I. LA CHAUX

La chaux, considérée comme espèce chimique, ou oxyde de calcium, est formée par la combinaison du calcium et de l'oxygène; on l'obtient par le dédoublement du carbonate de chaux, [CaO, CO^=CaO + CO^].

Ce dédoublement s'opère sous l'influence d'une température élevée. La fabrication industrielle de la chaux repose donc sur un principe très simple. Nous allons voir que les moyens mis en œuvre pour obtenir cette chaux ne présentent aucune complication.

Fabrication de la chaux. — La pierre à chaux peut être considérée comme essentiellement formée de carbonate de chaux, de silicate et de petites quantités d'eau. En opérant la cuisson, on élimine la totalité de l'eau et de l'acide carbonique, et on réduit ainsi le poids dans une forte proportion : loo de carbonate de chaux perdent dans cette opération 44 d'acide carbonique; c'est donc d'environ la moitié de son poids que cette substance est réduite. Le départ de l'acide carbonique commence à s'effectuer à 3oo° ; mais il n'est complet que si l'on porte la chaleur au rouge vif.

Fabrication industrielle. Fours à chaux, — L'industrie de la chaux, qui est très importante dans beau-

coup de régions, s'efforce de produire de grandes quantités de matière en peu de temps et avec le moins de frais possible. Comme les frais sont constitués principalement par la dépense de combustible, c'est à utiliser au maximum le feu de ses fours qu'elle s'attache principalement; la grande masse de produits qu'elle fabrique, permet des installations importantes sur lesquelles l'agriculteur ne saurait prendre modèle. L'industrie opère dans des fours plus ou moins perfectionnés que nous n'avons pas Tintention de décrire ; les uns sont à feu intermittent, les autres à feu continu. Dans les premiers, les plus simples, on cuit une charge complète à la fois et on laisse refroidir pour retirer la chaux. Les fours à feu continu ne s'éteignent jamais; on retire par le bas la chaux qui est cuite, et en même temps on charge par en haut une quantité de calcaire qui remplace celle que l'on a enlevée. Les fours sont chauffés soit en disposant le combustible par couches alternatives avec le calcaire, soit en le faisant brûler dans des foyers, de telle sorte que les gaz de la combustion sont seuls en contact avec le calcaire.

Fabrication agricole. — L'agriculteur a souvent intérêt à fabriquer lui-même la chaux pour ses besoins personnels; dans ce cas, il doit éviter des installations coûteuses et se contenter de procédés qui n'entraînent pas à de grandes dépenses.

Cuisson en tas. — La disposition du calcaire en tas permet d'opérer la cuisson sans construction spéciale. Voici la manière d'opérer qu'on adopte généralement : on dispose une aire circulaire de 5 à 6 mètres de diamètre et on creuse, suivant un rayon, un fossé qui va du centre de l'aire jusqu'à sa circonférence. Ce fossé, destiné à recevoir le combustible qui doit allumer le tas, est recouvert d'une voûte en pierres à chaux, laissant

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quelques vides entre elles, de manière à livrer passage à la flamme. Lorsque cette sorte de carneau est construit, on procède à rétablissement du tas en plaçant alternativement des couches de calcaire et de combustible, jusqu'à une hauteur de 4 à 5 mètres. Le nombre des couches alternatives doit être de i5 à 20; les pierres sont placées debout et inclinées légèrement vers le centre du tas. Comme la chaleur n'est pas égale dans toute la masse, on met les couches de pierre les plus épaisses à Tendroit où la température est le plus élevée, c'est-à-dire au centre; à la circonférence, où elle est le moins élevée, on réduit l'épaisseur des pierres. On obtient ainsi un tas d'une forme arrondie qui, par sa disposion même, offre une certaine solidité et ne s'écroule pas sous l'action de la cuisson ni sous celle du retrait qui se produit ensuite. La construction terminée, on recouvre le tout d'une couche d'argile humide, sur une épaisseur de 7 à 8 centimètres et on l'entoure d'une enveloppe de pierres sèches qu'on pose à plat. Pour allumer le tas, on place dans le carneau du bois ou des fagots qu'on enflamme; lorsque la combustion commence à se produire dans la masse, on ferme le carneau et de temps en temps on pratique vers la base du tas des ouvertures qui permettent l'introduction de l'air. Ces ouvertures ou évents sont déplacés graduellement, de manière à obtenir une certaine régularité dans la combustion et à laisser l'air pénétrer successivement dans les différents points de la masse.

On estime que la construction d'un tas de 40 à 60 mètres cubes de calcaire occupe 6 à 8 ouvriers pendant 4 jours; la cuisson doit durer de 5 à 6 jours, au bout desquels on peut retirer la chaux; les 3/4 environ se présentent à l'état de morceaux et l'autre quart à l'état de poussières et de débris mélangés de cendres.

Le combustible qui convient le mieux pour cette cuisson et ce genre de disposition est la houille, qu*on peut superposer facilement et qui, formant un combustible peu volumineux, ne disloque pas le tas par sa disparition, Lcbois, les fagots, etc., ne sauraient convenir à la cuisson du calcaire opérée par ce procédé.

