il peut produire plusieurs combinaisons, dont vous voyez la liste au tableau ci-desssous :

\ o Acide oialique C2 O3, HO

2o Acide mésoialique. . C3 0«

3o Acide rhodizonique. C'O7, 3H0

4o Acide croc oniqne... G5 OS HO

5o Acide mellitique... C< 03, HO

De tous ces composés, l'acide oxalique mérite seul notre attention ; mais comme on le prépare soit en oxydant le carbone qui fait toujours partie des matières tirées du règne végétal , soit en l'extrayant de certaines plantes où il existe tout fait , nous en réserverons l'étude pour le moment où nous étudierons la chimie organique. Il nous suffit à présent de connaître les produits immédiats de la combustion du carbone dans l'air, c'est-à-dire l'oxyde de carbone et l'acide carbonique.

Ces Gamelles bleues qui sortent de nos fourneaux ne sont que de l'oxyde de carbone qui , en brûlant , se transforme en acide carbonique. L'oxyde de carbone n'est donc que du carbone demibrûlé, puisqu'il est encore combustible ; l'acide carbonique, au contraire, est du carbone complètement brûlé. La formule qui représente la composition de ces deux corps le démontre assez :

CO = oxyde de carbone.

C 0* = acide carbonique.

On conçoit de quelle manière on peut passer du premier de ces deux corps au second , et réciproquement. Donne-t-on de l'oxygène à l'oxyde de carbone, on aura de l'acide carbonique; en enlève-t-on à l'acide carbonique, on aura de l'oxyde de carbone. Ces notions nous permettent de nous rendre compte de la raison pour laquelle il sort de l'oxyde de carbone de nos fourneaux : l'air qui y arrive fixe son oxygène sur les premières portions de charbon qu'il rencontre près de la grille et donne naissance à de l'acide carbonique ; mais ce gaz, forcé de traverser une masse de charbon incandescent , lui cède la moitié de son oxygène et se transforme en oxyde de carbone. Ce gaz, tel qu'il sort de nos fourneaux, ne peut être pur : pour l'avoir dans cet état, on dirige un courant de gaz acide carbonique (que l'on se procure en versant de l'acide chlorhydrique sur du marbre concassé ) à travers un tube en porcelaine rempli de fragments de braise et chauffé

dans un fourneau à réverbère : le gaz qui sort du tube est de l'oxyde de carbone mêlé à un peu d'acide carbonique, dont on le débarrasse en le lavant avec une dissolution de potasse ou de soude. Ces alcalis n'absorbent que l'acide carbonique.

Voici la théorie de ce procédé : l'acide carbonique cède la moitié de son oxygène au carbone incandescent , et l'oxyde de carbone est à la fois le produit d'une réduction et d'une oxydation :