CHAPITRE IV

DBS GOMBUffnBLBS.

Les matières que l'on emploie comme combustibles sont : le bois > le charbon de bois , la tourbe , le charbon de tourbe , la houille » et la houille carbonisée ou coke j en comprenant sous le nom de houille tous les combustibles minéraux solides. Avant de nous occuper de chacune de ces matières en particulier, nous nous arrêterons sur leurs caractères généraux, et nous ferons connaître les procédés que Ton peut suivre pour en faire ce que Ton appelle l'analyse immédiate.

SECTION PREMIÈRE

Des combustibles considères en général.

ARTICLE PREMIER. — Notious fondamentales .

Nature des comhustiblesm — • Les combustibles sont essentiellement composés de carbone , d'hydrogène et d'oxigène , et souvent ils contiennent en outre de l'azote comme principe essentiel. Ces quatre élémens s'y trouvent en proportions variables à l'infini, mais toujours telles, que le carbone et l'hydrogène sont en quantité beaucoup plus que suffisante pour former de l'acide carbo-*nique et de l'eau avec l'oxigènd. Indépendamment des principes essentiels, les combustibles renferment presque toujours un certain nombre de substances accidentelles qui s'y trouvent le plus souvent mélangées d'une manière invisible \ ces substances forment après la combustion un résidu auquel on donne le nom de cendres, cras-ses ou scories. La nature des cendres est très diverse , mais en général le carbonate de chaux domine dans celles qui proviennent des combustibles végétaux , et l'argile dans celles qui proviennent de combustibles minéraux.

lies combustibles diffèrent totalement les mis des autres par Taspect et les caractères physiques. Leur densité est en g<$néral un peu plus forte ou un peu moindre que celle de Feau.

Combustion. — Tout le monde sait que lorsqu'on cbauffe un combustible 'au contact de Tair, il devient incandescent» absorbe Toxigène, se r&out en gaz, et disparait peu à peu. Pendant l'acte de cette combinaison > que Ton nomme combustion, il se développe une clialeur plus ou moins forte dont on tire parti. Chaque combustible commence à s'embraser à un degré de température particulier. La combustion a lieu tantôt sans flamme, tantôt avec flamme. D ny a point de flamme cjoand le combustible ne contient pas d'hydrogène, ou quand la combustion est tellement complète qu'il ne se dégage que de Tacide carbonique* et de l'eau. H y a flamme lorsque le combustible est susceptible de donner à la distillation des gaz ou des vapeurs qui peuvent bràler, et la flamme est plus ou moins lumineuse, selon que ces gaz ou vapeurs sont plus ou moins car^ bonés. Les flammes doivent être considérées comme des mélanges explosifs tenant en suspension des particules de carbone échauffées au plus haut degré d'incandescence.

Carbonisation et distillation. -— Quand on chauffe un combustible en vase clos, c'est-à-dire quand on le soumet à la distillation sèche, on en opère ce qu'on appelle la carbonisation. Il s'en dégage des substances charboo. gazeuses et liquides, et quand Topàration a été continuée pendant un temps suflisant, et que la chaleur a été portée jusqu'au rouge blanc , il reste une matière solide , noire, qui est le charbon. Les substances gazeuses qui Cas. sont le produit de la distillation , sont : l'acide carbonique, l'oxide de carbone, l'hydrogène pur, l'hydrogène proto - carboné et deuto- carboné, l'azote, l'amtmoniaque , et l'hydrogène sulfuré. Ces substances sont mêlées ensemble dans des proportions qui difiSrent extrêmement, selon la nature des combustibles, et qui va-

rient aussi continudltement dans le cours de la difttOlation* Les ga2 sont presque toujours mêlés aussi d'une certaine quantité de vapeurs huileuses qui ne. se con-* Liquides, densent pas sous la pression atmosphérique. Les produits liquides de la distillation sont Teau , tantôt ammoniacale , tantôt acidulée par Tacidc acétique, quelquefois de Te^prit pyroligneux ', des huiles empyreumatiques pyrogénées bien liquides et d*un jaune pftle , et enfin des huiles épaissed et d*un jaune brun , que Ton nomme goudron. L*eaii pftratt toujours au commencement de la distillation -, les huiles paraissent ensuite , et deviennent de plus en plus visqueuses et colorées. Les huiles et le goudron sont des combinaisons et des mélanges de différentes huiles volatiles que Ton nomme /;^ré/(aiVJ<?5^ et de différentes résines que Ton nomme pyrétines. Ces substances sont en outre presque toujours combinées avec de l'acide acétique et mélangées de naphtaline. En général les produits volartils de la distillation sont d'autant plus riches en carbone, que Fopération se fait à une température tnoins élevée; en sorte que Ton obtient un résidu de charbon moindre quand on chauffe brusquement et fortement , que quand on chauffe graduellement et modérément. Pour que les gaz soient le plus chargés possible de carbone, et par là jouissent au maximum de la faculté éclairante , il faut que la distillation soit opérée ^ une certaine température moyenne.

