CHARBONS ARTIFICIELS
86. C^ke et eharbon des eornneii. — La distillation de la houille dans les cornues à gaz de l'éclairage, donne un résidu poreux appelé coke (60 pour 100 environ), et un dépôt très-dense qui incruste les' parois, et qu'on appelle charbon des cornues.
Le coke est gris noirâtre, souvent terne, quelquefois doué d'un éclat métallique. Il est poreux et plus ou moins caverneux, suivant que la distillation a été. plus ou moins rapide. Il conserve la forme de la houille quand il provient de houilles maigres ; il est, au contraire, boursouflé quand il provient de houilles grasses.
II brûle sans flamme et sans fumée, en produisant une chaleur intense.
Le charbon des cornues résulte de la décomposition des produits carbonés volatils, au contact des parois fortement chauffées ; il est extrêmement dur ; sa densité est presque égale à celle du diamant. — II est bon conducteur delà chaleur et de l'électricité; aussi l'emploie-t-on, comme conducteur dans les piles électriques. — On l'utilise encore pour faire des tubes, des creusets, des nacelles infusibles et inattaquables.
Quand on dispose d'un tirage convenable, on l'emploie avantageusement comme combustible parce qu'il ne laisse que très -peu de cendres, et par suite, n'attaque pas les creusets, que la houille ou le coke détériorent très-rapidement.
8V. Charbon de bols. — Le charbon de bois est le résidu de la distillation du bois ou de sa combustion incomplète. Il est noir, fragile et poreux.
Préparé à basse température (400**), il conduit rnal la chaleur et l'électricité, mais il s'enflamme très-facilement, surtout s'il provient de bois légers, tels que le fusain ; c'est ce charbon qu'on emploie pour la fabrication de la poudre.
Préparé à haute température (1200* àlbOO**.], il conduit bien la chaleur et l'électricité : la braise de boulanger est souvent employée pour mettre le conducteur des paratonnerres en communication avec le sol ; le charbon ainsi obtenu est' moins facile à enflammer que le charbon préparé à basse température, parce que la chaleur que l'on accumule en un de ses points, se disperse par conductibilité dans toute la masse.
88. Absorption des gax. — Le charbon de bois absorbe les gaz en grande quantité. Pour le démontrer, on éteint sous le mercure un morceau de charbon porté au rouge, afin que l'air ne puisse rentrer dans ses pores pendant le refroidissement, puis on l'introduit dans une épi*ouvette
sô Précis de chiMîë.
pleine de gaz aimuoiiiac ou d'acide chlorhydrique ; on voit le gaz disparaître dans les pores du charbon.
1 volume de charbon absorbe :
90'»' de gaz ammoniac.
85 — acide chlorhydrique. 65 — acide sulfureux.
55 — acide sulfhydrique.
40 — protoxyde d'azote.
55 — acide carbonique.
35 — bicarbure d'hydrogène, 9,5 — oxyde de carbone.
9,25 — oxygène.
7,5 — azote.
1,75 — hydrogène.
On voit par ce tableau l'analogie qui existe entre Tabsorption et le phénomène de la dissolution : les gaz les plus sôlubles sont les plus absorbables.
Cette absorption est d'autant plus grande que la température est plus basse. Elle devient nulle à 400». — Le charbon abandonne tout son gaz dans le vide. — Les charbons lourds, à pores très-petits, comme le charbon de buis, sont ceux qui absorbent le mieux les gaz. — On utilise ces propriétés du charbon pour désinfecter les eaux qui sortent des amphithéâtres de dissection et pour conserver l'eau pure dans les fontaines.
89. Préparation du charbon de bois. — Le bois n'a pas une composition constante, cependant elle s'éloigne généralement peu de la suivante :
Cliarbon 58,5
Eau combinée 85,5
Eau libre 25,0
Cendres 1,0
On prépare le charbon de bois par deux procédés: l*»par distillation dans des cornues ; 2» par le procédé des meules.
1» Procédé par distillation. — Le bois est chauffé dans des cornues cvlîndriques ; il se dégage des gaz : oxyde de carbone, acide carbonique, cai'bures d'hydrogène, en même temps que des produits liquides : vinaigre de bois, esprit de bois, goudron, etc. — On obtient de cette façon 27 pour 100 de charbon. — Le charbon ainsi préparé à une température peu élevée est surtout employé à la fabrication de la poudre ; il a l'avantage d'être homogène et très -combustible.
2» Carbonisation en meules. — Le procédé des meules se pratique sur place, au milieu des forêts où le bois a été coupé ; il est le plus expéditif
OAItBONt. 5D
et le moins coûleui; aussi eal-il le [itus coiislaiiinieut employé, bien que
tous les produits volatils soient perdus et que le iiindeincnt en charbon
ne soit que de 17 à 1S pour 100.
