XLI. — Étude sur la trempe de l’acier par cempression

Chargé par le Comité des arts chimiques de la Société d'encouragement pour l’Industrie nationale de faire un rapport sur la nouvelle méthode d’élaboration de l’acier, désignée par son inventeur, M. Clémandot, sous le nom de trempe par compression, j’ai cherché à la comparer à la trempe ordinaire et à étudier les deux phénomènes qui s’y produisent : la compression et le refroidissement.

Le refroidissement brusque, résultant de la rremyae ordinaire, détermine à la fois dans l’acier des effets chimiques, qui ont été l’objet des travaux de plusieurs savants, et des effets physiques, dont j’ai cherché à rendre compte par comparaison avec ceux qui se produisent dans le verre, et qui ont été très bien étudiés par M.M. de Luynes et Feil et par .M. Alfred Loger. Les tensions intérieures atteignent souvent une intensité extrême et ta densité se trouve sensiblement diminuée, en même temps que se trouve modifié l’état chimique du carbone. (J’ai observé à cette occasion que la méthode colorimétrique d’Eggertz pourdoseï' le carbone donne des résultats fort différents pour un même acier, suivant qu’on l’examine après la trempe ou qu’on l’essaye au contraire avant la trempe ou après le recuit, remarque qui a été confirmée depuis par les très intéressants travaux de M. Osmond.)

La compression par la presse hydraulique donne des effets analogues à ceux du choc des marteaux ou de la pression des cylindres, mais avec la différence due à la continuité de l’effort exercé; elle produit un refroidissement rapide, mais en évitant en partie les distensions moléculaires, qui résultent, dans la trempe, du durcissement de l’enveloppe extérieure, avant que la partie centrale ait éprouvé son retrait normal.

J’ai indiqué les expériences qui devraient être faites pour permettre d’asseoir un jugement définitif sur les avantages que la compression peut offrir au point de vue des qualités physiques de l’acier, et j’ai signalé ceux qu’elle permet sûrement d’obtenir, au point de vue des qualités magnétiques, avec les aciers au tungstène destinés à la fabrication des aimants puissants et des appareils téléphoniques.

{Bulletin de la Société d'Encouragement, 1884.)

XLII. — Sur remploi du manganèse pour désoxyder le cuivre et améliorer les qualités du métal.

Cette étude a eu pour but de recbercher quels sont les effets obtenus par l’introduction d’une petite quantité de manganèse dans le cuivre affiné par les méthodes ordinaires. M. Manhès a réalisé cette addition au moyen d’un alliage à aS pour 100 de manganèse environ, qu’il a appelé le cupro-manganèse; on en verse de j à i pour 100 dans le bain de cuivre affiné, en fusion, on opère un brassage énergique au moyen d’une perche de bois vert et on coule le métal.

11 ne reste qu’une proportion minime de manganèse, à peine quelques millièmes, dans le cuivre; le reste a été scorifié, après s’être emparé de tout l’oxygène qui était disséminé dans le métal sous forme d’oxydiile de cuivre et nuisait ainsi à sa résistance, à son élasticité et à sa conservation dans l’eau de mer.

{Bulletin de la Société d'Encouragement, 1884.)

XLIII. — Notice sur le traitement métallurgique des minerais de plomb, cuivre, argent, or et bismuth, dans les usines de Freiberg.

Ce Mémoire, qui comprend 147 pages et 3 planches dans les Annales des Mines (1864), est le résultat d’une étude attentive faite dans les

(leux grandes usines royales de Saxe, la Mulde et Halsbrücke. J'ai fait connaître en détail les opérations successives du traitement, les appareils et les réactions qui s’y produisent, les résultats obtenus, l’analyse des produits dont j’ai rapporté une collection au Musée de l’École des Mines, enfin l’organisation du travail et les données économiques rel.atives à chaque opération et à l’ensemble du traitement.

On ne possédait, jusqu’en 1864, d’autre description générale que celle donnée au commencement du siècle par Héron de Vilicfosse, dans son grand traité De la Richesse minérale et celle d’Alex. Winkler datant de 1887. Méthodes et appareils avaient subi, dans cet intervalle de temps, une transformation (les plus remarquables, en partie due ii l’impulsion scientifique de la célébré « Académie des Mines de Freiberg ».

