DE LA POURRITURE HUMIDE DES VÉGÉTAUX

On appelle pourriture humide (en allemand vermoderung) la decomposition que le bois, le ligneux, enfin toutes les matières végétales éprouvent sous l’inflence de l’eau, si Pair n’y a pas de libre accès.

Des questions fort intéressantes se rattachent à ces phénomènes, celles surtout de la formation des lignites et des houilles : ces débris de la végétation antédiluvienne méritent à un haut point notre attention. La con- ' stitution. de.ces matières prouve qu’elles. sont les produits des actions

i INTRODUCTION. lix qu’on designe sous le nom de putréfaction et d’érémacausie (combustion lente). Par l’analyse, il est facile de déterminer la manière dont leurs parties constituantes se sont modifiées, en admettant toutefois De leur: masse principale était du ligneux.

Pour bien saisir là production des lignites et des houilles, il est nécessaire de considérer d’abord l’altération particulière que le 'eneux éprouve en présence de Phumidité et à abri complet ou presque complet de Pair.

Pourriture humide du ligneux. — On sait que le ligneux pur, le linge par exemple, humecté d’eau, se décompose peu à peu, en dégageant beaucoup de chaleur, et laisse enfin une masse tendre, qui n’a presque plus de cohérence. C’est là la substance qui, avant qu’on connüt l’action blanchissante du chlore, servait à la fabrication du papier; si on l’entasse par couches, on remarque, pendant qu’elle s’échauffe , le dégagement dun gaz , en mêmetemps qu’elle éprouve une diminution de poids qui s’élève de 18 à 25 pour cent. De même, lorsqu'on abandonne des copeaux de bois humides dans un vase clos, ils continuent de dégager de l’acide carbonique, comme si lair avait encore de Paccès, de manière qu’il s’etablit ainsi une véritable putréfaction. Le bois blanchit alors, perd sa cohérence et se transforme enfin en une substance très friable.

Le bois pourri et blanc qu’on rencontre dans l’intérieur des troncs d'arbres dépéris qui se trouvaient au contact de l’eau, doit son origine à la même décomposition.

Un échantillon de bois de chêne, ainsi pourri, séché à 100°, a donné par Panalyse les résultats suivants :

Carbone = 47,11 — 48,14 Hydrogène = 6,31 — 6,06 Oxigène — 45,41 — 44,43 Cendres mean tab An GA

Si l’on exprime ces nombres en proportions atomiques et qu’on les compare avec l’analyse du bois de chène de Gay-Lussac et Tu&varn, on voit qu’une certaine quantité de carbone s’est séparée des éléments du bois, tandis que la quantité d'hydrogène s’est ini Ces nombres s’accordent assez bien avec la formule C,, H,, O,, *

Les éléments de l’eau sont évidemment entrés dans: a composition du bois avec une certaine quantité d’oxigene de Pair, tandis que les élément de Pacide carbonique s’en sont séparés.

. Si l’on ajoute à la composition du ligneux de chêne, les éléments d 5 atomes d’eau et de 3 atomes d’oxigène, et qu’onen retranche 6 atomes

* Exprimée en centièmes, elle donne 47,9 earbone , 6,1 hydrogène et 46 oxigene, e*

Ix INTRODUCTION. B

d’acide carbonique, on obtient exactement la formule du pourri blane; | en effet, on trouve:

Bois de chêne Cse H,, O,, plus 5 atomes d’eau H,, O:

et 3 atomes d’oxigène O:

donnent 0.2209 En en déduisant 3 atomes d’acide carbonique G; O:

on à C;;, H,, O,..

La pourriture humide est donc un phénomène complexe; elle tient à la fois de la putréfaction proprement dite et de l’er&macausie, par la part qu'y prennent simultanément loxigène de l'air et les éléments de Peau. Elle se modifie naturellement, suivant que l’accès de Pair est plus ou moins intercepté, et c’est aussi cette circonstance qui fait varier la composition du pourri blanc.

