III. — Détermination de la composition chimique

Hamidité. — Ce dosage ne peut pas fiXIectucr de la môme manière pour toutes les sui>s[anees.

Pour les Cokes, on opère sur des matières grossièrement concassées h la grosseur de noisettes ou au plus de pois. Les cokes étant peu hygroscopiques, ils perdent facilement leur eau, il est donc essentiel de ne pas les soumettre à de longues manipulations et de les codserver le moins longtemps possible avant rexpérience. On place 100 à 200 grammes du coke concassé dans une capsule en porcelaine il fond plat ou bien dans une boîte en tôle bien propre que l'on chaulFe au bain d'air ou au bain de sable entre i5o et aoo". Le récipient refroidi est pesé plusieurs fois par jour, jusqu'il ce que la perte de poids soit devenue constante. 11 est naturellement avantageux d'opérer simultanément sur plui fractions du même échantillon.

Houillvu. — -', à 4 grammes de la substance pulvé^l ri.sée sont pesés entre deux verres de montre I ou bien dans un creuset ou une capsule bien couverteJ On chaulle pendant deux heures au plus, à 100", dans ubT haiti d'air et eu ayant soin de ne pas placer l'essai sur 1«

FSSAf ET A.VALiSj; DES COMBUSTI HLF.S 7

Ibiid de l'ctuvi', si i-clui-ci esl chauil'ê directement. Après avoir laissé refroidir sous un sîccateur, uuc nouvelle pesée donneru In peiti' du poids due au départ de l'hamidité.

Les Ligniîes et surtout les ToiiHien qui renlermeiit toujours une notable quantité d'humidité, exigent une dessiccation plus prolongée ; cinq à six heures sont souvent nécessaires. Il sera utile de s'assurer par deux pesées faites à une heure et demie d'intervalle que le poids ne change plus.

Dans certains cas, il peut être nécessaire ilti déterminer le poids de l'eau directement, au lieu de l'éviduer par dilTérence. On se servira avantageusement pour cela de l'appareil représenté par la figure 8, ou d'un autre

Cet appareil se compose d'un cylindre extérieur en cuivre et d'un autre vase concentrique y en fer ou même en verre porté par un support fixé au fond du premier. Dans le vase extérieur se trouve de la paralTinc, dans l'autre, du mercure. C'est dans ce biiïn de mercure que plongent le thermomètre et le tube en verre au fond duquel on a placé un poids connu de la substance a dessécher. Ce tube est formé par un bouchon traversé par un premier tube dont le bout est recou horizontalement et descend jusqu'il petite distance au-dessus de la substance, puis, par un second tube donnant issue aux gaz et à l'eau dégagée ; ce dernier tube est raccordé avec un tube en U pesé contenant du chlorure de calcium ou de la punce sulfurique. Pour entraîner la vapeur d'eau dégagée, un fait passer dans l'appareil un courant d'hydrogène t sec convenablement réglé.

8 PHOCÉDÉS DE DOSAGES

La dessicciitidii a loo" donne habituellement des résultats Bulfisfimment approchés pour les besoins industriels, si l'on a soin d'éviter autant que possible le eontact de l'air et une durée trop prolongée. Si l'on voulait des résultats plus rigouifeux, on bien si l'on devait opérer sur des houilles particulièrement altérables par la chaleur ou oxydables au contact de l'air, même à une température peu élevée, il faudrait avoir recours à la dessiccation dans le vide, au-dessus de l'acide sulfurique, k la température ordinaire, en prolongeant l'opération jusqu'il poids constant. Pour la houille en poudre étalée en couche mince sur le l'ond d'une capsule, une durée de vingtquatre heures est ordinairement suffisante ; après quarante-huit heures on peut être certain que la dessiccation est totale. On évite ainsi toute perte de matières volailles autres que l'eiui (sauf des gaz dans certains cas) et toute oxydation due a l'action de l'air sur la mibslance chaude.

Nota. — L'humidité étant counue, les nombres exprimant les résultats des autres dosage.s pourront toujours Atre rapportés h la substance sèche lorsque l'essai pesé n'aura pas été lui-même desséché.

Détermination du poids des cendres. — Un donne le nom de ceni/res au résidu lise obtenu après la combustion totale de la matière organique ou charbonneuse.

Bois. — Le bois ne laisse qu'une laible quantité de cendres, il est donc nécessaire d'opérer sur une assez grande quantité de matière, ce qui est tlilTicile avec les ustensiles dont on se sert habituellement dans les laboratoires. Quand on ne veut pas se contenter d'opérer sur quelques grammes, comme on le fait pour d'autres combustibles, l'incinération peut èire obtenue assez facilement de la manière suivante, avec le bois coupé en bûchettes de quelques centimètres de longueur.

