COKE

Le coke est le charbon qui prbvpeirt de la distU}atioH de ia boelUe.

I^ famUle^ soumise à t'ac^èn de la duiieur, dcRme naissattoe à des produits volatils fcHinés principalement d^eau^ de goudron ^def ai, et laisse pour t«éadu le ocia^ qttiirâs|^0ci{io«i$ttKde la^^pierre ponce..

Sa couleur est d'un gris de fer, son éclat demi-métallique; on peut le toucher sans qu'il laisse sensiblement de tracé noire sur les mains.

Le coke attire l'humidité, de l'air comme I0 charbon de bois. Dans les temps secs, il abandonne une partie de cette bumidité et n'en reti^ que 0,04 à 0,05 de sqa poids. ., !

Le coke ne brûle facilement qu'en grandes masses et sous l'influence d'un courant d'air rapide ; les fragments incandescents que l'on retire du foyer s'éteignent aussitôt.

C'est le combustible qui produit en brûlant le plus de chaleur ; il donne dans les hauts-fourneaux des résultats que l'on ne peut obtenir avec le charbon de bois.

0» mm^ d« o^KÊ pour le cbaiilBa^dQpiifisticpie ; juais iHi l'enitploie ^rlout peur le dMtu^9ede$ locomotives et la fonte des métaùi^. Dam la fabrii^oa du im^^ il rempk^ce la^ boiuile., «qui m peu4 être «mpk^ée daifê le travail de«battts-4(Hi^n[)eau|s:. à cause d6«^ fusion facile et da la .gÉ^ande quattjtité de ^oufnequ'^il^ oontieiit.

Le cobs .étant beaucoup naoins combusti^e que le cbai^n àe. bm, la carfooQÎBàtîoti di^ la hauiÛe slexéoute avec ha^çou^ plus d^ facilité qm celle du bois. , . » v . r»

Ott peu^ d^Abord distiller la hottille d^i^ (^ cylindirefs^ ^n foxite^ comme dans lÀ fabriofiytionrdii gas de l'^l^age; mais dan^ c^cas 1^ fabrical^ du coka n'est qu'aooes^oife. . . . '

Souvent on cM>oni9e la houille parun^^aéiliode analogue à cell&fue l'oa suit daos les forêts, pour h prép^raticm du charbon de bois. ,

On forme av^ la houille en morceaux , sur un terrai^ b^ttu, un teBtoe

M CÀftDONR.

conique dont la base est de 5 ^ 6 mètres et la hauteur d'un mètre environ. Au centre, un espace vident ménagé pour servir de cheminée par laquelle te feu est introduit. On modère la chaleur, qui se communique de proche en pro^e, en repôuvrant le cône de poussferde cofce. Là cari)onisation dure quarante-huit hernies enviroUi. L'opération est tettni* née, lorsque la ipasse eâl devenue incandescente, ^t quil ne se dégage plus de fumée ni de flamme; on étoufiTe alors Je feu avecdujpoussi^r, ou on réteint en étalant le coke sur le sol.

Dans cpielques localités, et principalement dans les environs de Samt- Étienne, on carbonise la houille dans des tas de fortne prismatique qui ont 15 à 20 niètres de Itmg, 1 mètre de hauteur/ 2»,5ô à leur baàe inférieur^ et 1 ",75 è leur partie supérieure. '

Enfin le coke peut être fabriqué dans des fours en briques de formes variables; il est fticile alors de recueillir le noir de fumée qui se forme pendant la combustion incomplète de la houilte.

On dirige la fumée dans une série de chambres en briques voûtées, où vient se déposer le noir de fmnée. • .

En moyetine, iOÛ paiHes de houille fournissent 50 à6Ç parties de cok«.

CHARBON DE PQIS*

Le dîarbon de bois est le résidu fixe qui provient de la distillïition du bois ou d^ sa combustion incomplète.

