PARTIE III, DES FOURNEAUX

d’une extrême importance de bien monter un laboratoire en ce genre. Un fourneau est une espèce de tour cylindrique creuse Ali CD, quelquefois un peu évasée par le haut (pl. XIII, fig. t). Elle doit avoir au moins deux ouvertures latérales: une supérieure F, qui est la porte du foyer; une inférieure G, qui est la porte du cendrier.

Dans l’intervalle de ces deux portes, le fourneau est partagé en deux par une grille placée horizontalement, qui forme une espèce de diaphragme et qui est destinée à soutenir le charbon. On a indiqué la place de cette grille par la ligne ///. La capacité qui est au-dessus de la grille, c'est-à-dire au-dessus de la ligne H l, sc nomme foyer, parce qu’en effet c’est dans cette partie que l’on entretient le feu; la capacité qui est au-dessous porte le nom de cendrier, par la raison que c'est dans cette partie que se rassemblent les cendres à mesure qu'elles se forment.

Le fourneau représenté planche XIII, figure i, est le moins compliqué de tous ceux dont on se sert en chimie, et il peut être employé cependant à un grand nombre d'usages. On peut y placer des creusets, y fondre du plomb, de l’étain, du bismuth, et en général toutes les matières qui n'exigent pas, pour être fondues, un degré de feu trèsconsidérable. On peut y faire des calcinations métalliques, placer dessus des bassines, des vaisseaux évaporatoires, des capsules de fer, pour former des bains de sable, comme on le voit représenté pl. III, fig. i et a. C’est pour le rendre applicable à ces différentes opérations, qu'on a ménagé dans le haut des échancrures mm min; autrement, la bassine qu’on aurait posée sur le fourneau aurait intercepté tout passage à l'air, et le charbon se serait éteint. Si ce fourneau ne produit qu’un degré de chaleur médiocre, c’est que la quantité de charbon qu’il peut consommer est limitée par la quantité d'air qui peut passer par l'ouverture G du cendrier. On augmenterait beaucoup son effet en agrandissant cette ouverture; mais le grand courant d’air qui conviendrait dans quelques expériences aurait de l'inconvénient dans beaucoup d’autres, et c’est ce qui oblige de garnir un laboratoire de fourneaux de différentes formes et construits sous différents points de

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE CHIMIE, vue. Il eu faut surtout plusieurs semblables à celui que je viens de décrire, et de différentes grandeurs.

Une autre espèce de fourneau, peut-être encore plus nécessaire, est le fourneau de réverbère représenté planche XIII, figure a. Il est composé, comme le fourneau simple, d'un cendrier HIKL, dans sa partie inférieure, d'un foyer KLMM, d’un laboratoire MMOP, d'un dôme HSRS; enfin, le dôme est surmonté d’un tuyau TTVV, auquel on peut en ajouter plusieurs autres suivant le genre des expériences.

C'est dans la partie MM OP, nommée le laboratoire, que se place la cornue /l, qu'on a indiquée par une ligne ponctuée; elle y est soutenue sur deux barres de fer qui traversent le fourneau. Son col sort par une échancrure latérale, faite, partie dans la pièce qui forme le laboratoire, partie dans celle qui forme le dôme. A cette cornue s adapte un récipient B.

Dans la plupart des fourneaux de réverbère, qui se trouvent tout faits chez les potiers de terre à Paris, les ouvertures, tant inférieures que supérieures, sont beaucoup trop petites; elles ne donnent point passage à un vulume d’air assez considérable; et, comme la quantité de charbon consommée, ou, ce qui revient au même, comme la quantité de calorique dégagée est à peu près proportionnelle à la quantité d’air qui passe par le fourneau, il en résulte que ces fourneaux ne produisent pas tout l'effet qu'on pourrait désirer dans un grand nombre d'opérations. Pour admettre d'abord par le bas un volume d’air suffisant, il faut, au lieu d’une ouverture G au cendrier, en avoir deux GG: on en condamne une lorsqu'on le juge à propos, et alors on n'obtient plus qu'un degré de feu modéré; on les ouvre, au contraire, l'une et l’autre, quand on veut donner le plus grand coup de feu que le fourneau puisse produire.

L’ouverture supérieure SS du dôme, ainsi que celle des tuyaux VVXX, doit être aussi beaucoup plus grande qu’on n’a coutume de la faire.