XLIV. -- Observations sur les Notes manuscrites laissées par N.-L. Sadi Carnot.

Én 1878, mon père fit hommage à l'Académie des Sciences, pour être déposés à la bibliothèque de l’Institut, du manuscrit de l’Ouvrage publié en 1824 par son frère aîné, Sadi Carnot, sous le titre de Réflexions sur la puissance motrice du feu, et de fragments inédits trouvés dans ses papiers.

Cet envoi était accompagné d’une Notice biographique écrite par mon père et d’une Lettre, dans laquelle j’avais essayé de résumer les vues de Sadi Carnot sur la Thermodynamique.

En citant le texte même de ses Notes manuscrites, j’ai montré qu’après avoir établi le principe auquel les savants ont attaché son nom, après avoir donné les premiers exemples des cycles, dont laThéorie

mécanique de’la chaleur a fait depuis un si fécond usage, il avait clairement entrevu le second principe,celui àeVéquivalence, et qu’il s’occupait de l’établir par des études, que la mort vint interrompre trop tôt, en i 832.

Comme preuve à l’appui, j’ai cru devoir donner le fac-similé d’une page de ces notes manuscrites, qui m’a paru tout à fait surprenante par la précision avec laquelle Sadi Carnot exprimait des idées, qui n’ont vu le jour que beaucoup plus tard, avec Mayer, et qui semblent appartenir à la science moderne.

« La chaleur n’est autre chose que la puissance motrice, ou plutôt que le mouvement quia changé de forme; c’est un mouvement dans les particules des corps. Partout où il y a destruction de puissance motrice, il y a, en même temps,production de chaleur en quantité précisément proportionnelle à la quantité de puissance motrice détruite. Réciproquement, partout où il y a destruction de chaleur, il y a production do puissance motrice.

» On peut donc poser on thèse générale que la puissance motrice est en qnantité invariable dans la nature, qu’elle n’est jamais, à proprement parler, ni produite, ni détruite. A la vérité, elle change de forme, c’està-dire qu’elle produit tantôt un genre de mouvement, tantôt un autre; mais elle n’est jamais anéantie.

» D’après quelques idées que je me suis formées sur la Théorie de la chaleur, la production d’une unité de puissance motrice nécessite la destruction de 2,70 unités de chaleur. »

L’unité de puissance motrice dont il est ici question est la dynamie ou le travail effectué en élevant d’eau à i'“de hauteur. Elle équivaut donc à looo kilogrammètres, et, par conséquent, l’unité de chaleur correspondrait, d’après cette Note, à ou à Syo kilogrammètres.

En 1842, Mayer trouva, pour l’unité de chaleur, le nombre 365 kilograminctres, en prenant pour point de départ de ses calculs les valeurs du coefficient de dilatation et de la chaleur spécifique de l’air, qui avaient cours à cette époque dans la Science.

On voit donc que, si, dans son premier Ouvrage, Sadi Carnot a formulé le principe qui a gardé son nom, par ses travaux ultérieurs, il

est aussi parvenu à la découverte du principe d’équivalence qui forme, avec le premier, la base fondamentale de la Thermodynamique.

{Comptes renr/us, i6 décembre 1878; Réimpression des Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, par S. Carnot, Gautbier-Villars, 1878).

XLV. — Notice sur les Laboratoires de l'École nationale des Mines.

Cette Notice contient des indications générales sur le mode d'enseignement de la Chimie à l’École des Mines et sur la disposition des laboratoires, où les élèves sont exercés à l’analyse des minéraux, des minerais, des produits d’usines, etc.

J’ai donné ensuite quelques explications sur le service du Bureau d’essai annexé à l’École depuis 1845, sur le niode d’admission des échantillons, dont l’examen se fait à titre gratuit dans l’intérêt de l’industrie nationale, et sur le nombre des analyses, groupées d’après la nature des échantillons.

La Notice se termine par une partie historique relative à l’École des Mines et aux professeurs qui, successivement, y enseignèrent la docimasie, de 1783 ù 1876 : Sage, VauquelinetCollet-Descotils, Berthier, V. Régnault, Ebelmen, Rivot etMoissenet.

{Encyclopédie chimique, publiée sous la direction de M. Fremy; Annales des Mines, 1881.)