Le bois, séché à l'air, présente à peu près Ja composition suivante :

Carbone ,...,.<. 38,5

Eau combinée . . . . . 35„5

Cendres. * 1,0

Eau libre 25,^

Oïl toit donc que si par lé distillation le bois pouvait se décomposer en ieau et en <5arbone, on devrait oî>èeiiir SB,5^ de carbone^ Mais on ne saurait éviter, pendant kl distiHatién du bois, la production de gaz hydrogène carboné, d'oxide^dé carbone, de goudron, d'acide acétique, tous corps qui contiennent du carbone. Aussi les méthodes les plus parfaites ne àonnent-èiles quef 27 à 28 p. 10^ dccharixm. Les procédés wdinalres de cari)onisaf ion employés dans les forêts n'en donnent que 1 7 ii IB p . 1 00 .

On fabrique le charbon de bois par deux procédiés différents.

Le premier, qui est le plus usuel, s'exéctite en plein air et porte le no^ de prooédé îles forêts; d^ns le second pr^ôcédé, on emploie des vases distillatoires qui permettent, non seulement de recueillir le charbon de Txfis , mais encore de condenser les produits volatils, riches en acide acétique et en esprit de bois , qui se smit formés pendant la distillation du ^boiâ. ■-' ■ '"• : ' ' ^^ •* '• *•"• '■ ■ ••' '

CAHBONB. ftl

Nous déàîrons ici seulement le {MX)cé(lé des forêts, nmis réservant de traiter de la distillation du bois à Farticle adde acétique.

dftrfeonlMtlon en meules*

Le charbon se fabrique ordinairement dans les fcH'éts par un procédé qui porte le nom de carbonisation en meule ou de procédé de carbonisation rfe» /brfts (pi. 7, fig. 1 et 2).

Dans le procédé habituel de la carbonisation en meules, on ccHumence par établir, au centre d'un aire plane circulaire, tA)is ou quatre montants verticaux qui forment une cheminée de 0",30 environ de (tiamètre, autour de laquelle le bois se range circulairement sur trois étages , de façon que chaque bûche se trouve comprise dans un plan vertical passant par Taxe de la meule. Les gros morceaux sont au centre, les petits à l'extérieur. On couvre la ineule, dont les dimensions varient de 30 à 150 stères, avec de la terre et du fraisil, des feuilles, etc. On Fallume en découvrant la cheminée et en jetant au centre de la meule du charbon embrasé que f on recouvre de meiiu bois. A la base et à l'extérieur de la meule, on perce des trous qui restent ouverts pendant toute la durée de la carbonisation , et qui servent à introduire l'an* nécessaire à l'opération. On laisse la cheminée ouverte pendant quelques heures pour que la combustion s'établisse au centre de )a meule, et on la rempHt de ten^s en temps avec du meiiu bois, afin de former au centre de la meule un amas de charbon. Quand la combustion est suffisamment active, ce qui arrive au bout d'un temps qui varie avec la dimension des meules , on bouche la cheminée, puis on laisse la meule en repos pendant quelques heures. De petites fumées blandies se dégagent afers de sa surface, surtout de la partie supérieure , qui commence à s'affeisser. Oh perce des évents dans la couverture de la meule, vers sa partie supérieure. Une fumée blanche et abondante s'en dégage pendant quelques heures; puiis cette fumée devient bleuâtre et presque transparente, ce qui indique que la carboni^tion est achevée dans cette partie de la meule. On perce de nouveau les évents de dégagement à 0"30, ou 0'"40, au-dessous des premiers, et l'on continue ainsi jûsqù^à ce que les évents de dégagement arrivent prèfii des trotis de la base de la nieule, qui restait ouvertis pendant la durée de la carbonisation. La meute s'est beaucoup iaffaissée , te bois ne donnant que 0,3Q à 0,40 do son volume de charbon.

Pour déterminer ce qui se passe dans l'itération de la carbonisation en meule, îl est essentiel de connaître d^ quelle manière l'air, introduit par les trous de pied, agit sur le combustible pour l'amener à l'état de charbon. L'oxigène de l'air sç convertit-îl en acide carbonique ou en oxide de carbone? Brùle-tr il du charbon ou seulement les produits de la distillation du bois? Enfin, commet la carbonisation mardie-t-elle dans l'intérieur de la meule? ■''

t3 CMW».

