TRANSFORMATION DU LIGNEUX EN ACIDE ULMIQUE. U

très faible et ne fait sentir son action qu^à de longs intervalles. L'humiis est un des éléments essentiels du terreau ; c'est une substance brune ou noirâtre y presque insoluble dans Teau , peu cohérente, analogue par sa composition à Tacide ulmique.

Je viens d'indiquer ce qui se passe lorsque le bois est abandonné à l'action de l'air atmosphérique. S'il est maintenu dans TeaU; il s'y conserve presque indéfiniment^ ainsi que l'on peut en juger par les pilotis qui supportent les maisons de plusieurs villes et par les troncs d'arbres enfouis dans tes tourbières. Mais^ dans ce cas , les éléments du bois ne restent pas inertes; une partie de ces éléments disparaît de manière à rendre de plus en plus considérable la proportion du carbone qu'il renferme. D'un autre côté^ l'oxygène contenu en dissolution dans Teau détermine , en agissant sur le bois^ uu phénomène semblable à celui qui vient d'être décrit y mais se développant avec plus de lenteur. Puis les effets de cette « combustion humide » s'arrêtent comme ceux de la « combustion sèche d ou à l'air libre; ils laissent pour résultat une substance qui n'éprouve l'action comburante de l'oxygène que d'une manière insensible; cette substance est l'ulmine ou acide ulmique. Vacide ulmique est composé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène; ces deux derniers éléments se trouvent dans les proportions voulues pour faire de l'eau. G'estune substance noire^ très fragile, à cassure vitreuse, ayant l'éclat du jayet. Elle est peu sapide et inodore ; elle ne se dissout ni dans l'eau, ni dans rélher; mais elle est très soluble dans l'alcool, dans l'acide sulturique très concentré, dans l'acide acétique à chaud , dans, les dissolutions de potasse; l'eau la précipite de ses dissolutions en se colorant en brun .

Les détails précédents nous font voir que la nature peut, sans recourir à une haute température,, transformer les végé-

taux en des substances de plus eu plus riches en carbone ; ils ont^ en outre^ l'avantage de nous montrer que les débris de yégétaux qui ont donné origine aux combustibles actuellement exploités ayaient pu subir une première transformation avant leur enfouissement.

ACtaUau g«néraa« de la transformation dea vég«Uini en comknstt-

hm; carkoniMUon nainreiie. — Lorsque, ainsi que nous Tavons fait pour les tableaux placés dans le chap. y, on range les combustibles fossiles par ordre d'ancienneté^ on peut se faire une idée exacte de la marche que la nature a suivie en procédant à la transformation des débris de végétaux en combustibles.

On voit d'abord que chaque combustible, à mesure qu'il appartient à un terme plus avancé de la série, tend à devenir plus pauvre en oxygène et plus riche en carbone; l'hydrogène, dont la quantité relative reste d'abord à peu près la même^ disparait à son tour lorsqu'on arrive à la houille sèche ; l'anthracite gra|)hiteux n'en contient presque plus. Par conséquent, pendant que les débris de végétaux enfouis dans l'écorce terrestre se transforment de plus en plus, il y a augmentation dans la quantité relative de carbone que renferma la masse résultant de cette transformation ; le carbone tend même à composer à lui seul cette masse, sans pouvoir parvenir complètement à ce résultat, ainsi que nous le verrons tout à l'heure. En même temps que l'expulsion de l'oxygène et de l'hydrogène s'accomplit, le carbone s'isole de plus en plus; les com- ' bustibles parfaits, la lignite, la houille, sont des mélanges de carbone pur avec divers carbures d'hydrogène qui disparaissent même, d'une manière complète, dans l'anthracite graphiteux.

La nature, lorsqu'elle transforme des débris de végétaux

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soustraits à TinQucnce dcsor^anisatrice de Talmosphère , arrive au même résultat que rtioiiimc lorsqu'il veut se procurer du charbon ; elle carbonise ces débris de végétaux. Le phénomène que nous éludions est donc une véritable carbonisation naturelle qui se développe avec lenteur; il est soumis à des moments d'arrêt et chacun de ces moments d'arrêt correspond à une variété de combustible.

Vans le phénomène de la carbonisation naturelle^ le temps remplit le rôle de la chaleur dans la carbonisation artificielle. Les procédés employés par l'industrie pour obtenir le charbon et les diverses expériences que j'ai relatées nous ont toujours montré la carbonisation du bois s'effectuant sous l'influence d'une température élevée. L'étude de tous les gisements de combustibles démontre^ au contraire^ que la nature n'a presque jamais eu recours à la chaleur pour opérer la carbonisation du ligneux et qu'elle s'en est tout au plus servi y dans une mesure insignifiante^ pour exercer une action métamorphique au contact des roches éruptives^ ou pour calciner quelques amas de bois placés à proximité d'un courant de lave. Mais la nature remplace l'action Résultant d'une haute température par l'intervention d'un autre agent qui ne lui fait jamais défaut : c'est le a temps. » Les etTets que nous obtenons dans nos laboratoires d'une manière plus ou moins rapide^ lorsque nous mettons la chaleur en jeu, la nature emploie pour les produire plusieurs siècles, lorsqu'elle agit dans un milieu où la température est peu élevée.