Autooi' de quelques longues perclies verticaUs ipg. 65) enfoncées en
Fig. 6S. — Conïtilulian d'
Fig.Ct.— llcuLecuuteriL'.
leiTe et cii-coiiscrivaut une cavité qui doit faire fonction de ebeminée, on dispose verticalement des morceaux de bois de 1 mèlre environ de hauteur, on les Bcrrant le plus possible les uns contre les autres ; on forme ainsi un premier lit, sur lequel on en superpose un second, puis un troisième, dont les diamètres vont en diminuant de manière à constituer uiie espèce de dôme ou de meule, sous laquelle on a ménagé plusieurs canaux horiKHitaux en communication avec la cheminée verticale. On
00 PHËCIS DE GHIUIE.
recouire ensuite le tout de feuilles, de mousse, de gazon, et enflD d'une
couche de terre qui ne laisse libre que la cheminée et les ouvertures des
On remplit alors la cheminée avec du bois enflammé. l,a combustion se communique do proche en proche ; la fum^ est d'abord noire, elle devient de plus en plus transparente, puis d'un bleu clair. La carbonisation est alors achevée dans le voisinage de la cheminée ; on la bouche et l'on ouvre des évents à 30 centimètres au-dessous. Dès que la fumée y devient transparente, on bouche ces évcnts à leur tour pour en ouvrir d'aulres plus bas, et ainsi de suite jusqu'à la base des meules. La fig. 04 donne une idée de ta marche de la carbonisation. Cn coula terre tou Ces les ou-
refroidir vingt-quatre heures. Au bout de ce temps on enlève 1b terre, et on sépare le charbon bien cuit des famerons, qui se distiftguent à leur couleur terne et à leur résistance à ta mp-
••. N^r de famée. — Poussière noire, très-légère et très-fine, retenant un peu de matières huileuses qu'on peut détruire parunecalcinatlon.
Il se produit dans i ta combustion in- \ comptèle des rcsi-'
nos. Pour le préna- , ....
..„. „„ f„:,L.M„„ Fk.es.-Piéparalioiidunoirdefiimée.
n fait brûler
F^. 63. — Pi éparaUon di
,^ dont la llamnie fuligineux se rend dans des chambres [Hg. 0^j
dont les parois sont recouvertes de toiles sur lesquelles le noir de fumée se dépose peu à peu. Un cûne, en descemlanl le long de ces toiles, fa t
ACIDE CARBONIQUE. • 6i
tomber tout le noir, que Ton recueille. Quand on a plusieurs chambres successives, le noir le plus un se dépose le plus loin.
On utilise le noir de fumée pour la peinture et pour l'encre d'imprimerie. Les parties les plus fines sont employées pour la fabrication de l'encre de Chine.
Ce charbon, bien calciné, donne du carbone pur. On obtient du carbone pur plus compacte et d'un emploi plus commode en calcinant du sucre dans un creuset.
Oi. Noir animal. — Il provient de la calcination des os eu vase clos. C'est un corps noir, poreux, conservant la forme des os, mais ne contenant guère que 10 à 12 pour 100 de charbon ; le reste est formé du phosphate et du carbonate de chaux qui forment la base des tissus osseux.
Réduit en petits grains, il absorbe très-rapidement les matières colorantes. Agité avec de la teinture de tournesol ou avec du vin il donne un liquide qui passe incolore à travers un filtre.
Cette propriété est utilisée dans l'industrie pour décolorer le jus de betterave ou le sirop brut des cannes à sucre ; ces liquides ne laissent déposer le sucre qu'à la condition d'avoir été dépouillés de la matière colorante.
ACIDE CARBONIQUE (GO*) Equiv. en poids = 22 Equiv. en vol. =» 2'»*
Ce corps, appelé longtemps air fixe, air crayeuXy a «té découvert, en 1648, par Van Helmont. Black et Priestley en firent connaître les différentes propriétés. Sa nature n'a été indiquée qu'en 1776, par Lavoisier.
Sa composition exacte en centièmes a été établie en 1840 par les belles expériences de MM. Dumas et Stas.
9%, Propriétés physiques.— L'acide carbonique est un gaz incolore, d'une odeur piquante, d'une saveur légèrement aigrelette.
Sa densité est 1,529; par suite, un litre de ce gaz pèse l«',293x 1,529=1,97.
Pour mettre en évidence sa grande densité, on en remplit une cloche sur la cuve à eau, puis, après avoir fermé l'ouverture à l'aide d'une lame de verre, on la retourne. Si alors on fait tomber dans la cloche des bulles de savon, on les voit rebondir comme à la surface de l'eau.
L'eau dissout son volume d'acide carbonique à la température ordinaire.
