CHARBON DE BOIS

Rayonnement. — M. Pëclet a constaté par Texpérience, que le pouvoir rayonnant du bpis en combustion est yariahle pour les différentes espèces^ et que pour un même bois , il est d'autant plus grand que la combustion a lieu en plus grande masse , parce quç le pouvoir rayorni^nt du charbon est beaucoup plus grand que celui des flammes \ mais il a reconnu que le pouvoir rayonnant est à peu près constant pour les différens bois brûlés en morceaux très minces , et qu'il est tel , que la cjialeur dispersée est égale au tiers de celle qui est entraînée pai* les gaz provenant de la combustion , ou au quart de la chaleur totale.

SECTION III

Du charbon de bois.

ÀBTiGLB PREMIER. — Propriétés physiques.

Le charbon de bois conserve la forme et la structure du morceau qui Ta produit, mais son volume est moindre. Il est en général d'un noir brillant, opaque, poreux, fragile, et assez dur dans ses dernières particules pour que sa poudre puisse servir à polir beaucoup de corps. Sa capacité pour le calorique n'est que de o>â6, celle de l'eau étant prise pour unité. Ses propriétés varient un peu sel^n qu'il a été plus ou moins calciné. D'après les expériences de Priestley et de M. Chevreuse, le charbon fortement calciné est conducteur de l'électricité et de la chaleur, et d'autant plus qu'il a été plus fortement chauffé , mais en même temps il devient de moins en moins combustible-, il est plus dense que le charbon peu chauffé, plus avide d'eau, et moins capable de décomposer ce liquide. Le charbon qui n'a été que faiblement calciné ne conduit ni l'électricité ni le calorique : il est très combustible, plus léger et moins hygrométrique, et plus capable de décomp.Qser l'eau et l'acide carbonique que le charbon fortement chauffé.

Condensation des vapeurs et des gaz. — Le charbon végétal a en général la propriété d'absorber et de con-

denser dans ses poré^ ttne quaatitd considérable 4^ si4>6^ lances gazeuses e^ de Tapeurs. P' après Saussure , 4^ charbon de buis . récemmenl; ca^fciné . absorbe les volumes suivans de dinérens gaz ^ en prenant son propre volupict pQUr unité.

Ammoniaque 90 Deutoxide d'azote. . 38

Acide muriatique 85 Acide carbonique. . 9,4

Acide sulfui'eux 65 Oxigène 9,3

Hydrogène sulfuré, ... 53 Azote 7,5

Protoxide d'azote ^o Hydrogène 1 ,^5

Toute absorption cesse au bout de vingt- quatre à trente -six heures : rhumiditd la rend beaucoup moins considérable. Pour que Fabsorption atteigne son maximum il faut que les pores du charbon aient une certaine grandeur moyenne. La proportion absorbée d'un même gaz varie ^ et , toutes choses égales d'aiUeurs , elle est d'autant plus grande que la température est plus basse , et que la pression est plus forte. La totalité des gaz absorbés est expulsée par une chaleur de 100 à iSo**.

Condensation de la ^vapeur d*eau, — Le charbon calciné absorbe une proportion encore plus grande de vapeur d'eau que des substances précédentes. Il en prend , au bout d'un certain temps, 0,10 de son poids, et même, dit ^ on, jusqu'à 0,20 si Fair est très humide. Quand on chauffe graduellement du charbon satiuré de vapeur d'eau, il abanr donne cette eau sans éprouver d'altération *, mais lorsqu'on le chaîne très brusquement , le liquide est en partie àè^ composé, et il se dégage de Uàcide c^bonique, de l'oxide de carbone et de l'hydrogène carboné, et presque toujours ces gaz sont mélangés d'azote.

Densité. — La densité du charbon en poudre est à peu près double de celle de l'eau. Rumfort ne l'évalue cependant qu'à ijSo''*, n^ais le charbon en morceaux, et supposé enfermé dans une enveloppe imperméable aux liquides, a une densité beaucoup moindre, et variable selon l'essence du bois, selon que la carbonisation a été plus ou moins rapide, et selon la quantité de vapeur d'eau ou mémo d'eau liquide dont il peut être pénétré. M. Mai- Réi.aiuis<!r

' fll» Marcuk Duil«

:t8o CHJLRB05 DE BOIS.

eus Bull a déterminé la densité d^un grand nombre d*espèces de charbons dans Tétat où ils se trouvent dans les magasins des marcbands. ¥oici les nombres principaux qu^il a obtenus.

