CHAPITRE IV

La composition minérale des véjgélaux s'établit par l'analyse des cendres qu'ils laissent après qu'ils ont été brûlés au contact de l'air. Il n'est pas certain, à priori, que les matières minérales qui constituent les cendres concourent toutes à un égal degré au développement de la plante; on conçoit en effet que d'énormes quantités d'eau, circulant dans les végétaux pendant la durée de leur vie, abandonnent dans les organes où l'évaporation est la plus active les substances dissoutes qu'elles renfermaient et que ce soit surtout par la méthode synthétique qu'on ait été conduit à faire le départ entre les substances indispensables au développement de la plante, telles que l'acide phosphorique et la potasse, et d'autres comme la silice ou la chaux qui utiles à certaines plantes ne sont plus indispensables comme les premières. Cette distinction entre les substances minérales qui constituent les cendres est utile, car les anciens agronomes ont tiré de l'analyse des cendres des conclusions qui ne me semblent pas légitimes : avant de conseiller à un cultivateur d'acquérir les engrais minéraux, destinés à rendre intégralement au sol les éléments des cendres, il importe de savoir: 1^ si tous ces éléments sont nécessaires au développement de la plante ; 2^ si le sol lui-même ne renferme pas en quantités suffisantes à l'état assimilable les matières nécessaires au développement de la récolte en terre.

L'analyse des cendres donne donc une première indication sur la constitution minérale des végétaux, précieuse, sans doute, mais insuffisante pour en tirer des règles de conduite ; avant de décider l'acquisition des engrais minéraux renfermant les éléments des cendres il faut soumettre les indications déduites de l'analyse : d'abord à des épreuves synthétiques dans lesquelles on élève des plantes dans des sols stériles auxquels on ajoute des engrais incomplets, renfermant par exemple du nitrate de soude, du superphosphate de chaux, des sels de potasse, mais pas de magnésie, ou encore ces mêmes engrais sans silice, etc. ; et enfin soumettre à l'analyse le sol sur lequel on veut employer ces engrais pour savoir quels sont les éléments qu'il renferme, en quelles proportions et à quel état ils s'y trouvent; ces connaissances s'acquièrent :

PRBPARATIO^f DES CENDRES. 131

(* pir l'analyse exécutée au laboratoire, 2° par les cultures disposées au cbamp d'expériences, en utilisant encore la méthode des engrais incomplets. Nous aurons occasion dans la suite de cet ouvrage de donner de nombreux exemples de ce mode de recherches ; dans ce chapitre nous nous occuperons seulement de l'étude des cendres qui comprendra :

§ 1. — Méthode d'incinération.

§ 2. — Quantité des cendres laissées par les divers organes des végétaux.

S 3. — Analyse des cendres.

§ 4. — Matières minérales qui constituent les cendres.

^3. — Composition des cendres laissées par les divers organes végétaux 3 diverses époques de leur développement.

§ 35. — Méthodes d'i-ncikération.

La détermination des cendres présente quelques difficultés, dues à la décomposition des sels produits, à leur volatilité, à leur fusibilité, les précautions qae Dons allons indiquer ne doivent donc pas être négligées.

L'analyse des feuilles et des tiges sëches est en général facile, quand on doit en préparer une grande quantité, on place les organes desséchés dans un petit fourneau bien propre, sous lequel ou dirige la flamme d'un bec de gaz, la combus-

Lion activée par le couranl '* "■ " f"P""«™ J;^!"«J" l"»'»" "• d'air est rapide (fig. 23).

Le bois ne laisse que de petites quantités de cendres, il y a intérêt à le découper en petites bûchettes, à les calciner d'abord au rouge sombre dans un creuset fermé de façon à les réduire en charbon, que l'on brûle ensuite dans une capsule de platine inclinée, ou munie d'un couvercle incliné (fig. 24).

n convient de remarquer que les écorccs et les feuilles sont particulièrement riches en chaux, et que les cendres peuvent renfer-

mer soit du carbooate de chaux si riocinéralion a été faite à basse température, soît de la chaux vive si on a chauffé jusqu'au point de décomposition de carbonate de chaux. Pour éviter de peser ud mélange de carbonate et de chaus, ce qui donnerait pour deux déterminations successives des nombres différents, il est bon à la fin de l'opération de mouiller les cendres avec une dissolution concentrée de carbonate d'ammoniaque, puis de dessécher lenlemeut et de ne calciner qu'au rouge sombre, de façon à ne pas décomposer le carbonate de chaux formé.