FOURS DE CAMPAGNE. — Lcs fours de Campagne sont d'un emploi encore plus facile ; ils s'appliquent particulièrement aux petites fabrications et peuvent être alimentés par du bois, des fagots et en général par les combustibles qu'pn a à sa disposition.

Ces fours sont constitués par une espèce de cuvette verticale qu'on établit sur le flanc d'une colline, d'un talus, d'un chemin creux, etc. Les parois sont formées des pierres mêmes qu'on emploie à la cuisson, mais d'une assez grande dimension et qu'on pose à sec, en les appuyant contre le talus.

A la partie supérieure de ce four, on laisse une ouverture appelée gueulard, d'environ i™5o, et on élargit le four en descendant, de manière à lui donner une largeur d'environ 2™5o. A la partie inférieure, on établit une voûte formée de grosses pierres calcaires sous laquelle se trouve le foyer communiquant avec le dehors par une sorte de carneau également en pierre sèche. Sur la voûte on commence à placer les morceaux les plus gros, et on finit de remplir en mettant les plus petits à la partie supérieure.

La disposition dans un talus a l'avantage, non seulement de donner de la solidité au four, mais encore d'en permettre l'accès à la partie inférieure, aussi bien qu'à la partie supérieure.

Le foyer est chargé de bois, de souches, de racines et

en général de combustibles de qualité inférieure, qu'on

allume de manière à entretenir pendant environ 24 heures T. m. r4

un petit feu destiné à sécher le calcaire et à l'échauffer graduellement. Le lendemain on active le feu, on amène la température au rouge vif et on la maintient à ce point pendant 24 à 36 heures. A partir de ce moment, on modère de nouveau le feu, pour le laisser tomber quelques heures après. Pour apprécier si la cuisson tire à sa fin, on observe la diminution de volume de la masse; les chaufourniers habiles jugent facilement, d'après le vide qui s'est produit à la partie supérieure, à quel moment on peut regarder la cuisson comme terminée.

Les fours construits dans les conditions que nous venons d'indiquer, peuvent avoir des dimensions variabks et donner depuis 10 jusqu'à 5o mètres cubes de chaux. On estime qu'il faut environ 5oo à 600 kilog. de bois ou de souches pour chaque mètre cube de chaux obtenue.

Par ce procédé, la plus grande partie du bâtis se trouve amenée à l'état de chaux vive en môme temps que la charge. La voûte et les parties intérieures des parois sont dans ce cas; les pierres extérieures seules échappent à la cuisson ; on les élimine facilement. Le four est démoli après chaque opération ; il y a donc une certaine main-d'œuvre qui se renouvelle à chaque cuisson.

Aussi ces fours sont-ils souvent construits de manière à pouvoir servir indéfiniment; les parois sont alors formées d'une maçonnerie en briques, et le foyer est muni d'une grille et d'un cendrier. La charge et la cuisson se font comme dans le cas précédent. Après le refroidissement, on vide et on nettoie le four qui est prêt à recevoir une nouvelle charge. Le foyer doit être approprié au combustible qu'on emploie.

Les modèles de ces fours sont extrêmement nombreux. II en est de même des fours à cuisson continue qu'une fabrication industrielle peut seule utiliser. Nous nous

plaçons ici uniquement au point de vue de Tagriculteui qui veut produire lui-même la chaux nécessaire à son exploitation, et qui peut le faire économiquement dans le cas oli la pierre calcaire et le combustible sont abondamment à sa disposition.

Quel que soit le procédé employé, la pratique a reconnu que la présence de vapeur d'eau et Tafflux d'un volume d'air considérable favorisent la cuisson. Le calcaire humide, récemment extrait, se cuit plus facilement que le calcaire sec; la décomposition de ce dernier est rendue plus rapide et plus parfaite par un arrosage préalable. Il faut éviter soigneusement les refroidissements brusques et se garder de laisser tomber le feu pendant la marche.

Lorsque la cuisson est terminée, le calcaire a subi une diminution de volume qui est ordinairement de 10 à 20 p. 100; la chaux se présente alors en majeure partie à l'état de morceaux, et en partie aussi à l'état de poussières et de petits fragments; elle est généralement d'un blanc grisâtre, très poreuse. Elle absorbe Teau avec une grande avidité, en s'échauffant beaucoup et en se délitant pour se tranformer en chaux éteinte.

Propriétés de la chaux. — La chaux , telle qu'elle sort des fours, porte le nom de chaux vive; à cet état, elle est anhydre et offre une dureté assez grande. Sous l'influence de l'humidité, elle s'hydrate, c'est-à-dire elle absorbe l'eau et forme avec elle une véritable combinaison (hydrate de chaux, CaO. HO); elle est alors transformée en chaux éteinte. Si cette combinaison se fait lentement, ce qui arrive lorsqu'on la laisse s'opérer spontanément, on n'observe pas de dégagement de chaleur; mais lorsqu'elle est brusque, c'est-à-dire lorsqu'on humecte la chaux avec une certaine quantité d'eau, une partie de l'eau se dégage à l'état de vapeur; la tempéra-

ture s'élève beaucoup, et, si la masse est considérable, assez pour déterminer l'inflammation des matières organiques.