Nbyer à ëcorce ëcailleuse 626

Chêne blanc, châtaignier '. 481

Frêne d'Amérique 547

Hêtre des bois 5i8

Charme 4^^

Pommier sauvage 44^

Sassafras 4^7

Cerisier de Virginie 4"

Orme d'Amérique 357

Cèdre de Virginie a38

Pin jaune 333

Bouleau à feuilles de peuplier. . 364

Châtaignier d'Amérique 379

Peuplier d'Italie ^45

Pour dalculer, à l'aide de ces densités, le poids d'une mesure de charbon donnée , on peut , comme pour le bois , supposer que dans la manière la plus ordinaire d'emplir la mesure, il y a cinquante -six de plein pour quarantequatre de vide.

De«'*^^>"*»- Poids du charbon mesuré. — . On admet généralement que le mètre cube de charbon de bois dur, tel qu'il se trouve dans le commerce , pèse 200 à 240 kilogrammes (i4 à 16 livres le pied cube), — A Baigory, dans les Pyrénées , il pèse i85 kilogrammes le mètre cube (i3 § livres le pied cube). — A Framont (Vosges) , le charbon de hêtre et de chêne pèse ai3 kilogrammes le mètre cube (i5 ^ livres le pied cube). — A Allevard (Isère), le charbon provenant du mélange d'un tiers de bois dur et de deux tiers de sapin, pèse i5o kilogrammes le mètre cube (11 livres le pied cube). — Le charbon de pin sylvestre de Sibérie pèse iSj kilogrammes le mètre cube (n ^livres le pied cube). — Dans la Fichtelgebirge, en Bavière, on évalue le poids du charbon de pin à i4i kilogrammes, et celui du charbon de sapin à

qnci.

PESAIITEUA SPÉCIFIQUE. a8l

1^5 kilogrammes le stère*, la densité du premier est de aSj, et celle du second de 287. — A Epiere, en Savoie , on a trouve que le charbon provenant d'un mélange de bois dur et de bois résineux , pèse 180 kilogrammes le mètre cube ( i3 livres le pied cube ) , lorsqu'il est très sec , et 260 kilogrammes le mètre cube (19 livres le pied cube), quand il a atteint le maximum d'humidité. — Le charbon de bois dur de Picardie , amené à Paris par voitures et mesuré sur le marché, pèse 180 kilogrammes le mètre cube (i3 livres le pied cube), quand il est gros, mélangé de moyen et de menu. — Le charbon du département de l'Yonne, pris sur les bateaux à Paris, est humide et pèse 25o ki-^ logrammes le mètre cube (18 livres le pied cube). — Le charbon fait à Choisy , par distillation dans des cylindres de fer, pèse seulement 160 à i^5 kilogrammes le mètre cube (11 2 livres à la j livres le pied cube) : un neuvième de moins que le charbon de Picardie. — M. Foumet ayant pesé , charbon encore chaud, du charbon qu'il a fait faire à Pontgibaud avec différentes essences de bois, a trouvé pour le charbon de chêne et de hêtre, aoo à 210 kilogrammes le mètre cube (i4 î à i5 livres le pied cube). — Pour le noisetier, 190 kilogrammes le mètre cube (i4 livres le pied cube).

— Pour le bouleau , i85 kilogrammes le mètre cube (i3 livres le pied cube). — Pour le sapin, 176 kilogrammes le mètre cube (12 ^ livres le pied cube).-^ Et pour l'aulne, 160 kilogammes le mètre cube (11 ^livres le pied cube). — M. Robin ayant pesé, comme M. Fournet , le charbon tout chaud qu'il a fait préparer à Niederbrunn (Bas -Rhin), a trouvé, pour le hêtre, 280 kilogrammes le mètre cube (ou i5j livres le pied cube).

— Pour le chêne, 200 kilogrammes le mètre cube (ou i3 ^ le pied cube). -*- Pour le pin en branches refendues, 160 kilogrammes le mètre cube (ou 10 * livres le pied cube). — Et pour le pin en branchages, 177 kilogrammes le mètre cube (ou près de 12 livres le pied cube).

Charbon en poudre. — Le charbon trituré dans des tonneaux avec des gobilles de cuivre , poiu* la fabrication

aSa BOIS.

de la poudre , a l'apparence d'un liquide onctueux et occupe un espace trois fois plus petit que le charbon en bâton de i5 à i6 centimètres de longueur.

ARTICLE II. — Composition j propriétés clùmiqwes.

