FLAMME

214. Définition. — Voici la définition donnée par Davy, qui a fait de la flamme une étude approfondie :

« La flamme est une matière gazeuse , chauffée au point iïêtre lumineuse. »

La température des flammes surpasse la température du rouge blanc, car l’air, sans être lumineux, peut communiquer ce degré de chaleur. Si l’on prend un fil fin de platine, qu’on le tienne en dehors de la flamme d’une lampe à alcool , mais à une distance très-faible, le fil devient rouge blanc, quoiqu’il soit dans de l’air tout à fait obscur.

215. Éclat des flammes. — On avait admis jusqu’à ce jour, d’après Davy, que les flammes doivent leur éclat aux corps solides qui s’y trouvent portés au rouge. Ainsi, disait- on, l’hydrogène brûle avec une faible lumière, parce que le produit de sa combustion, l’eau, est gazeux, tandis que le phosphore répand en brûlant une lumière éblouissante, parce que l’acide phosphorique est solide.

Dans cette théorie, le gaz de l’éclairage ordinaire, une chandelle, ou une bougie, donnent une flamme très-éclatante, parce que les gaz sont formés de carbures d’hydrogène qui se détruisent et qui déposent dans la flamme des parcelles de charbon , portées au rouge. Le gaz hydrogène , qui fournit en brûlant une flamme à peine visible, parce que le produit de sa combustion est un gaz, de la vapeur d’eau, donne une flamme éblouissante en y introduisant du platine, de la chaux, ou en mêlant l’hydrogène à des carbures d’hydrogène.

D’après M. Frankland la théorie de Davy serait inadmissible. En effet, la lumière de combustion du phosphore est extrêmement forte, et il est impossible que l’acide phosphorique soit solide dans cette flamme. La flamme qui accompagne la combustion du soufre offre un éclat assez vif, et cependant l’acide sulfureux formé dans cette oxydation est gazeux. D’autre part,

ÉCLAT DES FLAMMES

il est constaté que la matière noire qui se précipite sur un corps froid, dans la flamme d'une bougie ou du gaz, n’est pas du carbone, et qu’elle contient de l’hydrogène. Suivant M. Frankland, l’éclat de ces flammes est dû à ,1a radiation de ces carbures d’hydrogène , qui sont doués d’une densité considérable, et, en général, les vapeurs et les gaz deviennent lumineux à des températures d’autant plus basses que ces corps sont plus denses. G’est pour cette raison que la flamme de l’hydrogène est faible, tandis que celle du soufre et du phosphore, etc., sont éclatantes; en effet :

La densité de l’hydrogène étant 1,0

de l’oxygène est 16,0

— de la vapeur d’eau 18,0

— l’acide sulfureux 32,0

— du chlore 35,50

— de l’acide phosphorique. 71,0

L’auteur appuie cette opinion sur les faits suivants. 11 a fait brûler de l’hydrogène par de l’oxygène, dans des vases en fer très-forts, garnis de plaques de verre très-épaisses, et il a vu que sous une pression de 2 atmosphères l’éclat de la flamme est sensiblement augmenté, et qu’à 10 atmosphères on peut lire un journal à une distance de 60 centimètres.

On sait, d’autre part, que le passage de l’étincelle électrique fournit une lumière faible dans l’hydrogène, plus forte dans l’oxygène, et considérable dans le chlore et dans l’acide sulfureux. Enfin, M. Frankland a constaté que si l’on fait passer des étincelles d’induction dans de l’air enfermé dans un tube fixé à une pompe foulante, l’étincelle devient d’autant plus brillante que la pression est plus forte.

Cependant l’éminent chimiste anglais reconnaît que l’éclat des flammes dépend aussi de leur température : ainsi, il explique le faible éclat que produit la combustion du phosphore dans le chlore par la température peu élevée que détermine cette combustion, et, d’autre part, il insiste sur ce point que si la combustion du soufre et du phosphore dans l’air est beaucoup moins éclairante que dans l’oxygène, c’est

ÉCLAT DES FLAMMES

parce que l’azote ne prend point part à la combustion, et qu’il enlève une partie notable de la chaleur dégagée.

M. Devillepense que l’élévation de la température estla cause principale de l’éclat de flammes ne renfermant que des gaz. Il établit d’abord par divers exemples que certaines flammes faibles et monochromatiques deviennent brillantes et blanches, et par suite éclairantes , lorsque l’on élève fortement leur température. Quand on introduit du sel dans un bec à gaz ordinaire on obtient une lumière jaune, faible, qui ne fournit, en passant à travers le prisme, qu’une seule raie brillante. Si on active la combustion par de l’oxygène , c’està-dire si on élève la température de la flamme, elle blanchit, et de nombreuses raiesapparaissent dans le spectre, qui devient à peu près continu. Ainsi pour que la flamme de l’alcool salé, très-faible dans les conditions ordinaires, devienne éclairante, il faut l’amener à contenir la majeure partie des rayons du spectre solaire, et cet accroissement des raies est produit par l’élévation de la température. Lorsqu’on opère la combustion de l’hydrogène souspression, le mêmefait seproduit; les raies se multiplient dans la flamme, et leur intensité s’accroît: donc il est rationnel d’en conclure que la température s’élève au fur et à mesure que la pression s’accroît.