£ti «ûM^ftnat'lâ oompoiilioii des gai qui m dégagenl dds évents a^ec celle des gaz prodnito ém& U distiikitioH du bok &a Vastes dass A* i^iet

men a pu résoudre ces différentes questions.

Lorsque la fumée est blanche et abondante, les gaz qui sortent des évents ont donné à l'analyse les résultats suivants (moyenne de cinq expériences):

Acide carbonique. . . . Î26^,7 '

Ilydin^lènc i ••<•*•« « 9^

Produits liqiudes cçrrespondant ^ 1 litre du gaz précédent, suppcksé sec, i^\Q3. Ces produits paraissent identiques, à ceux que donne la distillaQon du bois eii vases clos,

Quand la fuAiée est çl^aire, presque transparente et peu abondante, l'analyse des gaz puisés d^ins Téventa donné {.moyenne de trpis expériences): .

Acide carbonique. . * . 2iî,6

Oxifte decai!)ohe. . . . '5,7

tlydrogiènc 42,^ ^

Azote* • •; • 4 S9^5

Produits liqukljes q^respondant à 1 litre de gaz sec^ 0^*^,5^.

On rmt dé^ par ces aiia^yses que rpxi^ène de l'air sa transforme prin* ctpal^m^t en 4|^cid8. carbonique; en effet, la proportion d'oxidede car^ poBB contenue dans, ces gas ne renferme guère que. 4e quart ou le duoquîème de Vojf^g/^ qui correspond à Tazole dan$ Tair .atmpspbé-

Mais on peut â^ii^r aune jQ<mcli^siw plus positive coi[npa|*aniXe$ résultats pr^écédeints à ^'ansdyse des gaz obtenus dans la dJj^Uatipn du bois, ejivas^ clos. ^

Les gaz cor^esipondant à la pr^ii^.périj9ded0^lA disftillatipn en vase ck^, ç'estnà-direii l'appartlipn de fumées âbcmc^antes^ é{)âi&^. ei pîcpianl^, ont donné à^ l'analyse: ^ .

■ Acidit carbonique. . T. M,^ - *.

" OxMe ée tarbooe . . ^ , 36^8 '

Hydrogènes . , . .; * H^ '

Axo«e«tpert^ . . * . • 1,5

. A k An de la distâUatinn, qoaad les ga^ décp^K^brâkieiii^ i'air avec une flamme bleue, l'analyse a donné : i . r •■■ -

GâMORK. &3

Oxkle de carbone. . . . 24,9 tf yvifpèiio # • • . A w * Ali^t

L'expérience de distillation dan8 laquelle op a £ai(ies deux aoalyfi^ qui précèdent, a donné, en charbon, les 25 p. 100 du poids du hqi&j H ce charbon obtenu perdait encore, par une forte calduAiUaii dao^ un creuset ferme, les 9,à p. 100 de sou poids.

Supposons que Toxigène atmosphérique, daais la <îa]^)oaisatk>ix gu meules, ne produise que de l'acide carbonique^ et r^traxicbons r#zoCe,et Facide carîx)nique correspopdant (20,8 d'acide carbonique pwjur 78,2 d'à* îote), n(ms trouverons les restes suivants, qui représenteraient, dai|& cette hjpoâièse, la composition des gaz produits par la distillation 4u bois,

PrtmSin période. -- Fnmées iïanehes êpûîsm.

Acide carbonique ♦ . . • 12,§ Ô9il

Oxkle de carlK>ne 9,7 30,0

Hjrckogène. ....... ^,9 30,9

Deuxième périiode. — Fumées clairet:

Acide carjiiOiiiqiie. • ..\ 7,9 28j0 .

Oxi^e de ctrUme • . .. • 5,7 22,» .