Dans les deux cas, la chaux, se transformant en hydrate, augmente considérablement de volume; elleybîsonrte^ suivant l'expression consacrée, en même temps elle se délite et se réduit en une poudre extrêmement fine. C'est là le caractère qui, au point de vue agricole, offre le plus grand intérêt ; nous avons vu en effet, à diverses reprises, que l'activité d'une matière fertilisante dépend beaucoup de son état de division et de diffusion dans le sol. C'est toujours à l'état de chaux éteinte qu'elle exerce son action, car, même lorsqu'on applique de la chaux vive, elle ne reste que peu de temps sous cette forme et devient rapidement, sous l'influence de l'humidité, de la chaux éteinte. Les effets que nous allons décrire s'appliquent donc en réalité toujours à là chaux éteinte, alors même que c'est la chaux vive qu'on a primitivement employée.

La chaux vive, aussi bien que la chaux éteinte, est éminemment caustique et agit sur les matières organiques comme un agent chimique d'une grande énergie. Elle absorbe l'acide carbonique avec d'autant plus de rapidité qu'elle est plus divisée; elle se transforme alors en carbonate de chaux qui se présente sous la forme de poussière très fine, analogue à la craie; elle sature les acides libres et chasse de leurs combinaisons les bases moins puissantes.

La chaux est sensiblement soluble dans l'eau, qui en dissout environ i grammeà i gr.5 par litre. Cette solution porte le nom (Teau de chaux; elle est légèrement caustique et absorbe l'acide carbonique en se troublant. Lorsqu'on délaye la chaux éteinte dans une certaine quantité d'eau, on obtient une bouillie blanche qu'on

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appelle lait de chaux et dans laquelle la chaux se maintient en suspension pendant quelque temps. Le lait de chaux est clair ou épais, suivant les proportions relatives d'eau et de chaux éteinte qu'on emploie; il participe, d'ailleurs, à toutes les propriétés que possède cette dernière.

Différentes qualités de chaux. — Suivant la composition des pierres à chaux mises en cuisson, on obtient des chaux de qualités très différentes, que nous allons passer en revue.

Chaux grasses, — Lorsque le calcaire n'est mélangé que de petites quantités de matières siliceuses, il fournit des chaux sensiblement pures, appelées chaux grasses, ne laissant presque aucun résidu par leur dissolution dans les acides. Elles ont la propriété de se déliter avec la plus grande facilité sous l'influence de l'eau, en dégageant beaucoup de chaleur et en augmentant considérablement de volume. Non seulement à cause de leur pureté, mais surtout à cause de leur foisonnement, les chaux grasses ont la valeur la plus élevée, tant pour les usages agricoles que pour les usages industriels.

Chaux maigres. — Lorsqu'au contraire les pierres à chaux contiennent des quantités sensibles de matières sableuses, elles donnent naissance à des chaux maigres; celles-ci ont ordinairement une couleur grisâtre; attaquées par l'acide chlorhydrique, elles laissent toujours un résidu sableux, dur au toucher, et dont le poids est très variable. Elles se délitent d'autant moins facilement que la proportion de sable est plus élevée; elles foisonnent beaucoup moins sous l'action de l'eau que la chaux grasse et ont, pour toutes ces raisons, une valeur moins grande.

Chaux hydrauliques* — Les calcaires accompagnés

de matières argileuses, dans la proportion de i o à 20 pour 100, fournissent parla cuisson des produits jaunâtres, appelés chaux hydrauliques. Une partie de la chaux s'est combinée pendant la cuisson avec la silice et a formé des produits qui entravent ou empêchent le délitement et qui foisonnent à peine sous l'action de l'humidité. La propriété dominante de ces chaux, c'est de faire prise avec l'eau et de durcir dans l'espace de quelques jours.

Chaux magnésiennes, — Beaucoup de calcaires contiennent du carbonate de magnésie, en proportion quelquefois très élevée; tel est le cas des dolomies, qui en renfermentde grandes quantités. La cuisson deces matériaux s'opère comme celle d'un calcaire ordinaire, et le carbonate de magnésie est décomposé de la même manière que le carbonate de chaux. Les chaux magnésiennes foisonnent et se délitent moins que les chaux pures; on peut cependant les employer pour l'agriculture.

Composition. — Nous donnons dans le tableau cicontre quelques exemples de la composition des diverses variétés de chaux.

On trouve dans la chaux de petites quantités de phosphate qui accompagnent presque toujours le calcaire; mais cette proportion n'est jamais assez élevée pour pouvoir entrer en ligne de compte dans la valeur des chaux employées en agriculture.

La potasse y existe aussi quelquefois, surtout dans les chaux hydrauliques qui renferment de l'argile; elle se rencontre particulièrement dans les parties fines ou poussières produites par la cuisson au bois; elle provient alors des cendres qui s'y trouvent mélangées.

Dans les chaux cuites à la houille, on constate la présence de sulfate de chaux; la proportion de plâtre est