CARBONE FIXE ET MATIÈRE VOLATILE

La matière volatile dans la houille fut déterminée en chauffant un gramme de l'échantillon dans un creuset en platine de 20c.c. ayant un couvercle bien ajusté pendant sept minutes au dessus de la flamme d'un brûleur en porcelaine Chaddock: la perte dans le poids représenta la matière volatile. Le creuset était supporté par un triangle en platine s'appuyant sur le dessus d'une cheminée en argile réfractaire; le triangle étant environ à 9cm. au dessus de l'orifice du brûleur; le creuset était

entouré d’une cheminée de fer, garnie d'asbestes, ayant 3-4 cm. en hauteur, et 7 em. de diamètre. La flamme libre du brûleur avait environ 20 cm. de haut, l'approvisionnement d'air étant disposée de telle façon que le cone intérieur de la flamme ne touche pas le creuset; l'extérieur du couvercle brûlant toujours tandis que l'intérieur était toujours recouvert de charbon.

Le carbone fixe fut calculé en soustrayant de 100 le total de pourcentage de matière volatile et de cendres.

La méthode ci-dessus est pratiquement celle qui est recommandée par l'American Chemical Society, avec cette exception que la houille sèche est employée dans ce cas au lieu de houiïlle non sèche. Ce n'est qu'en 1909 deux ans après que la méthode ci-dessus fut adoptée que l'on reconnut dans le monde entier la méthode de l'American Chemical Society. Cette dernière méthode est décrite ainsi qu'il suit: Matière Volatile Combustible-Placez un gramme de houiîle fraîche, non sèche, en poussière dans un creuset en platine pesant 20 ou 30 grammes et avant un couvercle fermant juste. Chauffez au dessus de la flamme totale d'un brûleur Bunsen pendant 7 minutes. Le creuset devrait être supporté par un triangle de platine avec le fond de 6 à 8 em. au dessus de la partie supérieure du brûleur. La flamme devrait avoir 20cm. de hauteur alors qu'elle brûle en toute liberté, et la détermination devrait être effectuée dans un endroit libre de courants d'air. La surface supérieure du couvercle devrait brûler proprement, mais la surface intérieure devrait rester couverte de carbone. Pour trouver la “Matière Volatile Combustible” soustrayez le pourcentage d'humidité de la perte trouvé ici.”!

Les méthodes ci-dessus ne sont pas appropriées aux échantillons riches en matière volatile tels que les lignites ou la tourbe, car l'échappement rapide des gaz force la matière solide a être jetée hors du creuset. On donna aux lignites sept minutes avant de les chauffer, exactement comme les échantillons de houille, à cette exception que le chauffage fut très doux au commencement jusqu'à ce que la plupart de la matière volatile ait été chassée. Quelques houilles firent explosion lorsqu'elles furent chauffées par la méthodes régulière et durent être traitées comme les lignites.

Les méthodes ci-dessus ne sont également pas appropriées au coke qui n'engendre pas suffisamment de gaz pour exclure l'air du creuset pendant le procédé de chauffage; il y a en conséquence une perte inévitable de coke par oxidation qui ne doit pas être créditée à la matière volatile. On essaya un certain nombre de méthodes, vieilles et nouvelles. Le résultat de ces essais est donné dans l'Appendice V, VIème Volume et celui qui fut finalement adopté est le suivant:

On chauffa, refroidit et pesa un récipient en porcelaine rempli de coke broyé de façon à passer sur un crible à maille 80; il fut alors séché dans un four pendant une heure à une température variant entre 1052 ets refroidi et repesé; l'augmentation de poids étant celle de la houille sèche enlevée. Le récipient fut alors allumé pendant 15 minutes à une tempé-

! Jour. Ame. Chem. Soc. XXIème Vol. (1899) p. 1122.

rature d'environ 90° dans une atmosphère de nitrogène dans un tube de combustion en platine. Une fois froid, le récipient fut repesé et la perte de poids prise comme matière volatile.