Hyda^ène. ..,.».. 12,3 A9,2

On voit 6[ue , dans la supposition faite par M. Ëbelmen, les gazplfover nant de la distillation dans les meules auraient une composition semblable à celle des gaz produits dans la distillation en vas^ dos, surtout vers la fin de l'opération. Bàns les deux cas , la proportion d'acide carbonique et celle de Toxide de carbone vont en diininuant du conir mencement îi la fin 4^ l'opération, tandis que l'hydrogèpe a^gin^nte. L'apparition des fumées blanches et tran^^rentês, dans la carbonisation en meule^ indique gue Jes gaz ne traversent plus qu'un combustible de composition uniforme, et les résultats des analyses doivent être alors comparables à ceux que di?nne la lin de l'analyse en vases cIqs. tes gaz qui accompagnent les fumées blanches et épaisses dans la carbonisation en meules correspondent aii contraire à ces combustibles de composidon variable , et ne peuvent pas être exactement cbmpa^abl^ aux premiers produits de la distillation du bois en vases clos.

C'est en partant de ces résultatsfua M^ Efo^lo^n. est a^rrivé aiu 4eiix

H CARSO!».

conclusions suivantes , qui lui paraissent foiwlamentales pour la théorie deTopération:

1*» L'oxigène deTair qui pénètre dans la meute par les évents d'admission, se change complétenœnt en acide 6aii)onique, sans mélange d'oxide de carbone;

S*» L'oxigène de l'air se porte en entier sur le chaxi)on déjà formé, et son' action est nulfe sur les produits de la distillation du bois, en sorte que celle-ci s'opère de la m^e manière qu'en vases clos. ' Ces deux principes, une foiis posés, permettent d'apprécier assez nettement ce qui se passe dans la carbonisation ctu bois en raçules. Nous avons vu qu'on allumait la meule par le centre, et que Ton conduisait l'opération en perçant des évents du sommet à la base du cône. La carbonisation s'opère donc du haut en bas et du centre à la circonférence. La surface de séparation entre le charbon déjà formé et le bois, pa? raît être celte d'un tronc de cône renversé, dont Taxe serait celui de la meule et dont l'angle indt conçtamment en 3'ouvrant, à mesure que la carbonisation s'approdie de la base de la meule, Cette manière de concevoir la marche de l'opération paraît é'accorder en tous points avec les résultats des analyses, ainsi qu'avec les circonstances que présente la carbonisaticm. Pour concevoir, en ëflfet, que l'oxigène se change seulement en acide carbonique, il feut nécessairement admettre que l'air ne travCTse pas uiie épaisseur .considérable de charbop incandescent , et qu'ainsi la cconbustion du charbon s'opère constanunent à la surface de séparation, entre le charbon produit et le bois incomplètement distillé. Le refroidissement dû à l'absorptioû de chaleur latente produite par la distillation du bois s'oppose à ce que l'acide carbonique, premier produit de la combustion, puisse se changer en oxide de carbone; en effet, on sait que cette transformation a besoin, pour s'eifeçtuer, d'une température étevéfe.

Une expérience directe ,^ faite par H. Ebelnâen à Audîncourt , un an après la publication de son mémoire, a confirmé très nettenient les conclusions qui prècèderit^i). Une meule de 30 stères de bois a été montée d'après le procédé ordinaire, et l'on a conduit Ift carî)onisation comme d'habitude, puand les évents dé dégagement sont arrivés à la moitié d^ la hauteur de la m^ule, aa a découvert la meule et on en a enjevé une nàoitié afin de voir la répartition du bois et du charbon dans la meule vers le milieu de l'opération (pL 7, fig. 3).

toute la partie centrale de la meule ABCD était convertie en charbon entassé înégalânent. La partie extérieure, qui s'était engendrée par la révolution du triangle ABC autour de l'axe de la meule, était formée par du bois qui n'avait pas même éprouvé de commencement de dessicca-

GARBOtfE. 45

tioQ. Les lighes AB et 6<XmarquaieHt très neHement la séparation entre le bois et le charbon. On voyait deiî Mchès, charbonnées à leur extrénaité, être à Fétat naturel à un décimètre de la partie complètement carb(Miisée.