ESSAI ET A.VALrSE DES COMBUSTIBLES i)

On prendra un bon creuset de terre {fig. g), assez griind pour cniilenir facilement In (juantît6 de bûchettes sur lnquello on voudra opérer. Après avoir percé un trou diuis le fond du creuset et pincé (juelqiteB cailloux siliceux bien nettoyés au-dessus de l'orifice intérieur de ce trou, on introduira dans le creuset le bois peso. Le creuset étant ensuite couvert avec une plaque carrée en terre, on le chaiiirera modérëment de ni inièie ii piodiiiic lu carboiiïsatiun du bois et la distillation des matières volatiles. Lorsque ce résultat sera atteint, il sullii i de déplacer un peu le couvercle de l'açon II ménager un coui int d'air ascendant, qui, en pis saut sur le charbon ii tempera ture convenable, en provoquer i l'incinération. La combustion pourra d'ailleurs être régit e eu fermant ou en élargîssiiut plus |

ou moins l'ouverture supérîc ui

de manière à maintenir dans k LiiusLt une ti lupei itiui.' de combustion aussi basse que possible. Celte condition est indispensable pour éviter lu perte de composés volatils et l'action des cendres alcalines sur tes parois du crcusel.

Lorsque l'incinération est achevée, on laisse refroidir sullisamnient, puis on récolte les cendres en nettoyant exactement le creuset et les cailloux, et on les reçoit dans une capsule ou un creuset taré. Avant de les peser, il sera Utile de les chauffer et de laisser refroidir sous le siccaleur le récipient bien couvert, les cendres de bois étant très hygrométriques à cause du carbonate do potat qu'elles contiennent en assez fortes proportio

Houilles, cokes, etc. — L'incinération de ces matières

HHOCÉOÉS DE DOSAGES l'ait lui II it nullement dans des cupsiiles ou iliiit>i tics I boîtes plates en platine. Ces eapHUles ont y eentimètics I de diumëtre et -2 eentîmètrcs de hauteur environ, elles s d'un couvercle en i'euille de platine niiuce. Oti pt'Ut également se servir de eapsules plates ou de têts __ à incinérer en poree-

iaine. La combustion de la matière charbonneuse se l'ait le plus commodément en plaçant les vases dans un l'ournenu à moufle chîiuffe au coke ou bien au gaz, tel que ceux qui sont construits par la maison Lequeux o«Aanet(fig. 10). Dans le cas ou l'on l'ait usage de vases en platine, il est prudent de les plaoeig sur une feuille de pla^ tinc mince de maniërd^ k éviter le contact d^ ^j^- fond de la capsule a

les matériaux siliceo] Turmant le moufle, cald iigi' produirait bientôt l'altération du niclal.

Suivant la richesse présumée en cendres, on pèse danfll la capsule de i à 5 grammes de substance pulvérisée» On a soin, pour les houilles collantes surtout, de conduira^ l'opération en chaulfant doucement au début, de façon i éviter la formation de coke aggloméré souvent très dilH>| eile a brûler dans la suite. Pour beaucoup de combua-1 tiblea (houilles, ligniles, etc.), surtout si la poudre n'est \ pas très fine, il est également prudent de couvrir la

capsule au cotiimencement iiVPc une fi'oille ilo plnlliie, i)Our éviter les projections de la matière hors du vase, quand un petit IVagiiient vient k décn'jiiter, ciiinme eela iirrîve quelqueloïs. Dès que cet inconvénient n'est plus à craindre, ou enlève In feuille. — S! la couche de cendres l'ormccs sur le fond de la capsule est un peu épaisse, il est bon de lu diviser avec un gros lil de platine pour faciliter la combustion de ce qui reste, mais en prenunt la précaution de retirer d'abord le vase du moulle, de manière k éviter l'entrainenienl des particules les plus légères par le courant d"nir. Lorsque rincînêration est achevée, on laisse refroidir la capsule sous un sicciileur, et cm la pèse couverte.

Afin de s'assurer qu'il ne rcsic plus de nnitièrc cliarbonneusc, il est d'usage de verser dans la <'apsule :i incinération un peu d'alcool; s'il y a encoie du carbone, celui-ci vient ii la surface du liquide, les matières minérales restent au fond. Quand cela se produit, il faut évaporer doucement l'alcool, puis compléter rincincration.

L'incinération sur une lampe ii gaz s'elTectue de la même manière en employant une capsule de platine.

