PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU CABBOHE

Dans les masses de plus de 30 kilogramme!, elle détermine une élévation de température de + 170 à 180°. Le charbon le plus pyrophorique, c'eat-à-dire inflammable spontanément, est celui qui a été rapidement distillé, Lr charbon, au sortir de» meules, est très-pyrophoricjDe, et, quand on l'introduit dans les halles avaiit de l'avoir laissé complètement rerroidir, il arrive sauvent qu'il s' embrase spontanément. On a observé à plusieurs reprises, à Paris, des incendies qui s'étaient mani' festement développés dans des amas de charbon de bois ou de poussier placés dans des caves.

Le noir de fumée, la houille, les lignites, le charbon de tourbe, présentent fréquemment le même phénomène. Le navire anglais Cathérine- Lûttg a failli être brûlé en pleine mer, en 1826, par suite de l'inflanuDatton spontanée de tonneaux de noir de fumée qu'il portait dans sa cale. Le navire le Sylvain, allant de Boulogne à Cette avec un chargement decharbon de terre, a été consumé en ploinemer,le 22 septembre 1842, par suite de l'inflammation spontanée du charbon, humecté par une voie d'eau (I).

DiCDBtpttBltloB de l'eau par le carbone. — Le carbone est toul à fait insoluble dans l'eau el les autres liquides. A une lempéralure élevée, il possède la faculté de décomposer l'eau, en s'unissant isolément

avec chacun de ses éléments. Ce résultat se constate aisément, en faisant passer de la vapeur d'eau à travers un tube de porcelaine AB Ifig. 258)

rouge-létt, contenant du charbon calciné en p«liU fragmenls, et muni à l'une de ses exlrémitéa d'un tube E propre dcoDduire les gaz sous des cloches F pleines d'eau. On recueille sous celles-ci qd gu qui est un mélange, en proportions variables, d'acide carbonique, d'oxyde de carbone, d'hjdragËne, et d'un autre composé d'hydrogène et de charbon qu'on appelle, pour cette raison, gas hydrogène carboné.

On peut faire cette opération d'une manière plus simple, en inlroduisant, au moyen d'une pince <fig. 299), du charbon incandescent sous

Fig.tn,.

t l'eau par l« charbon incuulMceiiI.

une grande cloche pleine d'eau. A l'instant, il se produit un folume assez considérable de gaz analogues aux précédents. On reconnaît qu'ils renfermenl beaucoup de gaz combustibles, en les lavant d'abord avec de l'eau de chaux, pour absorber l'acide carbonique, et en le> mettant ensuite en conlact avec une bougie enflammée. Us brAlent aussitôt avec une belle flamme bleuâtre.

C'està cause de la décomposition de l'eau par le charbon rouge, et de la production de gaz aussi combustibles que l'oxyde de carbone et l'Iifdrogf ne carboné, qu'une petite quauUté de ce liquide projetée sur un

entra autres cliases, qu'il était reconnu que le cliirbon de terre brûlait souienC h fond de cale, dans les vaisseaux qui l'apponeiit, lorsque la tnverâée est longue * ou que le gros temps empécbe d'ouvrir les ëcoutilles. Les mêmes faits k repn»duiseiit k chaque instant dans nos bateaui ï vapeur. Toutes les fois, ta outre> que la houille est entassOe bumide, et qu'elle est eipDsée II la coutiiiuilé des pluies, surtout lorsqu'elle csl l<i;èrij et oiygênée, elle est plus sutccpltbk ào proiidrj fuu spuntanéincnt.

COMPOSÉS DE l'hydrogène ET DU CARBONEl. 399

brasier augmente Tintensilé de la combustion au lieu de la ralentir. C'est ce que l'expérience a appris, depuis longues années, aux forgerons et aux serruriers, qui mettent *ce principe en usage à chaque instant. Vous savez, en effet, qu'ils aspergent de temps en temps, avec un goupillon, le charbon qu'ils veulent mieux enflammer dans leui*s forges.

