Graphite

On désigne sous le nom de graphite ou plombagine le produit naturel formé de charbon en fines paillettes cristallines agglomérées en masses brillantes faciles à couper, qu'on emploie dans les crayons dits de mine de plomb. On a donné le même nom, par analogie, à la substance charbonneuse qui se sépare en lamelles micacées de la fonte de fer lentement refroidie et qu'on peut en extraire et épurer au moyen des acides afFaiblis.

». Anthracite.

Variété de charbon presque pur, l'anthracite se rapproche de la houille par ses caractères physiques, mais il en diffère par des proportions d'hydrogène trop faibles pour lui laisser la propriété de brûler avec flamme comme la houille. Plus noir que le graphite, opaque, friable, âpre au toucher, l'anthracite laisse une trace noire terne sur le papier. Sa densité est de 1800, sa texture feuilletée, compacte ou grenue. L'anthracite est assez abondant pour qu'on en ait tiré parti comme combustible : ses morceaux réunis en masses assez fortes brûlent bien, surtout s'ils sont chauffés avant d'arriver au foyer. Il peut fournir plus de chaleur à volume égal, par conséquent une température soutenue plus élevée que toutes les houilles. L'inconvénient qu'il présente de décrépiter en s'échauffant et la difficulté de l'allumer en petites niasses limitent ses usages, surtout lorsqu'on peut se procurer à un prix peu élevé des houilles sèches ou flambantes.

fO. Charbons des matières végétales et eharbons de bols.

Les substances végétales formées de carbone, d'oxygène, d'hydrogène et d'azote, chauffées à l'abri du contact de l'air, perdent l'oxygène, l'hydrogène et l'azote qui se dégagent en diverses combinaisons, dont plusieurs entraînent une partie du carbone, mais une portion considérable de ce dernier forme le résidu fixe. Les dernières portions d'hydrogène ne se dégagent qu'à une température très-élevée ; aussi le charbon n'est-il pur qu'après

avoir été soumis, pendant une demi-heure au moins, à la température d'un feu de forge. Le plus pur de ces charbons ainsi préparés s'obtient en calcinant du sucre candi en vase clos : il n'est employé que pour les recherches du laboratoire; tandis que le charbon de bois, qui retient un peu de cendres et plus ou moins d'hydrogène, s'applique à une foule d'usages économiques.

Le charbon des matières organiques est noir, sa cassure est brillante ; il est opaque. Lorsque la matière dont il provient n'est pas fusible au feu, le charbon conserve la forme des fragments calcinés ; si la matière est fusible, il est boursouflé, caverneux, et dans ce cas il a conservé la forme boursouflée que présentait la substance elle-même à l'instant précis de la carbonisation : tels sont les charbons de sucre, de gomme, de corne, de sang, etc. En effet, ces matières se fondent d'abord, ensuite elles se remplissent de bulles produites par les vapeurs et les gaz, plus ou moins carbonés, dus à leur décomposition, puis elles se solidifient bientôt en cet état et se carbonisent en perdant la plus grande partie ou la totalité des autres principes ou composés gazéifiables (*).

Le charbon est pulvérulent lorsqu'on carbonise une matière organique mêlée d'un corps fixe, et encore lorsqu'on décompose parla chaleur une substance volatile en la faisant passer à travers un tube incandescent : le charbon se dépose alors en poussière qui se moule sur les tubes, il en prend la forme et le poli; il s'en détache en pellicules, brillantes sur les faces en contact. Si les tubes sont longtemps chauffés pendant le passage des vapeurs d'hydrocarbures, les particules du charbon accumulées graduellement acquièrent beaucoup d'agrégation. C'est ce qu'on remarque dans les cylindres où se produit le gaz de l'éclairage : le charbon déposé successivement par les carbures d'hydrogène acquiert une densité telle qu'il fait feu au briquet et raye le verre. Les charbons obtenus par la calcination de diverses substances offrent des densités variables, suivant le nombre et le volume de leurs pores, qui dépendent aussi du mode de carbonisation : lorsque cette opération est très-lente et régulière, le charbon a plus de densité, la pression exercée par la masse carbonisée est en outre une cause de plus grande densité pour

(*) Le charbon d'os tel qu'on l'emploie pour la décoloration des sirops retient de 5 à 10 millièmes d'azote provenant de la matière organique (tissus fibreux) incomplètement décomposée.

Jes charbons de houille (coke). Le coke pulvérisé a un poids spécifique de 1600 à 2000, le graphite naturel pèse 2200, tandis que, comme nous l'avons vu plus haut, le diamant pèse 3500 à 3550.

f f . Pouvoir absorbant.