Il est important de ne point employer des cornues trop grosses relativement A la grandeur du fourneau. Il faut qu’il y ait toujours un

PARTIE 111, LUTS APPLIQUÉS AUX CORNUES, espace suffisant pour le passage de l’air entre les parois du fourneau et celles du vaisseau qui y est contenu. La cornue 1 , dans la figure 3, est un peu trop petite pour ce fourneau , et je trouve plus facile d’en avertir que de faire rectifier la ligure.

Le dôme a pour objet d'oldigcr la flamme et la chaleur à environner de toutes parts la cornue et de la réverbérer; c’est de là qu’est venu le nom de fourneau de réverbère. Sans cette réverbération de la chaleur, la cornue ne serait échauffée que par sou fond; les vapeurs qui s’en élèveraient se condenseraient dans la partie supérieure, elles se recohobcraicnt continuellement sans passer dans le récipient: mais, au moyen du dôme, la cornue se trouve échauffée de toutes parts; les vapeurs ne peuvent donc se condenser que dans le col et dans le récipient, et elles sont forcées de sortir de la cornue.

Quelquefois , pour empêcher que le fond de la cornue ne soit échauffé ou refroidi trop brusquement, et pour éviter que ces alternatives de chaud et de froid n’en occasionnent la fracture, on place sur les barres une petite capsule de terre cuite dans laquelle on met un peu de sable, et on pose sur ce sable le fond de la cornue.

Dans beaucoup d'o|iérations, on enduit les cornues de différents luts. Quelques-uns de ces luts n’ont pour objet que de les défendre des alternatives de chaud et de froid; quelquefois ils ont pour objet de contenir le verre, ou plutôt de former une double cornue qui supplée à celle de verre dans les opérations où le degré de feu est assez fort pour le ramollir.

Le premier de ces luts se fait avec de la terre à four à laquelle on joint un peu de bourre ou poil de vache : on fait une pâte de ces matières, et on l'étend sur les cornues de verre ou de grès. Si, au lieu de terre à four qui est mélangée, on n'avait que de l’argile ou de la glaise pure, il faudrait v ajouter du sable. A l'égard de la bourre, elle est utile pour mieux lier ensemble la terre : elle brûle à la première impression du feu, mais les interstices qu’elle laisse empêchent que l’eau qui est contenue dans la terre, en se vaporisant, ne rompe la continuité du lut , et qu'il ne tombe eu poussière.

Le second lut est composé d’argile et de fragments de poteries de grès grossièrement pilés. On en fait une pâte assez ferme, qu'on étend sur les cornues. Ce lut se dessèche et se durcit par le feu, et forme lui-même une véritable cornue supplémentaire, qui contient les matières quand la cornue de verre vient à se ramollir. Mais ce lut n'est d'aucune utilité dans les expériences où on a pour objet de recueillir les gaz, parce qu'il est toujours poreux et que les fluides aériformes passent au travers.

Dans un grand nombre d’opérations, et, en général, toutes les fois qu’on n'a pas besoin de donner au corps qu’on traite un- degré de chaleur très-violent, le fourneau de réverbère peut servir de fourneau de fusion. On supprime alors le laboratoire M N O P, et ou établit à la place le dème liSHS, comme on le voit représenté planche XIII, ligure 3.

Un fourneau de fusion très-commode est celui représenté ligure h. Il est composé d’un foyer A B CD, d’un cendrier sans porte et d’un dème AB GH. Il est troué en K pour recevoir le bout d'un soufflet qu'on y In te solidement. Il doit être proportionnellement moins haut qu’il n’est représenté dans la ligure. Ce fourneau ne procure pas un degré de feu très-violent; mais il suffit pour toutes les opérations courantes. Il a, de plus, l’avantage d’être transporté commodément, et de pouvoir être placé dans tel lieu du laboratoire qu’on le juge à propos. Mais ces fourneaux particuliers ne dispensent pas d’avoir dans un laboratoire une forge garnie d’un bon soufflet, et, ce qui est encore plus important, un bon fourneau de fusion. Je vais donner la description de celui dont je me sers, et détailler les principes d’après lesquels je l’ai construit.

L'air ne circule dans un fourneau que parce qu'il s’échauffe en passant à travers les charbons : alors il se dilate; devenu plus léger que l’air environnant, il est forcé de monter par la pression des colonnes latérales, et il est remplacé par de nouvel air, qui arrive de toutes parts, principalement par-dessous. Cette circulation de l’air a lieu lorsque l'on brûle du charbon même dans un simple réchaud : mais il

PARTIE 111, FOURNEAU DE FUSION, est aisé de concevoir que la masse d'air qui passe par un Tourneau ainsi ouvert de toutes parts ne peut pas être, toutes choses d'ailleurs égales, aussi grande que celle qui est contrainte de passer par un fourneau formé en tour creuse, comme le sont en général les fourneaux chimiques, et que, par conséquent, la combustion ne peut pas y Aire aussi rapide.