Dans certains cas, on peut éprouver des diflicultês à brûler la matière dans un moufle on présence de l'air. Slollia recommande, pour les cokes, de mélanger i gramme <le la substance en poudre fine avec i gramme d'argent en poudre obtenu en réduisant du chlorure par voie humide. Le mélauge serait chauffé au rouge dans un creuset de platine (i). En pareille circonstance, par exemple si l'on doit incinérer du graphite naturel, du rhariion de cornues à ^az, etc., il est plus avantageux de brûler la matière dans un courant d'oxygène. Sur une grille à gaz munie d'une gouttière en tôle qui est garnie d'une toile d'amiante aussi mince que possible, on place

I Xl) Jahreiberidit iiber cliem, Tec/mo/og

la PROCÉDÉS DE DOSAGES

un tube de verre peu fusible et suirisaniiiifiit ^ros, l'iiig de 3oà 4o cftiiti mètres environ et étiré en pointe à l'une de ses extrémités. Dans ce tube on introduit une nacelle en platine contenant la substance en poudre pesée. Pour i|ue la nacelle ne puisse pas s'accrocher au verre, on la l'ait reposer sur une feuille de platine mince, ce qui permet toujours de la retirer sans secousses. Le tube étantchaufTé dans In partie où se trouve la inicelle, on y fait passer un courant d'oxygène assez lent pour produire une combustion tranquille et éviter des déflagrations vives qui pourraient projeter de la matière hors de la nacelle.

Avant et après l'opération, la nacelle est pesée dans un tube de verre bouché à l'émeri et muni d'un arrêt <jui l'empêche de rouler sur le plateau de la balance {fig. 1 1).

i besoin en est, l'analyse *''^' "■ du résidu composant les cen-

tres sera effectuée par les méthodes habituelles. Pour l'appréciation des résultats, on se rappellera que ;

i" Les combinaisons qui constituent le mélange résiduel ne représentent pas les éléments minéraux dans l'état oti ils se trouvaient dans la substance primitive et que, par suite, le poids des cendres ne représente pas exactement le poids des matières minérales dans le combustible intact ;

2" Que le taux et la composition des cendres d'une lnl^ml' substance peuvent varier avec les conditions dans lescjuelles l'incinération aété faite {température, durée, etc.), par suite de la volatilisation de certains éléments et des actions que l'oxygène de l'air et les substances en présence peuvent exercer les unes sur les autres dans le résidu.

Essai ponr coke et portion volatile. — Cet essai, usité dans beaucoup d'établissements, sert pour établir

ESSAI ET ANALYSE DUS COM Bt'STIBLES lï

certaines cIussîEi-iitions et siirtuut puiir étudier lu m.-iiiièi-e dont une houille se comporte sous ructiou de lu chaleur; il peut fuire voir la nature et hi ([uantitéde coke que l'on obtiendra. On remarquera que Iii quantité de eoke obtenue dans des essais bien faits est toujours un peu supérieure au rendement eireelH' des opérations industrielles elTectuées en grantl.

On donne (|uelquefoîa au résidu obtenu le nom Je i-iirlione fise; il importe de ne pas le confondre iivec le ciuhone total dont une partie est contenue dans les produits volatils dégagés pendant le chauffage. La dénomination de carbone fixe n'est d'ailleurs exacte que si l'on retranche du résidu les éléments minéraux du combustible primitif; en outre, il n'est pas rigoureux de retrancher du poids de ce résidu celui des cendres obtenu dans une autre expérience, comme oiile fait ordinairement, car il est possible et même probable que le coke et les cendres ne contiennent pas les composés minéraux dans le mf me état. I II existe dilféreiites iiiimit-reB d'opérer.

un creiiael de. pUiline. — Comme il est nécessaire ^chauffer rapidement et ii une température élevée, de nduire une distillation complète et d'éviter l'accès de , il faut observer certaines précautions et se placer njours dans les mêmes conditions pour obieuîr des niîtats concordants (Muck).

I choisit un creuset de platine de 3 centimètres de [nteur, muni d'un couvercle à bouton s'y adaptant à frottaent doux et, après l'avoir taré, on y pèse i gramme de matière pulvérisée. Pour chaufi'er uniformément tout le tour du creuset, celui-ci est placé sur un triangle en fil de platine mince dont la conductibilité est négligeable, et de manière que le fond se trouve il ii centimètres au-dessus d'un bon brflleur donnant une flamme de 18 à 20 centilÈtres au moins de hauteur. Il est bon d'entourer

PROCÉDÉS DE DOSÀCES nammc d'une cheminée en tôle afin d'éviter les courants . Le bec allumé est placé sous le creuset qu'il entoure immédiatement de toute sa tlamme. Après peu d'instants, les gaz qui se dégagent produisent entre le creuset et le couvercle une flamme éclairante qui se raccourcît petit a petit et qui disparaîtrait totalement. On chauffe jusqu'au moment yii cette flamme a presque complètement disparu ; on enlève a|ors le brûleur et l'on place le creuset sous un siccuteur oii on le laisse refroidir.