Ce gaz a été liquéfié par Faraday à O*" sous la pression de 56 atmo^ sphères. C'est alors un liquide incolore dont le coefficient de dilatation entre 0*> et 5U<*, est supérieur au coefficient de dilatation de l'air.
Giiiia£. 4
6! phëcis de cheuie.
•s. U«|néfb«ttaB. — On réalise aujourd'hui cette tiquéTaction à l'uide d'un appai-eil ild i Tbilorier et perfectionnû par H, Donny [pg. Gii].
Cet appareil se cojnpose de deui réservoirs qu'on peut lueiti'c en communication à l'aide d'un tube raétallii|uc muni d'un robinet, Pour douuer î> ces réservoirs une grande résistance, on les conçose d'un cjUiidre de ploinb entoui'É d'une enveloppe de cuivre rouge luainteuue par des cercles de fer forgé, serrés les uns conli-e les autres par de longs barreaux de fer qui réunissent deux disques épais formant Ic^ extrémités de t'appai-eil.
Fig.6i>. — Liquéfiiction de racidc carboiiiitlii'iThilui'icr).
L'uu des réservoirs, appelé le générateur, est mobile autour d'un ate honzonlal passant par son milieu. Une large ouverture, ménagée dans le disqus sopérieur,"perinet d'y introduire d'abord du bicarbonate de soude el de l'eau tiède, puis un cyliiidi'c de cuivre rempli d'acide sulfurique ordhiuiru ; on ferme alors l'ouverture ù l'aide d'un fort bouchon métal-
JL
ACIDE CARBOKlOtE. 63
lique k vis, percJ d'un canal à robinet. On incline l'appareil de manière tù (ïire couler un peu d'acide sur le bicarbonate, puis, au bout de quel- 't|ues instants, on incline davantage, et ainsi de suite, jusqu'à ce que loul
l'acide ait été employa. Cela fait on met le générateur en communication
Bïpc le récipient. L'acide se précipite dans l'espace froid et s'j liquéfie. ' En recommeni^nt l'opération' un certain nojnbre de fois, on peut obtenir plusieurs litres de liquide.
Si on laisse tcliapper dans l'air cet acide liquide en ouvrant le robinet,
il s'en vaporise une partie, mais c
poiisation est accompagnée d'ui
grande abswption de chaleur qui détermine la solidification, sous forme de
neige, d'une autre partie du liquide. Four
recueillir cette neige, on place devant
l'ouverture une boite sphérique i;^. 67)
dont chaque moitié présente, suivant
l'aie, un tube quf l'im tient par un
manche creux, mauvais conducteur. Le
gaz et ta nei^ arrivent tangentiellement,
et tournent dans cet appareil; la plus
grande partie de la neige se dépose, et le
gaz se dégage par les ouvertures diri- ^'"^P^-^e^f^MT^rb'T^^'
gées suivant l'aie. '° '"" * '" " " '""'"^■
On peut, avec cette neige, produire de très-grands troida. Seule, elle
ne refroidit pas beaucoup, parce qu'elle ne mouille pas les corps, mais si
on î ajoute un peu d'éthcr qui établit un contact parfait, la température
B'abaisseà90°au-dessDusdezéro. Placé
sous le récipient, où l'on fait le vIBo,
ce mélange descend t — HO». On peut,
à cette température, liquéfier tous les
gaz, saut l'oiygéne, l'aiote, l'hydrogène, l'oxyde de carbone et le bioiyde
(l'azote.
V4; Pra|lrl«(és cbhBlqnca. —
Ce gaz rougit faiblement la teinture
de tournesol ; il iroublel'eou de chaux
en formant du carbonate de chaux Jn-
Le gaz acide carbonique est impropre à la combustion ; une bougie allumée,
plongée dans ce gaz, s'y éteint iinnié- Fig. 68. - Acide earbonique verié diatement. On peut faire l'eipérience suruneboog».
de manière à meltre en évidence sa grande densité. Pour cela, on le
et PRÉCIS DE CUIUIE.
verse sur la bougie {fig. 08) on inclinanl l'éprouïelle comme si on versait de leau ; on voit aussitôt la (lamme s'éteindre.
i.'acide carbonique est impropre à la respiration, de ifi le danger <!le rester auprès d'une cuve en fermenlation dans un local mal aér^.
Ii'acide carbonique est indtomposable par la cbateur. 11 est décomposable par la plupart des corps combustibles qui le ramènent â Tétai d'oiyde de carbone. Bous ne citerons que l'exemple du carbone.
AliTioK DD cHHiBox. — tn courant de gaz acide carbonique, passant sur du charbon chauffé au rouge dans un tube de porcelaine [fig. 09), lui cède la moitié de son o:iygène et donne ainsi un volume d'oiyde de carbone double du volume de l'acide :