XLVI. — Notice sur l’enseignement de l’École nationale supérieure des Mines.

Cette Notice, postérieure de huit ans à la précédente, a eu pour but de faire connaître, dans ses détails, l’organisation de l’École, la succession de ses différents cours, récemment modifiés, la part donnée aux exercices pratiques et au travail personnel des élèves, le rôle attribué à leurs voyages d’instruction, enfin les conditions auxquelles s’obtient le certificat d’ingénieur civil des Mines.

{Annales des Mines, 1889.)

XLVII. - Rapport sur la création de cimetières périphériques.

Après avoir pris part aux travaux d’une première Commission d'assainissement des cimetières, dont le Rapport général avait été présenté par.M. le D' du Mesnil en 1880, je fus chargé de faire, en 1882, au nom d’une seconde Commission plus nombreuse, comprenant tous les membres de la première, un Rapport sur les emplacements qui pouvaient convenir à l’établissement'de cimetières périphériques, à peu de distance de l’enceinte de la ville de Paris.

La Commission prit pour base de ses recherches les résultats des expériences faites sur l’atmosphère et sur les eaux dans les cimetières existants; elle admit comme démontré que, dans les conditions prescrites à Paris pour les inhumations, on ne peut redouter aucune infection de l’air; mais il importe de veiller à ce que les eaux souterraines ne puissent être contaminées. Pour cela, il faut surtout examiner si le terrain est perméable sur une assez grande profondeur, pour que l’on puisse compter sur une oxydation complète des produits de la décomposition des matières organiques des corps; il faut accessoirement se préoccuper de l’importance des nappes souterraines en mouvement, auxquelles viendront se mêler les eaux d’infiltration.

Après une visite attentive de tous les emplacements proposés par l’Administration, la Commission en a écarté un assez grand nombre et a déclaré propres à l’établissement des cimetières périphériques ceux deMontrouge-Pantin,6entilly-Arcueil,Ragnolet,Pantin-Bobigny, Saint- Ouen et Nanterre.

Le Rapport contient des détails sur les divers emplacements, avec leurs plans et des coupes géologiques d’après des sondages spéciaux, exécutés à cette occasion, ou d’après des relevés faits dans les carrières ou dans les puits voisins.

(Rapport présenté au nom de la Commission d’assainissement des cimetières, par M. Ad. Carnot. — Imprimerie municipale, 1882.)

XLVIII. — Étude sur les terrains propres à recevoir les eaux d’égout de la ville de Paris.

Membre de la Commission supérieure de l assainissement de Paris et secrétaire de l’une des Sous-Commissions, de i883 à 1886, j’ai eu ii lui faire différents Rapports; mais je ne parlerai ici que d’un seul travail, que j’ai présenté en t885.

Je me suis proposé de déterminer l’emplacement et l’étendue des terrains qui pourraient se prêter à l’irrigation par les eaux d’égout, seul et unique moyen consacré par l’expérience pour purifier de très grandes quantités d’eaux et tirer parti des principes fertilisants qu’elles contiennent.

J ai d’abord établi, d’une manière générale, les conditions nécessaires pour qu’un terrain puisse agir activement comme épurateur ; il doit être filtrant, à la façon des sables et des graviers, de manière à multiplier les surfaces de contact entre l’eau à épurer et l’oxygène de l’air, et non pas compact ou fissuré, comme un calcaire; il doit être perméable sur une suffisante hauteur au-dessus de la surface de la nappe d’eau souterraine. Même lorsque ces conditions sont remplies, il convient de ne tenir compte que des étendues de terrains situées à une certaine distance des villes ou villages, assez grande pour ne leur causer aucune gêne, et à une altitude qui ne nécessite pas de trop fortes dépenses de conduite et de refoulement.

Appliquant ces principes aux régions qui entourent Paris, je n’ai considéré comme véritablement perméables que les terrains formés par les étages géologiques suivants : les sables de Bracheux, les sables nummuliliques du Soissonnais, les sables de Beauchamp, les sables de Fontainebleau, enfin les sables diluviens ou giaviers anciens et les allti-

Les graviers anciens, formant les terrasses de la vallée de la Seine, conviennent particulièrement bien pour recevoir les eaux d’égout, tout à la fois à cause de leur nature et à cause de leur situation topographique.

Les terrains perméables et favorablement situés, que j’ai figurés sur une carte, occupent une superficie totale d’environ 35ooo hectares; si on laisse de côté tous ceux dont la distance dépasse 35'““ ou 40'"", on