CHAPITRE ni

Carbone, Carbures éthydragène. Carbure de silicium.

GnliiiiM*

47* Historique. — ^ Le charbon y tel que nous le connais- Èons dans Péconomie domestique, contient toujours de Pby« drogène et de la cendre^ de là, la nécessite de donner un nom particulier au charbon pur : l'on a adopté celui de carbone.

De tous les chimistes, celui qui en a le plus éclairé l'histoire estLavoîsîer; c'est lui qui démontra la présence de Phydrogène dans le charbon ordinaire en 1781^ c'est également lui qui prouva que ce corps, en brûlant , passait à l'état d'acide carbonique 5 c'est lui enfin qui , guidé par les expériences de Newton et des académiciens de Florence , aperçut le premier le carbone dans le diamant.

En effet. Newton, après avoir remarqué que les corps réfractaient d'autant plus la lumière qu'ils étaient plus combustibles, et que le diamant était doué d'une grande force léfinngente , avait 30U|^nné sa cambustibiKté* Les acadé*

64 MÉTALLOIDB&

miciens de Florence, en 1694» avalent rendu cette conjecture très vrabemblable, en exposant des diamans au fojer d'un miroir ardent, et en observant qu'ils s'y consumaient Plusieurs cbimistes français l'avaient mise hors de doute^ ei prouvant que les diamans ne perdaient rien de leur poiçk lorsqu'on les calcinait sans le contact de l'air, et se dissipaient, au contraire, lorsqu'on les calcinait avec le contact de ce fluide (i). Mais il restait à découvrir quelle était k nature du corps combustible du diamant : c'est ce que rechercha Lavoisier. Il brûla des diamans en vases dos au moyen de fortes lentilles, et ayant reconnu qu'il se formait de l'acide carbonique dans cette combustion , il en conclut que le diamant contenait du carbone et avait la plus grande analogie avec ce corps combustible.

Cependant ces recherches ne suffisaient pas pour connaître Tentière nature du diamant; il en fallait de nouvelles pour savoir s'il ne contenait pas d'autres élémens : ceÛes* ci furent faites successivement par Smithson-Tennant (21), Guyton-Morvcau (3), MM. ÂUen etPepîs (4), M, Davy (5), qui tous arrivèrent à ce résultat, savoir, que, quoiqu'il existe une si grande différence entre le diamant et le dbarbon, ces deux corps sont identiquement de la niêiii^...nature, résultat fort extraordinaire sans contredit, mais sur lequel il est impossible d'élever le moindre doute : car, soit que l'on combine 72,62 d'oxigène avec 27,38 de diamant

(1) On trouvera, dàiM le premier volume du Dîctîoniuiire de MaoqMir, lliiitoire trèi détaillée dei recherches qui out été fûtes sur le d»«mnm jm. 4|n*en 1778.

(2) Transactions philosophiques ^ 1797*

(3) jénnales </« Chitnie, tomns xxii , t.XkitV et Lxxxvr. Cuyton «mît, àk vérité , conclu de ses expcrictircs quu le rlmrboii éuit un oxide; mais o*élaiti tort, car il avait obtenu scnsihlameut l«s itiAmm quatilités do gai carbonique avec le diamant et le rhafbon forl4«Hii^hl MlriuA.

(4) BiUioihèqtt€ êritMmiqHt, décrmbru 1II07. ,

(5) Jtiii, éc vhim» 9t d$ ph/s,, 1 , 1 0.

CARBOHE. (m

OU de cbarbon pur, il en résulte loo parties de gaz carbonique. Or, le g^ carbonique est un corps constamment formé dés mêmes élémens dans les mêmes proportions : donc le diamant n'est que du charbon , et ne diffère de ce* lui-ci que par Tarrangement de ses molécules.

48. Propriétés. — Le carbone est toujours solide, sans odeur, sans saveur^ son poids atomique est 38,2i8; la plupart de ses autres propriétés physiques sont yariables.

Le plus souvent il est noir, sans forme régulière, facile k réduire en poudre : tel est celui qui provient du bois : alors il est difficile d'en déterminer précisément la pesanteur spécifique , parce qu'il est rempli de petites cavités dont l'air ne s'échappe qu'avec peine.

