CARBONE

État naturel et variétés. — Le carbone des chimistes est le charbon pur. Tout le monde connaît cette substance noire, friable, légère, absolument fixe, inaltérable à l'air à la température ordinaire, mais combustible lorsqu'on la chauffe à l'air, substance qui résulte de la calcination en vase clos des matières organiques et principalement du bois. Mais il s'en faut que le carbone revête toujours ces caractères. La nature nous offre ce corps à des étals si divers, et l'art nous le procure sous des formes si distinctes qu'il

ÎIG LEÇUNS DE CHIMIE MODERNE.

*st impossible d'appliquer une description générale à toutes les variétés connues de carbone. Quoi de plus différent, en effet, sous le rapport de l'aspect et des propriétés physiques que la suie que laisse déposer une flamme qui fume, ou le charbon de bois léger, poreux, opaque, et cette substance dure, dense, transparente que nous trouvons dans la nature sous forme de diamant. Et pourtant ces corps sont constitués essentiellement par une seule et même substance, le carbone : ils se rap^ochent par cette propriété fondamentale de brûler dans l'oxygène, à une haute température, pour former du gaz carbonique.

Parmi les diverses formes que peut affecter le carbone et qui olfrent un des exemples les plus curieux de dimorphisme, nous décrirons les suivantes :

Diamant. C'est le plus dur de tous les corps ; il raye tous les autres. Pour le tailler on l'use avec sa propre poussière.

On le trouve dans la nature à létat cristallisé. Il affecte les formes de Toctaèdre régulier et des modifications qui en dérivent, et parmi lesquelles il faut remarquer les solides à vingt -quatre et à quarantehuit faces. Le plus souvent les faces sont courbes {/ig. 78).

La densité du diamant est comprise entre 3,50 et 3,55. Il est mauvais conducteur de la chaleur et de l'électricité ; il réfracte et disperse fortement la lumière. S'appuyant sur ce fait. Newton soupçonna le premier sa nature combustible. Cette propriété fut constatée pour la première lois en 1094, à Florence. Les académiciens del Cimenlo ont brûlé un diamant en l'exposant au foyer d'un miroir concave. Lavoisier et U. Davy répétèrent cette expérience demeurée célèbre.

Exposé, dans le vide, à la température élevée qui se produit entre

CARBONE. «i7

les deux cônes de charbon d'une pile, le diamant se boursoufle, noircit et se convertit en une substance analogue au coke (Jacquelain).

Graphite ou plombagine. On nomme ainsi un carbone cristallin, dense, qu'on rencontre dans les terrains primitifs, sous forme de masses l'euillelées brillantes, d'un gris d acier. Le graphite se présente quelquefois en lamelles hexagonales. On peut le rayer avec l'ongle. Il laisse sur le papier une trace noire Sa densité est égale à 2,2. Il conduit bien la chaleur et lélectricité. 11 ne brûle qu'à une température très-éievée. Il renferme ordinairement 1 à 2 pour 100 de matières élrangères.

On l'a obtenu artificiellement. La fonte de fer possède la propriété de dissoudre du charbon à une très-haute température et de l'abandonner par le refroidissement sous forme de paillettes hexagonales qui sont du graphite.

La plombagine sert à la fabrication des crayons. On la nomme mine de plomb.

Il existe d'autres variétés de charbon naturel, mais elles sont loin d'offrir le degré de pureté du diamant ou même du graphite. Ce sont :

V anthracite, variété de charbon dur et compacte renfermant 8 à 10 pour îOOde matières terreuses.

La houille ou charbon de terre., d'un noir brillant, fortement imprégnée de matières bitumineuses et de matières terreuses. Elle provient de la décomposition lente de végétaux enfouis dans le sol, à des époques géologiques antérieures. Cette origine est marquée par les empreintes de leuilles, de tiges, de fruits qu'on découvre sur certains échantillons de houille. Celle-ci ne renferme que de 75 à 88 pour 100 de carbone. Lorsqu'on la calcine en vase clos, elle laisse dégager, d'une part, des gaz combustibles, et, de l'autre, des produits condensables sous forme liquide et qui se partagent en deux couches. L'une est aqueuse et ammoniacale, l'autre est formée par du goudron. Le résidu de la calcination de la houille porte le nom de coke. Les parois intérieures des cylindres de fonte où Ion distille la houille se revêtent d'une couche compacte d'un cliarbon gris, dense, dur, sonore, bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. C'est le charbon des cornues à gaz. Il provient de la décomposition ignée de carbures d'hydrogène riches en carbone, carbures que la houille laisse dégager pendant la calcination.

Ou dislingue les houilles grasses, i\ longue llannne, qui se raïuol-

WLl.TX. ^3

lissent en brûlant des houilles sèches, à courte flamme, qui produisent moins de chaleur que les premières.

On désigne sous le nom de lignite un combustible minéral moins carbonisé et plus impur que la houille, et que l'on trouve à la base des terrains tertiaires. Le jais naturel, que l'on emploie pour la confection d'objets d'ornements, est une variété de lignite.

Parmi les charbons artificiels, nous citerons, indépendamment du coke, le charbon de bois, que tout le monde connaît, le noir de lumée.et le charbon animal.

Charbon de bois. Le bois carbonisé en vase clos laisse un résidu qui est le charbon ordinaire. On le prépare, en grand , par deux procédés, la carbonisation en meules qui s'exécute dans les forêts, et la distillation en vase clos. Le charbon de bois est amorphe, cassant, sonore, mauvais conducteur de la chaleur et de l'électricité. Sa densité ne dépasse pas 1,57. Il est d'autant plus combustible qu'il est plus léger. Sa combustion laisse de 1 à 2 pour 100 de cendres principalement formées par des sels minéraux, parmi lesquels les plus abondants sont les carbonates de calcium et de potassium.

Le noircie fumée provient de la combustion incomplète des corps organiques riches en carbone. Mettez le feu à de la résine ou à du suif, ces corps répandront en brûlant une fumée épaisse. Elle est formée par des particules de charbon qui ont échappé à la combustion. Dans les arts on se procure le noir de fumée en brûlant des résines dans une marmite de fonte C chauffée par un foyer E. On allume les vapeurs qu'émet la résine et l'on dirige la fumée dans une chambre .\ dont les parois sont revêtues de toiles. Le noir de fumée se dépose sur ces toiles. Pour l'en détacher, on fait descendre le cône B qui sert de racloir [fig. 79). Le noir de fumée n'est point du carbone pur. Il renferme des matières goudronneuses dont on le débarrasse en le calcinant dans un creuset couvert. 11 entre dans la composition de l'encre d'imprimerie.

Le charbon animal est le produit de la calcination en vase clos des matières animales, telles que le sang, les débris de peau, la corne, les os. Le charbon d'os ou noir d'ivoire renferme les sels calcaires, phosphate et carbonate, qui forment la base du tissu osseux. Le charbon y est disséminé dans une masse poreuse. Ou peut en extraire le phosphate et le carbonate de chaux en traitant le noir d'os par l'acide chlorhydrique étendu d'eau qui dissout les sels cal-