Moyens d^ analyse. — Il y a deux manières de faire l'analyse des combustibles : Tune, médiate, consiste à déterminer la proportion de leurs principes élémentaires; Tautre, immédiate^ se réduit à la recherche des produits que ces matières donnent lorsqu'on les soumet à la distilla- *°jlj[JJ »*- tion ou lorsqu'on les brûle. L'analyse médiate est une opération minutieuse et difficile qui ne peut être exécutée avec succès que par des personnes très habituées aux mampulationa chimiques; heureusement elle n'est pas la plus importante, parce qu'elle n'est pas propre à faire connaître avec certitude les propriétés du combustible , l'observation ayant appris qu'une très petite différence de composition

nme- 'di«tc.

COMBUSTIBLES . a 1 9

en amène souvent une très grande dans les propric^tds , et que d^ailleurs celles - ci dépendent non - seulement de la proportion des principes constituans^ mais encore du mode de combinaison dans lequel ces principes sont imis entre eux. Nous pensons, en conséquence, ne devoir nous occuper ici que de Tanalyse immédiate.

On recherche , dans l'analyse immédiate , la nature et ami^m • la proportion des gaz , des liquides et du charbon qu'un combustible produit lorsqu'on le chauffe fortement sans le contact de Fair, et la nature ainsi que la proportion des cendres qu'il laisse lorsqu'on le brâle. On s'applique en même temps à constater toutes ses propriétés , savoir, s'il ne change pas de forme au feu, s'il reste intact ou s'il se fendille , s'il se contracte ou non , s'il se ramollit» s^il se fond, s'il se boursoufle*, conunent il brûle, en s'agglomérant ou non, avec flamme ou sans flamme, avec fumée ou sans fumée-, quelle odeur il répand, quel aspect ont les cendres qu'il laisse après la combustion , etc.

'Pouvoir calorique, — Enfin pour acquérir une connaissance complète des qualités d'un combustible, il faut déterminer son pouvoir calorifique , c'est- à - dire la quantité de chaleur qu'il dégage en brûlant, ou l'effet calorifique qu'il est capable de produire dans telle ou telle circonstance. Nous allons faire connaître les moyens de procéder à toutes ces recherches.

Essais préliminaires. — La plupart des combustibles ayant la facilité d'absorber de l'eau liygrométrique , souvent en très grande proportion, il faut toujours commencer par les dessécher dans une étuve, à une température voisine du point d'ébullition de l'eau, pour savoir k perte de poids qu'ils éprouvent. D'une autre part, on les soumet à quelques essais préliminaires pour constater quelques - unes de leurs propriétés, i"*. On en DUtiiuiioa. met un petit morceau, d'environ la grosseur d'un pois, dans un matras de verre pareil à ceux qui servent pour les essais au chalumeau ^ on incline ce matras presque horizontalement , et on chauffe la panse lentement et gra-

duellemeDt y jusqu à ramollissement du verre , soit à la lampe , soit sur un feu de charbon. On examine les changemens quVprouve le morceau de combustible , et surtout les liquides qui s'en dégagent successivement. L'eau apparaît toujours la première ^ et distflle d'abord sans mélange d'huile*, on doit, à ce moment, examiner si elle est acide ou alcaline, en introduisant dans le tube l'extrémité d'une petite bande de papier bleu et de papier jaune -, ensuite viennent les huiles et les bitumes. Après avoir chauffé jusqu'au rouge , on casse le matras pour en extraire le charcombwtioa. bou ct voir quel est son aspect. 2"". On chauffe un morceau du combustible en plein air, dans un tét ou dans une petite capsule de platine, et l'on observe les phé- Ditiiiutioa. nomèucs qu'il présente en brûlant. 3°. On en réduit une petite portion en poudre impalpable., que l'on fait bouillir avec une dissolution étendue de potasse caustique, pour voir s'il se dissout quelque chose : dans ce cas , la liqueur acquiert une couleur brune plus ou moins intense.

ARTICLE II. — Analyse immédiate.

Appareil. — - Pour faire l'analyse immédiate, il faut recueillir et doser tous les produits de la distQlation* L'appareil le plus simple dont on puisse se servir consiste en une petite cornue ou en un tube de verre d'environ I centimètre de diamètre , bouché par un bout et courbé en forme de cornue , et légèrement déprimé vers rextrémitë ouverte (PI. XII , ^Jg. i et 2). On adapte à cette extrémité , au moyen d'un bouchon de liège ou d'un tuyau de caoutchou conique ^ un tube de verre d'un petit diamètre et convenablement recourbé , qui conduit les gaz dans une cloche placée sur le mercure. On introduit au fond du grand tube quelques grammes dp combustible concasse ou coupé en petits morceaux , ou même réduit en poussière grossière*, mais on a soin de ne pas l'employer en poussière fine, parce qu'une partie de cette poussière pourrait rester adhérente aux parois du tube sur toute sa longueur, ct ne pas tomber au fond* On réunit ce