COMBINÉS DANS LA SUBSTANCE VÉGÉTALE
Le carbone (C) brûlé dans l’oxigène produit deux combinaisons gazeuses, l’oxide d« carbone (C) et l’acide carbonique (C); le premier est composé de :
I at. de carbone (76,48) et 1 at. d'oxigène (100,00), le second de :
1 at. de carbone (76,43) et *2 at. d’oxigène (200,00).
C’est de la quantité d’oxigène disponible que dépend la formation de l’un °u de l’autre. La seconde de ces combinaisons est absorbée avidement par les bases, et forme avec elles des corps solides ; la première n’a pas celle P r opriété. Si une base libre est en présence, quelle que soit d’ailleurs la Quantité d’oxigène disponible, elle détermine la formation de 1’acide carbonique jusqu’à concurrence de la quantité nécessaire à sa saturation, savoir sur 1 at. de base, 1 at. d’acide. Lorsque l'oxide de carbone se forme, 1 Vol. d’oxigène fournit à températures égales 2 volumes de la combinaison; 1 acide carbonique au contraire ne forme qu’un volume égal à celui de l’oxigene qui y entre. Mais celte dernière combinaison produit pendant sa forüiation un développement de calorique beaucoup plus grand, de sorte ( l u en définitive un volume d’acide carbonique devient beaucoup plus S r and en sc dilatant par cette chaleur libre , que les deux volumes d’oxide cle carbone.
TRAITÉ
L’hydrogène (II) ne forme qu’une combinaison avec l'oxigcne , la vapeur d’eau (H), composée de :
2 at. d’hydrogcne (II =2 X 0,2& = 12,46) et un at. d’oxigène (.—100,00)* Cette combinaison développe la plus haute température, qu’aucune combinaison chimique produise.
Le carbone et l’hydrogcne forment, lorsqu’on les chasse d’une substance végétale (V. § 105) deux carbures d’hydrogène, l’un composé de 1 at. de carbone sur A d’hydrogène (carbure tétrahydrique), l’autre de 1 at. de carbone et 2 at. d’hydrogène (carbure bihydrique). Ordinairement les deux gaz sont mélangés lorsqu’ils proviennent de la décomposition ci-dessus, he premier produit en brûlant de l’oxide de carbone et de la vapeur d’eau ; l a flamme est petite, bleuâtre et faible. Le-deuxième se décompose en brûlant; l’hydrogène se combine avec la moitié du carbone, formant ainsi le gaz de la première composition (carbure tétrahydrique) et le restant du carbone, devenu libre , voltige h l’état incandescent dans la flamme qu’il pend ainsi éclairante par la lumière qu’il répand. D’après cela, plus le mélange des carbures d'hydrogène provenant d’une matière végétale contient du carbure de la deuxième espèce (carbure bihydrique), plus il est éclairant, et plus d fournit de calorique. Ces gaz brûlent à peu près de la môme manière dans l’air que dans l’oxigène. •
Le carbone pur est très-difficile à enflammer; lorsqu’au contraire il contient des carbures d’hydrogène, il est très-inflammable. Pour réunir dans lu charbon la propriété de fournir par sa combinaison avec l’oxigène «n e grande quantité de gaz à une très-haute température, avec la condition q l,e celte combinaison, et par conséquent le développement de gaz et de calorique aient lieu très-vivement, il faut tâcher de se le procurer, de manière que d’un côté il se trouve mélangé de carbures d’hydrogène, et que <3 C l’autre il soit sous la forme la plus favorable à la réaction qu’il doit subit par l’oxigène. Pour satisfaire à celle dernière condition il doit être sous forme de poudre très-ténue, et offrir beaucoup de surface relativement à sa masse. — Le charbon répondant à ces diverses conditions s’obtient par l a décomposition des végétaux dont il constitue la partie principale.
Les végétaux sont composés essentiellement de carbone, d’hydrogène e * d oxigène. Tantôt les quantités de ces trois corps qui entrent dans le cotf* posé sont différentes, tantôt la force vitale forme au moyen de quanti^ prcsqu’égalcs de ces éléments des substances complètement différentes.