Vous comprenez maintenant, d'après cette explication, le mal qu'on occasionne dans les incendies, en ne faisant arriver sur les matières embrasées que de petites quantités d'eau. Lorsqu'on fait agir les pompes pour arrêter les progrès du feu, il faut projeter le plus grand volume d'eau possible, ou s'arrêter, si l'on ne peut disposer que d'une faible quantité de liquide ; car, dans ce dernier cas, on fait plus de mal que de bien, puisqu'on augmente la vivacité du feu ; puisqu'on fournit aux corps combustibles un nouvel aliment dans l'oxygène de l'eau, qui se trouve décomposée par le charbon rouge.

Ceci est une nouvelle preuve. Messieurs, que la science est bonne à connaître, même dans les opérations qui semblent les plus simples. C'est parce qu'on ignofe ses principes qu'on commet journellement tant de fautes si faciles à éviter, et qu'on compromet souvent, d'une manière déplorable, les intérêts les plus chers.

Des composés de l'hydrogène et da carbone.

Je viens de parler, il n'y a qu'un instant, d'un gaz foi-mé d'hydrogène et de carbone. C'est ici le lieu d'examiner les composés qui résultent de l'union de ces deux éléments.

Ces composés, auxquels on donne le nom général de carbures d'hydrogène, sont assez nombreux, puisqu'on en dislingue plus de cent espèces différentes. Tous présentent un haut degré d'intérêt, en raison des circonstances naturelles ou fortuites au milieu desquelles ils prennent naissance, et aussi par les applications qu'on a su faire de leurs propriétés particulières à l'industrie et à l'économie domestique. La plupart, en effet, servent ou peuvent servir à l'éclairage; quelques-uns entrent dans la composition des vernis et des peintures ; plusieurs autres deviennent, entre les mains des médecins, des remèdes efficaces.

Tous ont une origine organique, c'est-à-dire qu'ils ont été formés pendant l'acte même de la végétation, ou qu'ils proviennent de la décomposition des substances organiques par différents agents.

Parmi ces composés, quelques-uns sont gazeux, d'autres solides, maïs le plus grand nombre est à l'état liquide.

Les personnes étrangères à la science ne penseraient jamais que les mêmes éléments, le carbone et l'hydrogène, concourent à la formation de substances aussi différentes par leurs propriétés physiques que la Çfomme élastique ou caoutchcucy les huiles concrètes de rose, de menthe poivrée, d'unis; les essences de citron, de cédrat, de limet!C) de téré*

benthine, de poivre noir, de genévrier, etc. ; le naphte et le pétrole, bitumes si communs dans la nature ; enfin le gaz de l'éclairage, et celui qui sort de la vase des marais et dans les mines de houille.

Et cependant, pour le chimiste, il est bien constant que ces composés si divers ne sont que des variétés de carbure d'hydrogène, différant seulement entre elles par les proportions de leurs deux principes constituants. Il y a plus même, et ce n'est pas un des faits les moins curieux découverts par la chimie moderne; quelques-uns de ces carbures d'hydrogène contiennent les mêmes proportions de carbone et d'hydrogène, quoique leurs caractères, tant physiques que chimiques, soient fort différents, et parfois môme tout à fait opposés.

C'est ainsi, par exemple, que :

L'huile concrète de roses \ . ♦ f ^ molécules de carbone,

et lo gaz retiré de la houille i contiennem ^ ^ molécules d'hydrogène.

L'essence de citron, si suave, ) .. «« ♦ M^ molécules de carbone, et l'essence de copahu, si infecte..! " ^ 18 molécules d'hydrogène.

L'essence de térébenthine i «qj,*:^ ...«j,* i 2D molécules de carbone,

et l'essence de genièvre i * (16 molécules d'hydrogène.

Si bien qu'on peut dire que, dan§ chacun de ces trois groupes, les deux composés, mis en regard, se ressemblent autant, sous le rapport du nombre et des quantités pondérales de leur composants, que se ressemblent deux gouttes d'eau.