Le bois de hêtre, ainsi pourri, a donné par l’analyse :

47,67 carbone 5,67 hydrogène 26,66 oxigène

à 100,00 composition qui correspond à la formule C,, H,, O,..

La décomposition du bois se manifeste donc sous deux formes différentes ; suivant que l’accès de Pair est libre ou entravé, il éprouve la pourriture sèche ou la pourriture humide. Dans lun et l’autre cas, il se produit de Pacide carbonique, et, dans la pourriture humide, une certaine quantité d’eau entre en combinaison chimique. Il est très probable que dans ce dernier cas, comme dans tous les phénomènes de putréfaction, l’oxigène de l’eau a pris part à la formation de l’acide carbonique.

Formation des lignites. — Les lignites se sont nécessairement formés par une espèce de pourriture analogue à celle que nous venons de développer.

Il est difficile de trouver un lignite qui soit propre à l’analyse, car ils sont ordinairement imprégnés de matières résineuses ou terreuses, qui modifient ainsi considérablement la composition des parties ligneuses.

De toutes les espèces de lignites, celles que l’on rencontre dans la Wetterau, et qui s’y trouvent en bancs extrêmement puissants, sé distinguent par la netteté de leur texture végétale, et par le défaut de matières bitumineuses. Pour lanalyse suivante, on à choisi un échantillon

INTRODUCTION. Ixj

dans lequel on pouvait très bien compter encore les couches annulaires; le lignite, d’où il provient, s’exploite dans les environs de Laubach. 100 parties contenaient :

Carbone 57,28 Hydrogène 6,03 Oxigène 5 ,10 Cendres 0,59

La grande quantité de carbone que ce lignite contient, par rapport à celle de Poxigène, est bien frappante, et il est clair qu’il s’est séparé une certaine quantité d’oxigène du bois qui a servi à sa formation.

Cette analyse s’exprime exactement par les proportions atomiques C;; H;, O,,, d’après lesquelles il aurait fallu obtenir 57,5 carbone et 5,98 hydrogène. Si l'on compare cette formule avec celle du bois de chêne, on doit en conclure que le lignite s’est formé évidemment du ligneux, de telle manière que 1 équivalent d'hydrogène et les éléments de 3 atomes d'acide carbonique s’en sont séparés, car :

1 atome de bois C., H,, O,, moins C: H, 0,

donne G;: H,, 0,

Tous les lignites, quelles. que soient les localités d’où ils proviennent, renferment plus d'hydrogène que le bois, et moins d’oxi®ne qu’il en faut pour former de l’eau avec cet hydrogène. Tous se sont donc formés par un seul et même mode de décomposition. L’hydrogène du bois y est resté tel qu’il écait,. ou bien il s’est accru d’une certaine quantité venue du dehors.

Voici l’analyse d’un lignite qui se rencontre près de Ringkuhl, dans les environs de Cassel, et dans lequel on ne remarque que rarement des parties ayant conservé la structure. du bois. Séché à 100°, il a donné :

Carbone = 62,60 — 63,80 Hydrogène = 5,02 — 4,80 Oxigène 26,52 — .25,44

94,14 — 94,04 Cendres —= 5,86 — 5,96

Les nombres précédents s’expriment très bien par la formule C:° H;, O,, ou par les parties constituantes du bois dont se seraient séparés les

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éléments de l'acide carbonique et de l’eau, et 2 équivalents d'hydrogène. Effectivement on à : ,

CH, 05 — DOM moins C? H,, O,, — # atomes d’acide carbonique + 5 atomes d’eau <- 4 atomes d'hydrogène.

égal à C,, H., 0,

Ces formules nous portent à croire que les lignites se sont produits dans des circonstances d’où l'air était-exclu. En effet, le lignite de Laubach, que nous avons analysé, se trouve couvert,par un dyke de basalte, qui intercepte entièrement l’accès de latmosphère. Celui de Ringkuhl, dont nous venons également de citer l'analyse, avait été pris dans l’étage inférieur du banc, ayant une épaisseur de 90 à 120 pieds.