ï’our l'objet qui nous occupe, il ne s’agit que de la manière dont ils se Comportent quand on les chauffe fortement. Ils ont tous la propriété commune de se décomposer dans ce cas, de manière à développer des gaz formés ^es trois éléments constituants combinés deux à deux ou trois à trois, dans des proportions et d’après un mode différents de ceux de la combinaison Hui existait dans le végétal; de plus, après l’expulsion de ces gaz il reste un excédant de matière formant tantôt un résidu , et paraissant tantôt entièrement sous forme de fumée noire (suie).
Si durant celte décomposition l’oxigène de l’air atmosphérique ne peut pas affluer, les gaz peuvent être recueillis sans avoir été altérés, et ils consistent en un mélange très-variable des deux espèces de carbure d’hydrogène (§ 102) et d’oxide et d’acide carboniques. Le résidu en carbone , qui suivant la nature de la plante en a conservé la contexture, ou l’a perdue et forme une masse spongieuse, reste dans l’appareil de calcination sous le nom de charbon, ou bien il se dépose dans un récipient. Suivant que la chaleur a été maintenue plus ou moins longtemps, le charbon est plus ou moins pur et exempt de carbures d’hydrogène.
Lorsque l'atmosphère est en contact avec la substance qui se décompose, les gaz expulsés s’enflamment, et tout leur contenu en carbone se transforme en oxide et en acide carboniques, et leur hydrogène en vapeur d’eau, l'oxigène déjà contenu dans les gaz contribuant à cette réaction. Ces gaz Wdants forment la flamme. L’excès en charbon se transforme aussi sous 1 action de la chaleur en oxide et en acide carboniques, et il ne reste comme r ésidu, qu’un mélange blanchâtre, incombustible de sulfate et de carbonate de potasse, de carbonate de chaux , etc. ( cendré).
Si l’on examine le charbon attentivement, on trouve qu’on réussit diffic üement, et seulement par une calcination très-prolongée , à en expulser Empiètement l’hydrogène , pour le convertir en carbone entièrement pur. Hans cet état il serait encore à peine inflammable, puisque le carbone pur est difficile à enflammer isolément (§ 103). Le charbon est au contraire d autant plus inflammable que réchauffement a été arrêté plus tôt, qu'il Entientplus d’hydrogène, et que sa forme est plus favorable à l’action du Erps comburant. Lorsque alors on l’échauffe pour l’enflammer, la décomposition continue. Une portion de l’hydrogène et du carbone s’éloigne Emme carbure d’hydrogène, et brûle seulement alors à l’extérieur du Cor Ps, tandis que dans l’intérieur de celui-ci le restant de l’hydrogcne et
<Ju carbone sc comburent immédiatement par l'oxigène. Plus le charbon est riche en hydrogène, plus il se dégage de carbure d'hydrogène qui brûle extérieurement.
La décomposition des végétaux demande un temps appréciable , et ne peut être beaucoup hûtce ni par l'élcvation de la température , ni par l’afflux de l’oxigène pur au lieu d’air, ni par la réduction de la matière végétale en poudre ténue. Mais on peut réduire le temps de combustion du charbon excédant à un intervalle inappréciable, en le réduisant en poudre très-fine, et en le mettant à une haute température en présence de l’oxigène pur.
Quoique la décomposition d’un végétal par la chaleur ne soit jamais instantanée , le temps nécessaire à cette décomposition dépend cependant beaucoup de la nature delà substance; il en est de môme de la composition des produits gazeux, par conséquent de l’aspect, de la grandeur de la flamme (§ 102), ainsi que de l’espèce du résidu en charbon.
Les résines et les huiles essentielles se décomposent déjà à une température comparativement faible; elles développent dans cette décomposition beaucoup de gaz , c’est-à-dire de carbure bihydrique (le plus riche en carbone des deux) ; c’est pour cela qu’au contact de l’atmosphère elles donnent une longue flamme d’une nuance orange, tenant le milieu entre la couleur rouge de la flamme du carbone, et la jaune due à la combustion de l’hydrogène. Cette flamme acquiert de plus un rouge très-prononcé et un pouvoir éclairant considérable à cause du grand contenu en carbone, auquel s’ajoute encore celui qui est entraîné mécaniquement (la suîp) , ce carbone étant suspendu dans la flamme à l’état incandescent. Il ne reste après cette combustion qu’une petite quantité de charbon spongieux consistant en carbone presque pur.
