FLAMME

La flamme employée pour les essais au chalumeau peut étre la flamme éclairante d’un petit bec de gaz ou celle d'une lampe à pétrole ou à alcool saturé de térébenthine. On emploie fréquemment, en Allemagne et en Amérique, celle d’une lampe à huile fixée sur un pied facilement démontable, qui n’est autre que la lampe proposée par Berzélius. Sans entrer dans la description de cette lampe, 1l suffira de faire remarquer que le porte-mèche est allongé et coupé obliquement, de facon que la flamme puisse être dirigée de haut en bas par le jet d'air du chalumeau.

Le plus ordinairement, en France, on se sert de la flamme d'une bougie, qui a l'avantage d’être très facile à transporter et de se trouver à peu près partout où l’on peut avoir à se servir du chalumeau.

On maintient la mèche de la bougie, et par conséquent la flamme, à une hauteur constante et commode pour l’opérateur au moyen d'un porte-bougie à ressort. Cet accessoire présente malheureusement quelques inconvénients dans la pratique : il refroidit la flamme en s’emparant d’une partie de la chaleur développée par la combustion, le laiton s'échauffe et provoque la fusion de la stéarine, qui coule entre la bougie et l'instrument, s'y solidifie par le refroidissement et empêche ensuite le ressort d'agir.

pa

La flamme est produite par la décomposition et la combustion du corps gras, liquide dans la lampe à huile ou à pétrole, chauffé jusqu’à fusion dans la bougie et qui monte dans la mèche par capillarité.

Pour bien se servir du chalumeau, ïl faut connaitre la constitution de la flamme. Nous prendrons pour exemple celle d’une bougie (fig. 3).

Au premier examen on reconnait qu'elle présente des parties très inégalement éclairantes et de teintes très diverses. Vers le centre de la flamme, autour et au-dessus de la mèche, on remarque un cône sombre & entouré et surmonté d'une partie très lumineuse », qui est elle-même enveloppée d'une sorte de gaine mince et peu éclairante 0; cette- gaine, qui se prolonge un peu au-dessus de la zone lumineuse et l'entoure sur les côtés, fait place, à la base, à une flamme bleue assez courte,'en forme de calotte sphérique à.

Le cône central est formé par les vapeurs combustibles provenant de Ia distillation du corps gras sous l'influence de la chaleur; ces vapeurs hydrocarbonées rencontrant d'abord une quantité d'oxygène insuffisante pour la combustion complète, se brülent partiellement et laissent en suspension des particules de carbone ; celles-ci deviennent incandescentes et donnent beaucoup d'éclat à la zone qui entoure le noyau sombre; elles achèvent de se brûler au contact d'une plus grande quantité d'air et les produits de cette combustion, mêlés à ceux qui viennent de la partie brillante, forment l'enveloppe conique et peu lumineuse de la flamme tout entière.

Cette enveloppe peu éclairante est, au contraire, la partie la plus chaude de la flamme, malgré le rayonnement extérieur, parce qu'elle profite de toute la chaleur développée par la combustion complète des éléments de l'hydrocarbure, tandis que, dans la zone brillante, le carbone est encore très

incomplètement transformé en anhydride carbonique. Quant au cône central obscur, c’est la portion de la flamme qui se trouve à la température la plus basse.

Si l'on coupe la flamme par quelques fils d'amiante ou de toute autre substance mauvaise conductrice de la chaleur, om les voit prendre beaucoup plus d'éclat sur les bords de la flamme que dans la partie lumineuse et surtout dans la partie obscure.

On peut faire la méme observation avec une toile métallique assez fine, placée de manière à couper la flamme horizontalement. On a fait des expériences plus précises en se servant d'une toile incombustible percée d'un trou, qu'on plaçait dans l'axe de la flamme et à quelques millimètres au-dessus de la mèche: de cette facon, on à pu introduire dans le noyau

obscur un petit thermomètre ou des substances assez vola-

tiles et constater que la température y est remarquablement basse.

En résumé, dans une flamme où la vapeur combustible est entourée par l'air, la température et le pouvoir oxydant vont en augmentant de l'intérieur à l'extérieur : le centre a est réducteur et relativement froid; le cône brillant r est encore réducteur et beaucoup plus chaud; l'enveloppe conique o peu lumineuse est encore plus chaude, mais douée de propriétés oxydantes. Quant à la petite zone bleue » de la base, elle à aussi une température assez élevée, mais elle possède des propriétés plutôt réductives qu'oxydantes.

En emplovant le chalumeau, on modifie aussitôt la flamme ; la combustion s'active, la température des différentes zones. s'élève et l’on peut en obtenir des effets plus énergiques; d'ailleurs, on varie ces effets en plaçant l'instrument plus où moins loin de la flamme et donnant au jet d'air plus ou moins de vitesse.

Si, après avoir incliné la mèche d’un côté, on place le chalumeau du côté opposé, l’ajutage un peu en dehors de la flamme et qu'on souffle modérément, la flamme se couche, mais en conservant une assez grande longueur et la même

constitution par zones concentriques (fig. 4). On a donc, à l’extrémité du cône lumineux, une région r douée de propriétés réductives et dont la température est en même temps tres élevée, parce qu'elle est enveloppée par la gaine extérieure, qui est la plus chaude; c'est le point choisi pour produire les effets de réduction énergiques ; on a ainsi ce qu'on appelle la

flamme de réduction ou le feu réducteur, désigné souvent par les initiales F. R. Plus rarement, on se sert de la flamme bleue de la base, dont les effets réducteurs sont moins prononceés.

Si l’on place l’ajutage du chalumeau à l’intérieur de la flamme, près de la mèche recourbée, et si l'on souflle de

manière à produire un jet d’air très vif, le diamètre de la flamme diminue beaucoup (fig. 5); le mélange des gaz combustibles et de l’air se fait plus rapidement, la combustion devient plus active, la température plus élevée. Tout autour du jet d'air comburant, il se produit une flamme bleue b, dans laquelle le principe oxydant domine. Autour et au delà de ce cône bleu très aigu, on aperçoit une enveloppe conique d'un bleu päle, où s'achève la combustion. La partie la plus chaude de la flamme se trouve précisément à l'extrémité de la pointe bleue (0).