Quelquefois le carbone est compacte, friable, luisant, ressemblant à la houille 5 du reste , noir et sans forme régulière, comme le précédent. Sous cet état, les minéralogistes l'appellent anthracite. L'anthracite contient souvent de l'alumine, de la silice et de l'oxide de fer; il en est, à la vérité, qui n'en contiennent que très peu : l'anthracite d'Allemont, département de l'Isère, est dans ce cas; on y trouve 0,97 de carbone; sa pesanteur spécifique est de 1,8.

Plus rarement le carbone est cristallbé et si dur qu'il raie tous les corps , et n'est rayé par aucun : dans cet état il constitue le diamant. Les diamans sont ordinairemeut lim>pides , tantôt sans couleur , tantôt colorés en gris , en brun , en rose, en bleu- clair : il y en a aussi de jaunâtres et de vert-serin. Quelques-uns ont huit faces, formant un octaèdre n^ulier; d'autres en ont douze, formant un dodécaèdre rhomboïdal; d'autres vingt-quatre, d'autres quarantehuit; la plupart sont à surfaces curvilignes. La pesanteur spécifique des diamans varie entre 3,5 et 3,55 : d'où l'on voit qu'elle est plus grande que celle de l'anthracite. L'on sait d'ailleurs que celle-ci est plus grande que celle du charbon de bois. Cette différence de densité nous permettra d'expliquer pourquoi le gaz oxigène et les autres agens chi-

t. Sixième édition , 5

6M MÉTAÎiU>IDËS.

mufues atUqueiU ixKnns facilemeiit le diam&nt <{U«TatiÙi«h rite 9 et t&Bthxacite c|iie le charbon de bois. : Propriftés chimiques. — Le caibbhe, soumis à la |d« forte dudeiir de nos fourneaux , ne se ramblKt point , et ne diminue point de poids (i). Il est impossible, d'après cela, de déteramner directement la densité de sa vapeur^ l'on ne peut y parvenir, j«squ'à %m ^certain point, que par des considjérations fondées sur la prc^priëtë qu'ont les corps de fie oombiner en Tolmne dans des rapports simples. Quand il n^est point k l'état de diamant, qu'il est pur d'aiU0iirs,oa «im^ement mêlé à quelques matières étrangères , il oonduit le •calorique d'une manière très marquée (Chei^vrens^e) ^ M conduit surtout assez bien le fluide élecjtrique •: aussi pouiv fàiKrbn S9 siervir du €)iariK>n arec beaucoup de suçcèa pour •en^relti^xper! le pied des paratonnerres , et transmettre au sol â'élept^téqueceut-ci reçoivent des nuages (2). C'est poitf*

(t) Cependant II paraîtrait, d'après une note insérée dans leâ ^jui.. dâ Ckim.'et de Phys., xxii, 3a6^ qne deux rootceaux de ce corps, taîRés en cônes» fldâfilés <mx Hitg «ondueteim 'd^vne pile voltaîque, et mis en contact pendant IVu^ticni^e cet af^pareil, éprouvât non-seulenent une espèce d^goition liés intense (ce qu*on savait déjà), inais encore une espèce de fusion, <guand qn ries çloicne un peu Tun de l-autre. Alors on voit le charbon du pôle positif ^accroître de ~ à j de pouce; celui du pôle négatif, au contraire, diminue et se' tei^mSne en une èavité sphéroîdale, comme si une portion avait été Wttfikpai^ée^iir^'aBtre charbon par un courant dirigé du fil négatif au fH positif. M. 8»lUn0n, (|tti a jépété cette expérience annoncée par M. Hare, ^X .^voirrçipoiuiuAvec un roiçrosco|)e des indications, évi^teb 4e fuaîiMi^ p^daut laquelle, selon lui, le charbon, à Tétat de vapeur, se transporte deTiiO à rauU*c pôle. M. William West assure également avoir constaté le transport du charbon en vapeur du pôle négatif au pôle positif. Quelques chimistes pensent qne le corps fondu n*est que la cendre du charlion.

(t) Cependant il ne faudrait pas se aeimr pour cela de charbon ordiDaln; AT^ur la^j^ce partie de eelyi que l'on coQ6qn[iiiie« quoique bien |répaïâ« ne conc^iit pas le fluide électrique, ainsi que M. Thenard Ta reconnu dès 1^14: il ne devient bon conducteur qu^autant qu'on l*a calciné convenablement, par exemple, à-pcu-près autant que Test la braise: celte calcination le dépouille sans doute de Thydrogène qn*il contient.