Soit supposé, par exemple, un fourneau ADCDEF (pl. XIII, lig. 5), ouvert par le haut et rempli de charbons ardents; la force avec laquelle l'air sera obligé de passer à travers les charbons sera mesurée par la différence de pesanteur spécifique de deux colonnes AC, l une d’air froid pris en dehors du fourneau, l’autre d’air chaud pris en dedans. Ce n’est pas qu’il n’y ait encore de l’air échauffé au-dessus de l'ouverture A B du fourneau, et il est certain que son excès de légèreté doit entrer aussi pour quelque chose dans le calcul; mais, comme cet air chaud est continuellement refroidi et emporté par l'air extérieur, cette portion ne peut pas faire beaucoup d’effet.

Mais si à ce même fourneau on ajoute un grand tuyau creux de même diamètre que celui GH A R, qui défende l'air qui a été échauffé par les charbons ardents d’ètre refroidi, dispersé et emporté par l'air environnant, la différence de pesanteur spécifique en vertu de laquelle s'opérera la circulation de l’air ne sera plus celle de deux colonnes AC, l’une extérieure, l'autre intérieure; ce sera celle de deux colonnes égales à G C. Or, à chaleur égale, si la colonne GC— 3 A la circulation de l’air se fera en raison d’une force triple. Il est vrai que je suppose ici que l’air contenu dans la capacité GHCI) est autant échauffé que l’était l’air contenu dans la capacité ABCD, ce qui n’est pas rigoureusement vrai; car la chaleur doit décroître de AB à GH : mais, comme il est évident que l’air de la capacité GH I B est beaucoup plus chaud que l'air extérieur, il en résulte toujours que l’addition de la tour creuse GH I B augmente la rapidité du courant d’air, qu'il en passe plus à travers les charbons, et que, par conséquent, il y aura |>lus de combustion.

Conclurons-nous de res principes qu'il faille augmenter indéfini-

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DF, CHIMIE, nient la longueur du tuyau GH I B? Non, sans doute; car, |iuisi|ue la chaleur de l'air diminue de AB en GH, ne fùt-ce que par le refroidissement causé à cet air par le contact des parois du tuyau, il en résulte que la pesanteur spécifique de l’air qui le traverse diminue graduellement, et que, si le tuyau était prolongé ù un certain point, ou arriverait à un ternie où la pesanteur spécifique de l'air serait égale en dedans et en dehors du tuyau; et il est évident qu’alors cet air froid, qui ne tendrait plus à monter, serait une masse à déplacer, qui apporterait une résistance à l'ascension de l'air inférieur. Bien plus, comme cet air est nécessairement mélé de gai acide carbonique, et que ce gaz est plus lourd que l’air atmosphérique, il arriverait, si ce tuyau était assez long pour que l'air, avant de parvenir à son extrémité, pùt se rapprocher de la température extérieure, qu’il tendrait à redescendre; d'où il faut conclure que la longueur des tuyaux qu’on ajoute sur les fourneaux est limitée par la nature des choses.

Les conséquences auxquelles nous conduisent ces réflexions sont :

i° Que le premier pied de tuyau qu’on ajoute sur le dùme d'un fourneau fait plus d'eflet que le sixième, par exemple; que le sixième en fait plus que le dixième : mais aucune expérience ne nous a encore fait connaître à que! terme on doit s’arrêter;

■1° Que ce terme est d'autant plus éloigné que le tuyau est moins lion conducteur de chaleur, puisque l’air s’y refroidit d'autant moins; en sorte que la terre cuite est beaucoup préférable à la tûle pour faire des tuyaux de fourneaux, et que, si même on les formait d'une double enveloppe, si on remplissait l’intervalle de charbon pilé, qui est une des substances les moins propres à transmettre la chaleur, ou retarderait le refroidissement de l'air, et ou augmenterait, par conséquent, la rapidité du courant et la possibilité d'employer un tuyau plus long;

3° Que le foyer du fourneau étant l'endroit le plus chaud et celui, par conséquent, où l’air qui le traverse est le plus dilaté, cette partie du fourneau doit être aussi la plus volumineuse, et qu’il est nécessaire d’y ménager un renflement considérable. Il est d’une nécessité d’au-