On se rq)résente facilement l'avancement de la carbonisation en concevant que la génératrice AB du tronc du cône, qui forme la séparation entre le bois et le charbon, aille en s'inclinant de plus en plus sur i^ plan horizontal , jusqu'à ce qu*e^e se confonde avec lui. . ,

Propriété» s^Êénîtë éa ^HcrlMm d« feol«.

Le charbon de bois est dense lorsqu'il provint de la calcination de bois durs, et très léger lorsqu*il a été produit avec du Ikhs blanc.

La combustibilité du charbon de bois varie avec sa densité; un charbon de chêne , qui est très dense , s'enflamme plus difâcilement que le charbon de fusain, qui est très léger : aussi ce dernier est-il préféré pour la préparation de la poudre à tirer.

La méthode que Ton a employée pour carboniser le bois exerce aussi de Vinfluence sur la combustibilité du charbon, et Voji peut dire que le diarbon préparé par distillation est toujours plu^ léger et plus combustible que celui qui a été obtenu par la carbonisation en plein air.

Le charibon ne commuée à brûler qu'à la température de 240* : au moment où on le soit des meules, il eçt souvent tcès pyrophorique. in^ troduit dans les magasins lorsqu'il est enfeore chaud , il s'embrase quel- <piefois spontanément; cette inflammabiîîté est due à la faculté que possède le charbon d'abscw^er l'air rflmosphérique.

Le charhon décompose l'eau à une température rouge. L'hydrogène de l'eau devient libre ^ et son oïigène s'unit au carbone pour former de l'oxide de cs»*bone et de l'acide carbonique.

Cette décomposition se fait ordinairement dans un tube de porcelaine rempU âelH*aise que l'on a préalaWement calcinée afin de la débarrasser des gaz qu'elle contint encore. Ce tube communique d'une part avec une petite feomue remplie d'eau , et de l'autre avec un tube (m verre propre à recueilMr lès gaz. Lorsque le charbon est incandescent, on porte à FébullitiûA Vem de la cornue, et là vsqpeur, éu passant lentement sur le charbon, donne naissance à des gaz qu^on reçoit dans des épi^ouvettes.

Ges^gaz ne présenterit pas toujours la même composition, car f acide carbonique étaiit lui-même décomposé par le charbon, produit des quantités variables d'oxide de carbones ils ne contiennent que des'traces d'hydrogène carboné. Cela se conçoit , puisque tous les carbures d'hydrogène se rédtdsait en charbon et en hydrogène à la tenipérature même à laquelle a lieu la décomposition de l'eau par le charbon.

D'après M. Bunsen, un mélange gazeux provenant de la décomposition de l'eau par le charbon , présentait la compositioil suivante :

Hydrogène carboné. . . 00,17

ta pwiportîoè 3è cendres que laissé \ln cliarbôD en brfliant yarîe avec l« espèces (te bcfe qui font produit. Diaprés M. Berthier, cette proportion de cenires est :

pour lOW tfè Boî^ rfe ^BbuÎ. . . . V . ' . . 5fl^ de cendres

*- — U^JOL &ifémt • * . . ta ' —

— -r^ boiAiêaii « • ,.« « • X9t —

— — charme. ^ , , , » . 26 — .

— — hêtre. * . . .... 30 —

Le chArbon de bois est t^ porei^iL : il absorba «an ae'icftdidMHmltne gprande quantité die %%z et de vapeur d'ew ; W dMirben f»âitt^ eipsÊé à Tair co^itieni de ^a à 12 poQjriOa d'em; il ^ satUYi» t^&àmâeù^ de là chaleur et de r^betricjté.

En Je cateiaaxit^ qq lui fait perdre^lc» gs» qu'U ft absorbés^ «t en le transforme eQ braise (jui cooduit alors ^et«»lleur ^i i'él^tririlè: dnu^xt état^ il peut i^rvir k eAYelopper le pied 4^ , paifatoftiteCTes » ^ fedtit^ récoulemeaat dtt fluide électri(jOcda»$^ le «ol..