Fig. 54. — PréparatioD des cendrea,

La détermination des cendres des grains est difficile, d'abord parce que lorsqu'on calcine les g;rains entiers ils sautent hors des capsules et surtout parce que le phosphate de potasse qu'ils laissent à l'incinération fondant très aisément recouvre d'un verre, imperméable à l'air, les parties non encore brûlées, de telle sorte que bientôt l'incinération ne fait plus aucun progrès.

Pour éviter la première cause d'erreur il est avantageux de commencer la calcination dans un petit creuset de terre muni d'un couvercle. 11 faut bien se garder de la commencer dans un creuset de platine fermé, les phosphates se réduisent aisément, attaquent le métal, le creuset est percé de petits trous et mis hors de service.

Les grains calcinés sont broyés grossièrement dans un mortier

PRÉPARATION DBS CENDRES. 133

de porcelaine vernissée, on ]es introduit ensuite dans une capsule (le platine et on commence à cbaufTer, eo inclinant la capsule pour favoriser l'accès de l'air comme le montre la figure 2i (1), après

Fig. Ji. — Construction d'un IriaDgle destioË à supporter Icb crenseti.

quelques instants la matière cesse de brûler, on laisse refroidir, on introduit une très petite quantité d'eau, pour dissoudre les phosphates, on décante daua un verre, on dessèche et on calcine lie Douveau ; la matière rougit, quand on voit que la ealcination cesse encore une fois de faire des progrès, on lave et on décante comme précédemment , généralement deux ou trois lavages suffisent pour obtenir une cendre blanche ; on évapore toutes les eaux de lavages dans la capsule jusqu'à sec et on pèse rapîdeuient. Les sels alcalins reprenant de l'eau par l'exposition à l'air, il est bon de laisser la capsule se refroidir sous une cloche (fig. 26), dont l'atmosphère est maintenue sèche par de l'acide sulfurique ou du chlorure de calcium.

M.Schlœsing détermine les cendres par un procédé très rigoureux; il introduit la matière h brûler carbonisée, si elle occupe un trop grand volume, dans une nacelle de platine formée d'une lame

'r On prépare Tacilement dans les taboraCoîrea des supports è creuset très résisluiti.cD eDQIaot daos ud gros Gl de fer des tuyaux de pipe, puis en pliant le fil en foroie de Irângte, comme le montre la figure 35.

disposée en demi-cylindre et un peu relevée à l'une des extrémités pour pouvoir être facilement conduite et retirée avec un fil métallique dans un tube de porcelaine ; celui-ci est parcouru par un courant d'acide carbonique, on chauffe au rouge sombre Tespace où se trouve la nacelle, les matières volatiles distillent, viennent se condenser dans les parties froides du tube, le carbone brûle dans le courant d'acide carbonique, mais la température est peu élevée et les cendres en général ne fondent pas, on termine la calcination dans un courant d'oxygène.

Il ne semble pas que ce procédé puisse dispenser des lavages dans les cas d'incinération des grains.

Préparation des cendres sulfuriques. — Quand la détermination des cendres doit être faite rapidement et qu'on se préoccupe davantage de leur poids que de leur composition, ainsi que cela arrive, par exemple, dans l'analyse des sucres bruts, on mouille la matière à incinérer avec de l'acide sulfurique, puis on chauffe doucement; on donne seulement un coup de feu à la fin de l'opération pour décomposer les bisulfates. Par cette méthode on transforme les carbonates et les chlorures en sulfates; cette substitution de l'acide sulfurique (40) et de l'oxygène (8) au chlore (35,5) et à l'acide carbonique (22) donne pour les cendres un chiffre trop élevé, aussi souvent retranche-t-on, un peu arbitrairement, du poids des cendres trouvé, un dixième.

L'addition de l'acide sulfurique aux cendres a surtout lieu, ainsi qu'il a été dit, pour estimer la valeur les produits de l'industrie sucrière, M. Violette estime qu'il convient de multiplier les cendres sulfatées des sucres bruts par 0,7 et celles des mélasses et des betteraves par 0,8 pour avoir les cendres réelles (1).

§ 36. — Quantités de cendres laissées par les divers organes

des végétaux.

Cendres dans les feuilles. — Th. de Saussure puis L. Garreau ont trouvé que la quantité de cendres augmente dans les feuilles avec l'âge des organes incinérés.

Dans un tilleul (2) la première feuille prise à la base du rameau renfermait, pour 100 de matière sèche, 9,60 de cendres et la huitième 7,60. Dans un orme la feuille la plus ancienne renfermait 16

(!) Ann. de chim. et de phys., 6« série, t. IIÎ, p. 489. (2) Ann, des se. nat. bot.^ 4« série, t. Xlil, p. 1G3.