N'est-ce pas là. Messieurs, de ces singularités, de ces phénomènes merveilleux qu'il n'était donné qu'à la chimie de nous faire connaître! Quelle autre science eût pu nous apprendre qu'un simple changement dans le mode de rapprochement ou de condensation des molécules des corps peut influer d'une manière si prononcée sur les caractères essentiels, sur l'aspect des substances dont la nature intime est identique ? Assurément, la découverte de lois naturelles aussi remarquables est bien faite pour expliquer cette admiration profonde et cet enthousiasme sans cesse renaissant que professent les chimistes pour leur science favorite.

Vous devez facilement comprendre que, pour arriver à constater des faits aussi étranges, les chimistes modernes doivent posséder des méthodes d'expérimentation bien puissantes et bien délicates. Il y a clnquanU' ans, de pareilles découvertes étaient impossibles; aujourd'hui, grâce nu\ progrès de la science, ce n'est plus qu'un jeu ; chaque jour, d'ailleurs, dans nos laboratoires, nous découvrons des phénomènes non moins dignes d'intéri^t.

Corps iiomères. — Le nombre des corps qui présentent cette particularité d'avoir, avec la même composition chimique, des propriétés différentes, s'accroît de plus en plus. On les appelle, dune manière générale, conis isomères, c'est-à-dire formés de parties semblables. Il est évident que c'est au mode d'arrangement de leurs molécules élémen-

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taires, à la manière dont elles sont groupées, qu'il faut rapporter les difTérences que les corps isomères présentent dans leurs propriétés physiques et chimiques.

Je me garderai bien de foire, en ce moment, l'histoire de tous les carhures d'hydrogène, attendu que vous ignorez encore la nature des matières qui fournissent la plupart d'entre eux, ou qui servent aies pré- "parer. Je n'étudierai maintenant que deux de ces composés, qui afTectent la forme de gaz, et qui, par leurs applications ou les circonstances de leur formation, présentent un immense intérêt. L'un porte les noms d'hydrogène cartxmé, de protocarhure d* hydrogène ; l'autre, ceux à*hydnh gène bicarhoné, de bicarbure d'hydrogène, parce qu'il renferme deux fois autant de carbone que le premier, pour la môme quantité d'hydrogène. Voici, en effet, quelle est leur composition.

HYDROGÈNB CARBONÉ HYDBOGtNE BIGARBONé

en volumes. en poids. en Yolumes. en poids.

Carbone 1 75,00 2 85,71

Hydrogène 2 25,00 2 14,28

1 vol. 100,00 1 Tol. ■ 100,00

Ce qui prouve qu'il en est ainsi, c'est qu'en faisant détoner dans l'eu- ^îomètre : ■

i vol. d'hydrogène carboné 1 vol. d'hydrogène bicarboné

et 2 vol. d'oxygène et 3 vol. d'oxygène

orx obtient : on obtient :

1 vol. d'acide carbonique 2 vol. d'acide carbonique

et 2 vol. de vapeur d'eau. et 2 vol. de vapeur d'eau.

Ce n'est que dans la prochaine leçon que je pourrai entamer l'étude ^e ces deux gaz si importants.

GlHARDlN. - L 2C

DU CARBONE (suite).

SoMMAinE. — - Des gaz- hydrogèîœ carboné et bicarboné, — De leurs applications ciiriuusos. — De Tart de rÉCLAtRAGB au gaz. — Nombreux produits de la distillation de la houille. — Épuration du gaz brut. — Rendement des houilles en gaz. — Des appareils de combustion. — Compteur. — Carburation du gaz. — Du gaz comprimé. — Valeur économique du gaz d'éclairage. — Ses propriétés toxiques. — Utilisation despi*oduits secondaires de la distillation de la houille.

De l'Hydro^ne carboné.