Le tube de platine avait environ 12” de long et 12” de diamètre avec de longs capuchons de platine à chaque extrémité auxquels on pouvait attacher des tubes de caoutchouc. Une fournaise de combustion à vingt brûleurs fut employée pour le chauffage: on n'alluma que les brûleurs allumés sous le tube et le robinet de ces brûleurs ayant été ajusté de façon à donner une flamme appropriée ne fut jamais changée; la pression du gaz à la fournaise fut maintenue à 1-6” au moyen du régulateur à pression de Stansfield, Modèle B, voir Fig. 30. La température à laquelle le tube fut chaufté dans ces conditions fut déterminée au moyen d'un pyromètre optique de Morse qui l'évalua à approximativement 900°C: une pression de gaz de 1” donna une température de 810°C et de 2” donna 922°C. Les extrémités du tube furent protégées des flammes en passant à travers des morceaux d'asbeste et les capuchons furent maintenus refroidis au moyen de linges les environnant sur lesquels de l'eau était répandue au moyen d'une petite bouteille à syphon. Les récipients de porcelaine avaient +” de long et 14" de large et contenaient environ 0-6 gramme de coke; de plus grands récipients eussent été préférables mais ceux-ci furent les plus grands que l'on put faire entrer dans le tube de platine. Le nitrogène fut engendré par le chauffage d'une solution de poids égaux de nitrate de soude et de chlorite d'ammoniaque et fut emmagasiné dans un grand récipient à gaz en cuivre pesé de façon à donne renviron 5” de pression d'eau. Le nitrogène fut purifié en passant sur du phosphore jaune et à travers de l'acide sulfurique fort; tout oxyde de nitrogène présent fut enlevé au moyen d'une spirale de cuivre réduit placée dans un récipient de porcelaine à l'extrémité de devant du tube de platine. Dans chaque expérience deux récipients contenant du coke sec et un plus petit récipient contenant le cuivre réduits furent placés dans le tube; un courant modéré de nitrogène passa pardessus pendant deux minutes, le gaz s'échappa à l'arrière par un tube de verre qui plongea sous une surface d'acide sulfurique fort. Le courant de nitrogène fut alors réduit en un courant lent et la fournaise fut allumée: au bout de quinze minutes la chaleur fut supprimée et les portes de la fournaise ouvertes de façon à faire refroidir le tube ; dix minutes après on arrêta le courant de nitrogène et cinq à dix minutes après le récipient de porcelaine fut assez froid pour être enlevé et pesé. La spirale de cuivre était en général oxidée, ce qui fait qu'on la remit à neuf entre les essais en la chauffant à rouge et en la jetant dans un tube d'essai contenant quelques gouttes d'alcool.

CENDRES On prit un gramme de l'échantillon et on le plaça dans un creuset

préalablement pesé qui fut placé dans une fournaise à manchon chauffée au gaz, tranquillement au commencement et peu à peu plus fort jusqu'à

ce qu'elle devienne tout à fait rouge. Un chauffage d'une heure fut généralement suffisant pour brûler la houille; mais afin d'obtenir une combustion complète on fit généralement un chauffage de deux à trois heures, Le manchon avait un trou à l'arrière et la porte resta légèrement ouverte. Le creuset fut alors transporté dans un desséchoir, refroidi et pesé: le poids des cendres restant fut ainsi déterminé.

Dans le cas d'échantillons de rebut (cendre et mâchefer) provenant du générateur ou du gazogène, on suivit le même procédé; mais dans ce cas le pourcentage de la perte due à l'ignition de l'échantillon dans le manchon fut rapportée comme matière combustible de rebut.

La quantité de cendres fut quelquefois aussi déterminée en brûlant a houille dans an creuset sur un brûleur Bunsen; la méthode du manchon, cependant, fut préférée, car Îles résultats semblaient plus précis: douze creusets pouvaient être chauffés à la fois et le chauffage initial fut réglé plus facilement, ce qui fait qu'il y avait moins de risques que la houille soit rejetée hors du creuset par une combustion trop soudaine.