. Dans la formation des lignites, les éléments de l’acide carbonique se sont donc séparés .du bois, soit seuls, soit simultanément avec une certaine quantité d’eau; il est possible que la température et la pression (sous lesquelles la décomposition s’est effectuée aient amené ceite différence dans le mode de décomposition; du moins, un morceau de bois qui présentait entièrement l’aspect et la texture du lignite de Laubach, et que J'avais fait séjourner pendant plusieurs semaines dans la chaudière d’une machine à vapeur, m’a donné une composition analogue à celle du lignite. L’altération s’était opérée dans Peau, dont latempérature était de 150 à 160° et qui se trouvait sous le poids d’une pression correspondante; c’est à cette circonstance qu’il faut sans aucun doute attribuer la faible quantité de cendres que le bois a laissée après la combustion, et qui ne s’élevait qu'à 0,51 pour cent, ainsi à un peu moins que celles du lignite de Laubach. Les cendres végétales que Berruier a examinées s’etaient trouvées toutes, sans exception, en bien plus grande proportion.

Sources minérales acidules.— La décomposition particulière qu'ont subie les végétaux antédiluviens, et qui consiste en une séparation progressive d’acide carbonique, paraît encore continuer à une grande profondeur dans toutes les couches de lignites ; du meins il est assez remarquable que depuis le mont Meissner, dans la Hesse électorale, jusque vers l’Eifel près de Coblentz, où les bancs de lignite sont très fréquents, on voit partout venir au jour des sources acidules. Ces sources prennent naissance aux endroits mêmes où les eaux douces, surgissant des étages inférieurs, rencontrent l'acide carbonique qui émane des parois latérales. Le fait est bien prouvé. Dans les environs des lignites de Salzhaussen, on remarquait, il y a quelques années, une excellente source acidule dont tous les habitants faisaient usage ; on commit P’erreur de la garnir de grès et de murer ainsi les ouvertures latérales d’où se degageait l’acide carbonique ; et depuis ce moment, on n’obtint plus que de l’eau douce. Cest également à une petite distance des hignites de Borheim que

prend naissance la source minérale de Schwalheim, si riche en aeide car-

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bonique. A rein du ré ‚urage de la ‘fontaine, M. Wırserm, inspecteur des salines, remarqua que lacide carbonique se dégageait de canaux latéraux, tandis que la source, qui venait d’en bas, était de l’eau douce. M. Scuarrer , ingénieur en chef des mines de Nassau, fit la même obser- : vation lors du récurage de la célèbre fontaine de Fachingen.

D’après Bıscuor, il existe dans la contrée montagneuse et voleanique de PEifel des milliers de sources de gaz acide carbonique extr&mement pur. A une foule d’endroits , la sonde, arrivée à une profondeur de 30 à 40 pieds, donne issue à un courant d’acide carbonique, dont on fait même usage dans plusieurs localités pour fabriquer le blane ‚de

. eeruse. D’après un calcul approximatif, fait par Biscnor, la quantité de carbone, qui se mêle à l’air, sous forme d’acide carbonique, dans toutes les sources réunies de P'Eifel, s’élève par jour à plus de 50,000 kilo-

grammes. Dans les sources minérales proprement dites, l’air ne parait;pas avoir eu la moindre part à la formation de l'acide carbonique; car s’il.en était ainsi et que l’acide carbonique fût réellement le résultat d’une combustioh aux dépens de l'air, soit à une température ‘basse, ‘soit à une température élevée, il faudrait nécessairement que, la combustion étant même aussi complète que possible, lacide carbonique fût toujours mélange de 4/5 d'azote; mais le gaz que l’ou peut recueillirne renferme, au contraire, pas une trace d'azote. Les bulles qui traversent l’eau minérale, sans en être absorbées, et qui s’elevent à la surface, se dissolvent jusqu’à un résidu inappréciable dans une lessive de potasse.

Les lignites de Dorheim et de Salzhaussen ont évidemment la même origme que celles de Laubach, qui se trouvent dans le voisinage, car, comme celles-ci, elles renferment exactement les éléments du ligneux moins une certaine quantité d’acide carbonique.