CaTActèrea dlttl actifs. - Ce gaz, qui est incolore, insipide et inodore, est, après l'hydrogène, le plus léger des fluides élastiques, puisqu'il ne pèse que 0,559. Un décimètre cube a pour poids 0«',723. U n'a aucune action sur les couleurs végétales, et jusqu'à présent il n'a pu être liquéfié.

Il ne peut entretenir ni la combustion ni la respiration, mais il s'enflamme par l'approche d'une bougie en ignition, et brûle avec une lumière jaunâtre assez faible. Il détone violemment par le contact d un corps enflammé, lorsqu'il est mêlé avec le double de son volume de gaz oxygène. Dans ces deux circonstances, l'oxygène pur ou celui de l'air, en s'unissani aux deux éléments du gaz hydrogène carboné, donne naissance à de l'eau avec l'un, et à de l'acide carbonique avec l'autre. Toutefois, c'est un des gaz les moins combustibles, comme vous le verrez bientôt.

U détone avec violence lorsqu'il est mêlé au double de son volume de chlore, sous l'influence de la chaleur rouge; il se forme du gaz acide chlorhydrique et tout le carbone du gaz est mis à nu.

En présence de l'eau et de la lumière solaire, les deux gaz réagissent lentemfint, en produisant de l'acide chlorhydrique qui se dissout, et du gaz carbonique, ce qu'on ne peut expliquer que par la décompo" silion de l'eau. Voici, en elTet, comment les choses se passent :

Tadi.eau !

DE l'hydrogène CAUBONÉ.

1vol.

Hydrogène

carboné.

f 2 vol. d'hydrogèiio

) 1 vol.

' Carbone

2 vol. ^ Vapeur d'eau j

1 vol. Acide carbonique -

1 vol.

Oxygène -

2 vol. hydrogène

4 vol. Chlore

( 8 vol. Acide ( chlorhydriquc.

L*hydrogène carboné est infiniment peu soluble dans Teau, et tout à fait insoluble dans l'alcool et dans Tacide sulfuriqueà 66^.

Il se produit constamment pendant la décomposition spontanée des matières organiques et dans leur distillation à feu nu. Il existe aussi abondamment dans la nature. En effet, c'est lui qui constitue les feux TiaturelSy c'est lui qui se dégage des sa/ses, qui se répand dans l'intérieur des houillères, et qui s'échappe de la vase des marais. J'examinerai xapidement ces diverses circonstances de production.

lÊtat natarel. — Veux naturels. — Fontaines ardentes. ~«

Dans une infinité de localités, telles que Pietra-Mala, sur la route de Bologne à Florence ; Barigazzo, près de Modône ; la péninsule d'Abscheron en Perse ; les environs de la mer Caspienne, la Chine, Tlndoustan, Java, les États-Unis d'Amérique, etc., il sort de terre, lentement, mais d'une manière continue, un gaz qui s'embrase parfois spontanément, le plus souvent par l'approche d'un corps allumé, et donne lieu à des flammes hautes de 1 ta 2 mètres, que le vent ne peut éteindre. Parmi ces flammes, les unes sont bleues, et visibles seulement pendantla nuit; les autres, blanches, jaunes ou rougeâtres, visibles le jour comme le sont celles du bois et de la paille ; elles répandent uï\e odeur légèrement suffocante, et une chaleur assez forte pour èlre sensible à plusieurs mètres.Le terrain enviionnant est comme calciné et n'offre aucun vestige de végétation. Dans les contrées où ils existent, on met à profit ces feux naturels, en les employant à la cuisson des aliments, -à la calcination de la pierre à chaux, à la fabrication des poteries, des briques, etc.