M. Deville pense que l’éclat des flammes qui ne renferment que des gaz dépend encore d'une autre cause. La flamme des gaz contient des raies, ces raies varient en nombre, en éclat, en réfrangibilité suivant la nature du gaz; il en résulte que la flamme des divers gaz doit avoir un éclat variable, et que cet éclat sera d’autant plus grand que leur spectre renfermera des raies de réfrangibilité plus différentes, c’est-àdire que leur spectre se rapprochera d’avantage du spectre du soleil: c’est là une propriété particulière des corps, comme la couleur, et tout aussi inexplicable que celle-ci.

Il nous semble résulter de ces faits que la théorie de Davy reste entière en principe : une flamme est éclairante lorsque, contenant des particules solides, celles-ci sont portées au rouge; et tout porte à penser que dans l’éclairage ordinaire par les corps carbonés il y a du charbon libre dans la flamme

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et que ce charbon est la cause principale du pouvoir éclairant.

La portée du travail de M. Frankland est considérable. Il démontre sans réplique qu’une flamme qui ne contient que des gaz peut être éclairante, et, pour n’en citer qu’un exemple, nous rappellerons qu’unedes flammes les plus éclairantes qu’on puisse obtenir par des réactions chimiques est la combustion du sulfure de carbone par le bioxyde d’azote en excès : or cette flamme ne doit contenir que des vapeurs, car on n’obtient aucun dépôt noir quand on y place un fragment de porcelaine. Ainsi, la lumière produite par les gaz peut donner un spectre continu comme la lumière qui provient d’un corps solide incandescent. A quoi tient l’éclat des flammes purement gazeuses? Il peut dépendre de la densité des corps qui sont dans la flamme, de la température à laquelle ces corps sont portés, et du nombre et de la réfrangibilité des raies que les éléments contenus dans cette flamme sont susceptibles d’y développer; ou, plus justement, l’éclat doit tenir à ces trois causes réunies.

216. Phénomènes qui accompagnent la combustion. — Les corps combustibles prennent feu dans l’air, h des températures très-diverses. L’hydrogène phospboré s’enflamme audessous de 0°, le phosphore prend feu vers 60°, le charbon brûle au rouge.

Quand un corps apris feu en un de ses points, la combustion se continue si la chaleur produite par la combustion du point enflammé est suffisante pour porter les parties voisine's àlatempératured’inflammalion.En conséquence, plusla température d’inflammation est basse, plus il y a chance qu’elle continue. Du phosphore enflammé en un point continue à brûler tant qu’il y a de l’air; du charbon mal embrasé s’éteint le plus souvent.

La densité, la conductibilité et l’état de division ont aussi une grande influence sur la combustion. Un charbon léger brûle mieux qu’un charbon dense. Un charbon conduisant bien la chaleur s’allume difficilement, parce que la chaleur se répand aussitôt dans la masse entière. Les corps en poudre

ÉCLAT DES FLAMMES

sont très-combustibles parce que chaque grain n’enflamme que les grains voisins, et qu’alors la combustion se communique de proche en procheï

Pour arrêter une combustion, il faut ou supprimer Paccès de Pair, ou amener le corps brûlant à une température inférieure à celle de son inflammation.

\ 0 On éteint les feux de cheminée en bouchant la cheminée, ou en y brûlant un corps qui s’empare de l’oxygène et l’empêche d’arriver sur la suie embrasée. :

2° On éteint une bougie en envoyant sur la flamme une grande quantité d’air froid, qui agit seulement en raison de la basse température. Si on employait moins d’air, il pourrait agir par son oxygène et activer la combustion. On éteint un incendie en projetant de grandes quantités d’eau froide dans le foyer d’inflammation.

4 volumes d’hvdrogène, ou 11 volumes d’oxygène, introduits dans un volume de gaz détonantformé par Poxygèneetl’hydrogène lui enlèvent son inflammabilité en refroidissant le mélange. Quand on mêle 1 volume d’hydrogène protocarboné et 8 volumes d’air, on a une détonation violente ; elle s’affaiblit si la quantité de l’un ou de l’autre gaz croît, et elle cesse d’a-

(Fig. 92.)