Les gommes se décomposent moins facilement, donnent une flamme ph ,s petite, contenant une plus forte proportion de carbure tétrahydrique (le moins riche en carbone) (§ 102). Celte flamme est donc faible, jaune orange, laisse aussi un résidu en charbon fort, spongieux, également formé <4® carbone presque pur.
Le bois et les autres substances fibreuses sont plus difficiles à décompose 1, que les gommes, les résines, les huiles, etc. Us donnent un mélange de carbures d’hydrogène moins riche en carbone, et moins considérable auss»
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que les résines et les huiles. Par contre il reste après la décomposition un grand résidu de charbon, qui a entièrement conservé la.structure à fibres fines de la substance; ce charbon est facile à réduire en poudre très-ténue, conservant même dans cet état de division , la forme pointue de la fibre , ce qui le rend extrêmement inflammable. Le résidu spongieux au contraire provenant des autres substances ci-dessus , donne après la trituration un charbon globuleux, que le feu attaque et enflamme par conséquent difficilement. La décomposition plus lente permet de déterminer avec plus de précision les instants où le résidu en charbon contient encore telle ou telle quantité d’hydrogène qui lui communique l’inflammabilité désirée; il en résulte qu’on peut produire avec certitude du charbon possédant un degré déterminé d’inflammabilité.
On emploie donc les résines, les huiles, etc., indécomposées comme additions aux mixtures des ingrédients oxigénés et des combustibles, lorsque, outre les produits résultants de ces derniers, une flamme Voluminéu se de carbure d’hydrogène peut devenir utile, et que d’ailleurs la combustion n’a pas besoin d’être très-rapide. On emploie les gommes, lorsqu’on veut convertir une mixture en masse solide , sans que ce but puisse être atteint au moyen de la condensation , et lorsque la couleur spéciale de la flamme ne doit être que peu altérée, ce qui aurait lieu si l’on employait des huiles, etc. , a cause de la forte flamme de carbure d’hydrogène que ces substances produisent. Les gaz que ces substances végétales développent brûlent comme dans l’atmosphère ; mais*la grande quantité de gaz rapidement développés par la mixture combustible, les entraîne, de sorte qu’ils ne brûlent que lorsqu’ils se trouvent dégagés de la flamme de la mixture , et arrivent à l’air Atmosphérique , où leur combustion a lieu aux dépens de l’oxigène de ce dernier. La flamme devient donc par là beaucoup plus volumineuse, et lorsque celle de la substance végétale et celle propre à la mixture combustible sont différemment colorées , on les distingue facilement , parce que celle provenant de la mixture touche à cette dernière , tandis que celle provenant de la substance végétale forme le prolongement de l’autre.
Le charbon qui reste en excès lors de la décomposition de la substance v cgélale participe à l’oxigène fourni par l’oxisel de la mixture , mais brûle lentement, parce qu’il affecte la foime globuleuse et ne contient presque Pins d’hydrogène.
§ no.
On ne sait pas encore an juste quel est le degré de décomposition qui c °rrespond à une inflammation et une combustion rapides , au lieu de celles lentes de la substance indécomposée. Il est probable que ce point correspond
TRAITÉ
GG
à l'instant où la substance végétale paraît brune de part en part, maison n’a pu déterminer le degré de brun qui indique ce moment. On ne sait p aS davantage quelle est la dose d'hydrogène à laquelle correspond le maximum delà combustibilité. On ignore aussi combien il correspond à chaque degre de carbonisation, de carbure d’hydrogène qui , échauffé en présence de l’oxisel, s’éloigne sans se eotnburer pour ne brûler qu’à l’atmosphère , et par conséquent sans produire d’effet, ainsi que la partie de ce gaz qui se combure avec l’oxigè.ie de l’ingrédient oxigéné de la mixture et augmente p ar conséquent la masse efficace des gaz.