Il y a de ces feux qui brûlent depuis les temps les plus anciens; tels sont ceux du mont Chimère, sur les côtes de l'Asie Mineure, cités par Pline, et reconnus de nouveau en 181 1 parle capitaine Beaufort. Auprès de Cumana, les jets de gaz sortent par l'orifico do cavernes, et do

Humboldt a vu parfois les flammes s'élever à plus de 30 mètres. Mais c'est surtout autour de la mer Caspienne, particulièrement près de Bakou , que ces phénomènes se présentent en grand ; la source de feu de Bakou, à laquelle on a donné le nom d'Ateschjah (demeure du feu), est l'objet d'une vénération si profonde, que l'on a construit un temple exprès pour l'entretenir. Les Indous de la secte des Farsis, descendants des Guèbres ou adorateurs du feu, qui desservent le temple, font du gaz un objet de commerce assez lucratif. Ils le recueillent dans des bouteilles ou des vessies, et l'expédient dans les provinces éloignées de la Perse et de rindoustan. Comme il conserve pendant longtemps sa propriété inflammable, cette espèce de prestige entretient la superstition des adorateurs du feu dans le môme degré d'exaltation. Le gaz de Bakou est de l'hydrogène carboné mêlé à de la vapeur de naphte et à de l'acide carbonique. Presque partout, d'ailleurs, il est accompagné de bitume.

Lorsque le gaz sort de terrains situés au dessous d'eaux stagnantes ou d'eaux vives, il brûle à la surface du liquide, sans que celui-ci participe en rien à ce phénomène. C'est là l'origine des fàniaines ardentes, des rivières inflammables, dont les anciens ont parlé comme de prodiges inexplicables (1).

(1) On connaît aux États-Unis un grand nombre de sources brûlantes, surtout près de Canandaigua, capitale du comté d'Ontario ; dans la partie sud-'Ouest de l'Etat de New-York, à Bristol et à Middiesex, à 10 ou VI milles de Canandaigua. Le gaz apparaît en petites bulles, à la surface de l'eau, et il ne s'enflamme que lorsqu'on en approche du feu ; mais, lorsqu'il sort directement du roc, il donne une flamme brillante et continue que des pluies d'orago peuvent seules éteindre. 11 est impossible de voir sans surprise ce feu qui court sur les ondes^ comme jadis le feu grégeois. La vive imagination des Grecs n'eût pas manqué de prendre pour le Phlégéton, ou fleuve des enfers, ces ruisseaux américains avec leurs vagues enflammées. Ce phénomène est surtout remarquable en hiver, lorsque la terre est couverte de neige, et que la flamme qui en sort contraste avec la blancheur des frimas. Dans les temps très-froids, la glace forme des espèces de tubes de G à 8 dj^cimètres de haut, d'où le gaz s'échappe ; on dirait alors des flambeaux fixés sur des candélabres d'argent. Au milieu des ténèbres d'une nuit épaisse, c'est un spectacle à la fois bizarre et magnifique que celui de ces plaines hérissées de ces tubes de glace d'où sortent des gerbes de flammes qui colorent au loin la campagne. Les habitants qui vivent dans le voisinage de ces sources de gaz ont placé à leur orifice des bois perforés ; l'autre extrémité de ces bois vient aboutir au foyer de leur cuisine, et le feu fourni par le gaz suffit pour faire cuire leurs aliments. D'autres tuyaux conduisent le gaz dans le parloir ou salon de compagnie ; la flamme qui en sort donne une lumière égale à celle de quatre h cinq bougies. La singularité de ce spectacle attire une foule de curieux.

Dans les districts de Young-Hian et de Wei-Yuan-Hian, en Chine, ?1 existe de semblables feux naturels qui sortent de puits d'eau salée, répandus en grand nombre sur un rayon de 5 myriamètres environ, et qui sont exploités par les populations industrieuses du voisinage. Les Chinois, comme les Américains, font circuler le gaz inflammable dans de longs tuyaux de bambous, et s'en servent à échaufi'er et à éclairer les usines employées à l'exploitation des puits salias, ainsi que les rues où ces usines se trouvent. C<3t éclairage existe, dit-on, dans ces districts^ de temps immémorial. C'était un grand pas pour arriver à s'éclairer