M. Clieuvreusse a fait la même ohserfalian en ta»5. Le mémoire qn*il «

CAIl&ONE. «1

quoi 9 81 Von fait commimîquer avec Tun des fils d'une piHe , un fragment de charbon bien calciné et refroidi , et si Ton touche Fautre fil avec le charbon mème^ il y a ignition et combustion de quelques parcelles du corps au point de contact. Quelque dense qu'il soit, le carbone a toujours la proprîëté de brWer dans le gaz oxigène et de s'y gazéifier; mais il faut que la température soit élevée, et qu'elle le soit d'autant plus que la densité du corps condmstible est plus considérable. Provient-41 de matières végétales ou animales , sa combustion peut avoir lieu sur le mercure , comme celle du bore, dans une petite cloche recourbée (44); et alors, soit en poussière, soit en petits fragmens, il prend feu im peu au-dessous de la chaleur rouge. On peut encore en opérer la combustion en le faisant rougir à la flamme d'une bougie dans quelques-uns de ses points , et le plongeant dans im flacon plein de gaz oxigène. Un fil de fer , dont l'une des extrémités pénètre dans un bouchon , et dont l'autre se recourbe et se termine en un cercle sur lequel se trouve placé un petit disque de tôle un peu concave , est très commode pour faire cette sorte d'expérience. On met le charbon sur le disque, et on enfonce le fil de fer et la capsule dans le flacon , jusqu'au bouchon : il faut que le flacon soit à large ouverture , que le fil soit assez long pour que le bouchon ne s'enflamme pas, et qu'il y ait une petite ouverture par laqfuelle le gaz, en s'échauffant, puisse se dégager. Dans toiis les tas, le charbon, pourvu qu'il soît pur et que l'oxigène soit en grand excès , brûle avec beaiicbùjp de chaleur et de lumière , sans résidu et sans forfaer d'autres produits que du gaz acide carbonique. Mais lorsque au lieu d'agir

publié à cet égard contient d'ailleurs plusieurs antres remarques intéressantes} il compare les charbons fortement calcinés à ceux qui le sont moins, et il trouve que les premiers sont tout à-la-fois plus denses, plus conducteurs de rélectricitc et du calorique , moins combustibles que les seconds , <:t qu*ils absorbent moins facilement Vhumidité que ceux-ci. ÇJnn. de Chim, et de Php*^

68 Métalloïdes.

sur le charbon de matières végétales et ûnimales, l'oi agit sur l'anthracite et à plus forte raison sur le diamant, ces procédés de combustion ne réussissent plus* Pour brûler facilement ces sortes de charbons qui sont très denses , il faut se senir d'un tube de porcelaine , l'établir borizontalement à travers un fourneau à réverbère j y introduire le corps combustible , adapter à chacune de ses extrémités, au moyen de deux petits tubes de verre, deux vessies de caoutchouc, l'une vide et l'autre remplie de gaz oxigène, élever ensuite la température jusqu'à faire rougir le tube , ouvrir les robinets des deux vessies , et prosser peuà-peu sur celle qui contient le gaz oxigène : ce gaz passera à travers le tube , se combinera en grande partie avec le charbon et se rendra dans la vessie vide ; de cette seconde vessie, on le fera repasser dans la première, et de celle-ci daus la précédente. De cette manière, en supposant que le gaz oxigène soit en excès, comme dans l'expérience précédente, tout le charbon disparaîtra , et ne produira aussi , comme dans l'expérience précédente, que du gaz carbonique. (P^pfez pi. XII, fîg. I.)

L'acide carbonique n'est pas le seid produit qui peut résulter de la combustion du carbone; elle peut encore donner lieu à de l'oxide de carbone ; mais celui-ci ne se forme qu'autant que le charbon est plus que suffisant pour absorber l'oxigène, et que la température est très élevée. Ces deux produits sont naturellement à l'état de gaz. L'acide contient un volume d'oxigène égal au sien , et l'oxide la moitié de sou volume seulement (191 et 201).

Or, comme l'on sait que les corps se combinent en volume dans des rapports simples, ne peut-on pas supposer que le gaz carbonique résulte d'un volume de gaz oxigène et d'un volume de vapeur de carbone , condensés en un seul? C'est ceque M. Gay-Lussac a fait, et il en a conclu que la densité de la vapeur de carbone d(»vailètre égale i celle du gaz carbonique moins celle du ga/ oxigène, ou à 1,5^45 moins 1,1026, c'est-à-dire o,43i}>*