Un morceau de charbon qui sort des bwtMownàfft^x par F<m^rlim pratiquée pour l'^çaulement des ^oricis^ ^t q^i » ^ aâw»a|wr coâséquent à une tempérajt^e très élevée^ conduit aaset biea h cMetiv pour qu'il soit impossible de le tenir à la lot^n lorsqu'on foit VMpr momàet aeé extrémités. —

Lorsqu'on fait çonunHulquer deux Kioroeaui; (Jte.eteu^ûn otAcUkà» et taitlés en poinl^a ^ve^ le& deux (ôle^d'u^icot» |Àla« el^wTonri^ proche graduellement les es^tn^mités 4u obiurboft,, oa yfài iqpfAraMie alors une clarté des (dus \lYa& qulne peut étroeoiaparéfi qu'à ceUo du soleil; cette kunière n'^t pa& plus iorte dau& Yw quat. dmaa te vida: aussi Vexpàriènce sa fait-elle ordmaii:eaieut daa& UAa «loelle oà le ^iàe a été fait préalablement. Ou v^it la ppint^ du c^rbû» pkMEi^u p41e négatif de ïa pi^ se creuser^ tandis que le chai^x)» placé ^ja p^ foéHi m^ le*couvre d'up dépôt charbonneux; ce qui seôd^e iuidiqu^ ^'ii a'asifpét un transport de charbon d'un pôle à Tautre,

Le charbon de bols a* la propriété d'ahsoiiw.les matièroa courantes; il peut même déterminer la préçÂpiiatâon d'un gnurà n^mbv^de corps inorganiques, conune l'a reconnu M. Payen, et.pius récasoment M. èraham. Le charbon précipite l'iodé de sa dii^sscdutiQU d^n$ l'iodura de

potassium, la chaux, TazoU^deplûtd»^ et. hi plupart des sous-sels métalliques de leur dissolution dans Teau. M. ChevaUier et plusieurs autres chifnistes ont étendu les expériences de M. Graham à un grand uookbre de sels. Il est probable que les corps absorbé^ par le cbarbon coatraetent avec lui une sorte d'adhérence , et se fixent à sa surface, ccâoame tes pu>r-* dants et les matières colorantes à la surface des tissus. jLe^ matières orgar niques qui ont été absorbées par le charbon ^ peuvent être retirées sa^s avoir subi de modification.

Le charbon de bois jouit aussi de ta propriété d'absarbeip les gax^ sam cependant se combiner avec eux*

On constate ce fait facilement en éteignant dans d^ xx^erçure des morceaux de cbarJ)on incandes(3ent, et les faisant eni^te w^n^ daB&4es éprouvettes où se trouvent différents g^A. Les gaz sonl ijondensésk.avee une grande*^rapidité.

Théodore de Saussure a reconnu qpe Fabsorptiott est variable aveek nature des gaz. bn peut dire, d'une manière générale, que les g^ qui sont absorbés en plus grande quantité par le charbon ,. sont les plus $olùbles dans Feau.

Les résultats principaux des rechafches ide Théodore de Saussure 3ont indiqués dans le tableau suivant :

i iKMire <k elHHrJboii 4e b«l^abt0fli» M BM^^

Les gaz absorbés se dégageiU lorsque le dia^bo^ limi à 4tre »)|Ihm&^ faction du vide, -

La condensation des gaz par le charbon favorise leur action sur â'awftr^e corps : ainsi le charbon de bois , saturé de gaz acide sulfhydrique et introduit dans Toxigène, donne naissance, comme l'a reconnu M. Thefiard, à une détonation en produisant de l'eau et de Facide sulfureux ; si Foxlgène e^ mêlé à Fazote, Faction est plus lente; l'hydrogène seul est brûlé , et il se fbrme un dépôt de soufre. *

La propriété absorbante du charbon a été utilisée dans Findu$trie ; cette propriété fait employer le charbon comme désinfectant et comme préservant delà putl*éfactiori les matièt-es animales.

acide sulfureux.

aciite Mf biriHynB.

FV«tâiî4e4'M»«^

. acide carl>mq«e^ , .

bicarbure dlk^dr^gène.

oxlde de carbone*

ôxigène.

azote.

' hydrogène.

M AKBINH).