Pour effectuer la carbonisation des végétaux^ l'homme opère à chaud ; la nature opère à froid. Mais, dans un cas et dans l'autre, la chaleur et le temps ne jouent qu'un rôle secondaire. Les véritables forces mises en œuvre sont les actions chimiques qui s'exercent spontancment sur le «ligneux. La cha-

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leur ne fait qu'activer ces actions chimiques ; la nature^ qui n'est jamais pressée^ les laisse fonctionner avec lenteur.

coméqneiicet ûu principe précédcat. KKpérteneet ût M» ▼tolcttc — Les recherches de M. Violette mettent en évidence toute l'exactitude du principe qui vient d'être posé. Les conclusions formulées par ce savant restent , en effet , . les mêmes , lorsqu'on remplace les mots <x température plus ou moins élevée d par ceux-ci (( temps plus ou moins prolongé. »

a) A 200», le bois ne carbonise pas; à 250% on n'obtient qu'un charbon incuit, autrement dit, des brûlots ; à 300», on forme le charbon roux ; à 350o et au delà, l'opération donne invariablement du charbon noir. De même, dans la nature, on passe du bois vivant au bois fossile ayant conservé ?a coloration primitive, puisa un combustible invariablement noirâtre, quelle que soit sa nature, lignite, houille, anthracite. (<)

b ) Les charbons étant allumés conservent leur ignition pendant une durée qui varie et décroit avec la température de leur carbonisation. Le charbon fait à ^60" brûle le plus facilement et le plus longtemps; ceux faits aux températures comprises entre i000<> et 1500'' se refusent à toute ignition et ne peuvent être brûlés. Des faits du même ordre s'observent dans la série des combustibles. Lorsque la flamme du lignite est éteinte, elle se couvre d'une cendre blanche et continue à brûler, ainsi que cela a lieu pour la braise. La houille se couvre bien aussi d'une cendre blanche, mais elle

(1) Le temps nécessaire à la carbonisation a varié, dans les expériences de M. Violette, de trois heures à une heure et demie; les produits sont passés progressivement du charbon roux au charbon noir. Dans l'appareil que ce savant a employé, la vapeur d'eau^ portée à 300°, pénétrait dans le cylindre qui renfermait le bois , opérait la carbonisation de ce bois en réchauffant , puis sortait du cylindre chargé des produits do la distillation.

EXPÂRIfiMCES D£ M. ViOtBTTE. 447

cesse de brûler presque aussitôt. L'anthracite a besoin pour être mis en ignition d'une yentilation très active. Le graphite ne brûle que très difQcilement par l'action de la flamme extérieure du chalumeau.

c ) La quantité de gaz contenus dans le charbon varie avec la température de la airbonisation : à ^0^^ elle est la moitié du poids du charbon ; à 300^ le tiers ; à 350», le quart; à 400% le vingtième; à i500*, le centième environ. Le charbon contient toujours des gaz et la plus haute chaleur ne peut l'en dépouiller. De raéme^ dans la série des combustibles^ on voit la quantité de matières gazeuses qu'ils renferment diminuer à mesure qu'ils sont plus anciens, mais, quelque soit leur âge^ ils en contiennent toujours ; le graphite le plus pur^ celui qui est employé dans la fabrication des crayons Brookmann^ en renfenne % 5 pour cent.

rf) Le charbon contient du carbone en quantité proportionnelle à la température de la carbonisation : à â50% il en renferme 65 "/o; à 300% 73 «/o ; à 400^ 80 % et, au delà de i500% 96 ''l. environ^ sans qu'il ait été possible de le transformer en carbone pur^ même à la plus haute température qu'il ait été possible de produire^ celle de la fusion du platine. La quantité de carbone contenue dans les combustibles fossiles est également en raison de leur ancienneté ; aucun d'eux ne nous montre le carbone à l'état de pureté. Ni la chaleur^ ni le temps ne peuvent donc transformer les débris de végétaux en carbone pur.

e ) Le carbone^ que le bois contient normalement^ se divise dans l'acte de la carbonisation en deux parties dont l'une reste dans le charbon^ et l'autre s'échappe avec les matières volatiles. Ce partage est variable avec la température de la carbonisation ; à 250°, le carbone qui reste dans le charbon est le double

de celui qui s'est cchnppé ; entre 300^ et 350®, les deux parties sont cj^ales et, au delà de 1500% la quantité de carbone échappé est double de celle restée dans le charbon. Le même phénomène se produit dans la carbonisation naturelle. Une certaine quantité de carbone disparaît pendant que ce phénomène se développe, et cette quantité est ordinairement d'autant plus grande que ce combusliblc est plus ancit^n ou , en d'autres termes, appartient à un terme plus avancé de la série.

A6le Joaé par U pression dans U carbonlsaclon artiOeleUe on natartue. — Les procédés industriels et les diverses expériences que j'ai relatées conduisent à des résultats diCTérenls suivant- les conditions dans les(|uelles on opère. Dans IVssai fait par M. Biiroulier, les gaz et les matières liquides (|ui font partie du bois ne peuvent se séparer du ligneux qu'en très minime proportion ; on obtient alors un combustible à peine dépouillé des matières goudronneuses et. par conséquent, très bitumineux. Mais, dans les autres cas, les matières volatiles ou liquides disparaissent tantôt pour se répandre dans l'air, tantôt pour se condenser dans des récipients, imtôt, enfin, pour imprégner l'eau surchauffée qui entoure le bois soumis à l'expérimentation ; le bois donne alors un véritable charbon ou un combustible renfermant peu de substances gazeuses.

La carbonisation naturelle peut s'effectuer dans des circonstances qin varient de la même manière et aboutir à des résultats distincts, suivant que la pression qui s'exerce sur les débris de végétaux est plus ou moins forte. Cette pression est déterminée soit par la nappe d'eau au fond de laquelle ces débris sont accumulés, soit par le s^ible, le limon et le gravier qui viennent les recouvrir en bancs plus ou moins épais. Elle a d'abord pour effet de favoriser la transformation des