Cependant il faut ajouter que, dans les couches supérieures des lignites, “Pair provoque continuellement une altération progressive, une véritable combustion sig de sorte que les lignites perdent ainsi de l’hydrogène comme dans la pourriture sèche du bois. La manière dont ces lignites se comportent au feu, et la formation continue de l’acide carbonique dans "les mines, confirment pleinement ce fait.

Les gaz qui menacent la vie des ouvriers, dans les minés de lignites, ne sont pas, comme dans les autres mines, inflammables et combustibles; mais dans toutes les circonstances, ils se composent seulement d’acide carbonique qui ne renferme que rarement un mélange de gaz combustible.

Les lignites de l’étage moyen des bancs qui se trouvent près de Ringkuhl ont donné par l’analyse 65,4 — 64,01 de carbone et 4,175 — 4,16 d'hydrogène *, ainsi, pour la même proportion de carbone, bien moins d'hydrogène que les lignites des étages inférieurs.

Les lignites et les houilles sont accompagnés de pyrite de fer ou de

* Ces analyses ont été faites au laboratoire de Giessen par M. Kuehnert de Cassel.

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sulfure de zine, que l’on voit se former encore aujourd’hui dans la putréfaction des matières végétales, toutes les fois que des sulfates s’y trouvent en présence de fer ou de zinc métallique. Il serait possible que Poxigène des sulfates, qui se trouvait dans l’intérieur des couches de lignite, effectuät lui-même l’enlèvement de l'hydrogène qui manque dans les lignites et qui les distingue ainsi du bois d’où elles proviennent.

Formation des houilles.— D'après les analyses de Resnaurr et celles de RicxArpsonw, on peut représenter Ja composition de la partie combustible du splint-coal de Newcastle et du cannel-coal de Lancashire par la formule C,, H,, O. Ces nombres, comparés avec la composition du ligneux, expriment exactement ce ligneux, dont se seraient séparés de Pacide carbonique et une certaine quantité de carbures d'hydrogène à Pétat de gaz oléfiant, de gaz de marais ou d’huiles combustibles. En retranchant de la composition du ligneux 3 atomes de gaz des marais, 3 atomes d’eau et 9 atomes d’acide carbonique, on obtient la composition de ces deux charbons. En effet :

Composition du bois C;e H,, 0%:

moins 3 atomes de gaz des marais C, H,, 3 atomes d’eau H:t 0, MCE 0, 9 atomes d’acide carbonique C, O,, Reste pour la houille CG, H,, 0

Le gaz des marais est un corps qui accompagne toutes les houilles ; d’autres renferment certaines huiles que l’on peut en séparer en les distillant avec de l’eau (Reicuensacu). Il est' probable que le pétrole, par exemple, doit son origine à une décomposition semblable.

Le back-coal de Caresfeld, près de Newcastle, renferme les éléments du cannel-coal, dont se sont séparés les éléments du gaz olefiant C: H,*.

* Les gaz inflammables, qui se dégagent des fissures des houilleres, consistent en un mélange variable de gaz des marais, de gaz oléfiant, d’azote et d’acide carbonique. Après le traitement par une lessive de potasse, BiscHor trouva le gaz de trois différentes localités ainsi composé :

Gaz d’une mine abandonnée Du Gerhardsstollen Dela mine de LICKWEGE dans

à WELLESWEILER. près de LUISENTHAL. le comté de Schaumbourg. Gaz des marais 91,36 83,08 79,10 Gaz oléfiant 6,32 1,98 16,11 Azote 2,32 14,94 4,79

Le développement continuel de ces gaz prouve, d’une manière incontestable, que dans Ja houille même il existe une cause de décomposition qui tend à effectuer une séparation d'hydrogène sous forme de gaz ou de composés carburés ; arrivée à un certain terme, la houille doit être transformée en anthracite. Dans les mines de lignite, on observe au contraire une séparalion d’oxigene sous forme d'acide carbonique. Le lignite doit donc s'approcher peu à peu de la composition de la houille.