Tous les corps poreux peuvent condenser les gaz par une action physique, analogue à l'action capillaire qu'ils exercent sur les liquides : le charbon provenant du bois est un des corps qui ont au plus haut degré cette propriété absorbante. L'absorption commence au-dessous de 100° et augmente d'intensité à mesure que la température baisse. Les gaz absorbés par le charbon se dégagent dans le vide. Pour constater ce pouvoir absorbant on saisit au milieu d'un foyer, avec une longue pince de laboratoire, un morceau de charbon incandescent, on le tient immergé dans le mercure pour l'éteindre sans contact avec l'air ; si alors, sans le laisser sortir du mercure, on l'introduit dans une cloche à demi ou aux deux tiers pleine de gaz, une proportion plus ou moins grande de ce gaz, suivant sa nature et celle du charbon, est. absorbée, le niveau du mercure s*élève, en sorte que l'on peut aisément mesurer le volume absorbé.

Les charbons légers à larges pores et les charbons très-denses absorbent moins de gaz que ceux dont la porosité est moyenne ; les charbons poreux absorbent moins à l'état de poudre qu'en fragments; le charbon saturé d'un gaz absorbe à peine un autre gaz, à moins que ces gaz réagissent l'un sur l'autre. Il y a, d'ailleurs, une énorme différence dans l'action d'un même charbon sur des gaz de nature différente; les résultats obtenus par Th. de Saussure sont indiqués dans le tableau suivant :

4 mesure de charbon de bois de buis absorbe :

90 mesures ammoniaque. 35,00 mesures hydrogène bicarboné.

85 » acide çhlorhydrique. 9,42 » oxyde de carbone.

65 » acide sulfureux. 9,25 » oxygène.

55 » acide sulfhydrique. 7,50 » azote.

40 » protoxyde d'azote. 4,75 » hydrogène.

35 » acide carbonique.

Le charbon en absorbant les gaz les condense et favorise leurs réactions : si après avoir fait absorber jusqu'à saturation du gaz sulfhydrique, par le charbon de bois, on plonge celui-ci dans du gaz oxygène, de rapides combinaisons ont lieu, elles produisent avec explosion de l'eau e*t du gaz acide sulfureux; lors-

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que dans cette expérience on remplace l'oxygène par l'air atmosphérique, l'hydrogène est lentement combiné avec l'oxygène, et le soufre se dépose. Cette dernière réaction s'effectue de même sous l'influence de différents corps poreux et de l'humidité, notamment dans les terrains traversés par l'acide sulfhydrique et l'air.

Les divers charbons poreux, et plus particulièrement le noir d'os, peuvent précipiter de leurs solutions et retenir diverses matières colorantes. J'ai donné le moyen de mesurer ce dernier pouvoir absorbant et signalé la propriété du charbon animal d'absorber aussi la chaux, et plusieurs sels calcaires, alcalins et métalliques. Toutes ces propriétés sont appliquées dans l'industrie manufacturière et agricole.

Les charbons divisés en quelque sorte chimiquement par l'interposition des substances terreuses (comme dans le schiste bitumineux de Menât, et les os carbonisés), acquièrent un pouvoir remarquable de décoloration (yoy. dans le 2e volume, Chimie organique, la fabrication et les usages des charbons décolorants et désinfectants). Nous décrirons là un ingénieux procédé dû à M. Popelin Ducarre, procédé qui permet l'agglomération sous forme de cylindres, des différents poussiers de charbon à l'aide du goudron qui réunit et solidifie ces poussiers en se carbonisant lui-même.

Les charbons de bois varient dans leurs propriétés en raison de la nature, de l'âge du bois, de la durée de la carbonisation graduée et de la température. Les bois lourds des terrains secs donnent des charbons plus compactes que les bois des mêmes essences venus dans des terres humides et que les bois blancs ou égers. Une haute température augmente la densité du charbon et sa conductibilité pour l'électricité et la chaleur.

Le bois chauffé dans une cornue jusqu'au point où il ne dégage plus de vapeur, donne pour résidu un charbon ordinaire ; si l'on élève la température de la cornue jusqu'au rouge, les propriétés du charbon sont changées, et plus on élève la température, plus ce changement devient notable, comme l'indique le tableau cidessous (Chbvreuse , Annales de chimie^ t. XXIX) :

[FACULTÉ CONDUCTRICE CHARBONS ORDHCA1R1S. CHARBONS ROUGIS. CHARBONS CHAUFFES DES CHARBONS : __ A BLANC.

f Pour l'électricité. . . .

2e Pour la chaleur. . . .