Il arrive souvent que le couvercle est recouvert, même en dehors, de noir de fumée ; il faut le chaidl'er au rouge pour brûler ce charbon, laisser refroidir, puis seulement peser le résidu.

Après l'opcralion, on examine le coke pour constater son état physique et en tirer les renseignements que celui-ci peut fournir.

Remarque. — Lorsque fessai porte sur des charbon,'; très riches en matières volatiles, le dégagement ga/eux est quelquefois assez brusque et suilisamment abondant pour soulever le couvercle et même pour projeter au dehors une certaine quantité de matière. En pareil cas, il faut employer moins de i gramme de combustible, mais en réduisant le poids le moins possible.

1 durée de cet essai est très courte, les résultats ne tut concordants que si l'on y donne les soins nécessaires \ l'on a acquis une certaine habitude.

. la plupart des établissements industriels on a nitume d'opérer sur des puîds plus forts de matière ( aoo grammes), en chauffant dans des creusets en

) Essai lin mo't/le. — Dans un creuset en porcelaine taré, S dimensions convenables, on introduit 5 ii lo grammes. i charbon et, après avoir placé le couvercle, ou chauffe

ESSAI ET AXALySE DES COMBUSTIBLES .",

progressivement au rouge dans un moufle jusqu'à ce i|ue tout dégagement de gaz combustible ait cessé par le joint <lu couvercle (quelquefois le chaufTage est prolongé pendant une durée déterminée, quatre heures par exemple). Après relroidissement, le résidu est pesé et examiné.

boins gi md HoinbrL d Lssiii. Celui dont Ils dimensions l^nt indiquées sur li figure 12, est en usage nu labni 1 (ire des nsmes du Lrpusot il peut chauffer simultané Uiit 6 creusets dt. fans 11° 12, dont chacun est chiige B200 grammes de charbon.

fPour faire une opération, les creusets étant dispuséii

s le four, on jette sur la grîUe un peu de charbon de

incandescent, puis on remplit de petit coke jusqu'au-

tsus des couvercles. On ferme le four et ou laisse brûler

i recharger. Quand le four est suirisaniinent refroidi,

iH PROCÉDÉS BE DOSAGES

OU retire les creusets, on achève de laisser rerri>kiir à

I'hU' et l'on pèse le coke obtenu.

Dans ces procédés, l'accès de l'uir n'est pas totalement évité pendiuit le chaiiflage ni pendant le refroidissement. Galloivay, de Dublin, a proposé une manière d'opérer qui soustrait complètement le combustible il l'action de l'oxygène iivimt le leliitidiascment, tout en restant conforme aux. procédés de fabrication du gaz et du coke.

Un creuset de porcelaine reçoit environ SaS'jj de combustible en poudre qui ne doivent le remplir qu'il moitié. Sur le fond d'un autre creuset en terre réfractaire suflîsumment grand, on dispose une couche de charbon de bois au-dessus de laquelle on place le creuset en porcelaine muni d'un bon couvercle. On remplit l'espace autour et au-dessus du creuset de porcelaine avec des petits morceaux de charbon de bois débarrassés de toute poussière par criblage et l'on recouvre finalement le creuset d'argile d'un couvercle. Le charbon de bois sert \\ deux lins, il maintient le creuset de porcelaine en position et, ce qui est plus important, il empêche l'oxygène de l'air d'arriver jusqu'il l'échantillon. Le creuset de terre est ensuite placé dans un fourneau oii on le recouvre entièrement de coke ; on l'y maintient il une chaleur rouge pendant une heure. A l'expiration de ce temps, on le retire du feu et on laisse tranquillement refroidir sans rien déranger. Lorsque tout est complètement froid, on enlève le couvercle extérieur ainsi que le charbon de bois qui recouvre le creuset de porcelaine; on soulève celui-ci, on en détache avec soin les fragments qui adhèrent il la surface et on le pèse avec son contenu. Le poids ainsi obtenu, diminué du poids du creuset vide, donne le poids du coke, il ne reste plus qu'à calculer le rendement pour loo.

Après l'expérience, le creuset de porcelaine est tout à fait noir, mais son poids n'a pas change d'une manière

ESSAI ET Ay.iLrSE DES rOilBVSTtl} LES 17

appréciable, les lésultiits de l'opcrution n'en siml pas

; exacts pour cela (1).

Lorsque la quiintité de coke pour loo est dêtei iiti calcul*' par difiercnci' la portïuii volatile- 1