Matières volatiles. — Le charbon préparé en grand, et qui n'a pas été exposé à Tair, ne renferme pas d'eau, mais il retient toujours une proportion assez considérable de substances volatiles : de là vient qu'il brûle en pro* duisant une légère flamme dans les premiers. momens de la combustion. On peut en expulser la presque totalité des substances volatiles , en le calcinant à. la chaleur blanche-, cependant, selon Davy , il retient encore aloi*s un peu d'hydrogène , qui ne peut en être chassé que par l'action d'ime chaleur excessivement élevée.

Combustion, — Le charbon ordinaire ne commence à brûler qu'à la température de ^4^** > maL\& au moment où il sort dea meules , il est très pyrophorique , et quand on l'introduit dans les ha}les avant de l'avoir laissé complèteluent refroidir, il arrive souvent qu'il s'embrase spontanément. Le charbon réduit en poudre impalpable est beaucoup plus pyrophorique encçre que le charbon en morceaux. M. le colonel d'artillerie Aubert a constaté que cette propriété dépend de la feculté qu'a le charbon d'absorber et de condenser Fair atmosphérique dans ses pores, et que l'absorption s'eiFectue en quelques jours. Pans les masses de plus de 3o kilogrammes, elle détermine ime élévation de température de i^o à iSo"". Le charbon le plus pyrophorique est celui qui est de couleur noire, sans avoir été trop cuit.

Osigènc ron- ^^ charbou qui serait absolument pur consommerait, par kilogramme, pour se transformer en acide carbonique, a*,65 d'oxigène, ou i853 Utres à o% et ii%4^ d'air atmosphérique, ou 8820 litres à 0°, et 9120 litres à la température ordinaire de nos climats.

Proportion de Peau hygrométrique. — Le charbon est très hygrométrique : aussi celui que l'on trouve dans le commerce et celui que Ton emploie dans les usines , con-

fuBiaie.

UYGKOMÉTAICITÉ. ^83

tiennent.- ils toujours beauçaup d'eau. Le cliarbon du cominerce, réputé sec, ne renferme que Teau guUl enlève à Tair atmosphérique et qu'il condense dans ses pores*, mais le charbon humide contient en outre de Teau qu'il absorbe par- voie de capillarité y au contact du sol et de tous les corps mouillés. Selon M. Karsten, le charbon ordinaire perd, terme moyen, 0,094 d'eau, à la température de loo**. Mais l'expérience prouve que la proportion de vapeurs qu'il condense est variable , et d'autant plus grande , en général , qu'il a été plus fortement calciné et qu'il retient moins de substances combustibles volatiles : 100 parties de charbons de diverses sortes pesés chauds, au moment où ils sortaient des meules ou des tuyaux distillatoirs, ayant été exposés à l'air dans des vases plats, ont absorbé les quantités suivantes d'eau atmosphérique.

Charbon de bourdenne , de la fabrique de poudre d'Essonne, contenant o,4iS de substances volatiles combustibles 4 pstrties.

Charbon préparé à Choisy, près de Paris, dans des cylindres de fer, et contenant 0,17 de substances volatiles combustibles 6

Charbon de chêne, hêtre, 'aulne-, etc., préparé en meules à Pontgibaud, et contenant 0,08 à 0,10 de substances combustibles volatiles 7

Le charbon de sapin n'augmente que de . 6

Charbon calciné à la chaleur blanche 12 à i3

La condensation de la vapeur d'eau n'a lieu que peu i>arê« «V ^'* à peu; mais elle est toujours complète au bout de cinq à six jours, et quand le charbon est saturé, il diminue de poids dans l'air sec , il augmente dans l'air humide , et il abandonne la totalité de . l'eau qu'il a condensée , à une température très peu supérieure à 100". On peut d'ailleurs le calciner dans des tubes de verre , pour en expulser celte eau , sans crainte de vaporiser en même temps

â84 CHÀRBO» DE BOIS.

les substances combustibles volatiles -, ces substances ne commencent à se séparer qu*à une temp<$rature voisine de la chaleur blanche.

Cendres. — Outre les matières volatiles , le charbon renferme, comme le bois, des substances salines et terreuses qui restent à Tétat de ceildres après la combus«-

pteporUoii. tion. Ces substances s'y trouvent en proportion considérable, et d'autant plus grande que le bois en contient davantage et fournit moins de charbon. Si l'on admet que le bois fournit en grand le cinquième de son poids de charbon, terme moyen, celui-ci devra contenir cinq fois autant de cendres que le bois -, et Ton pourra en calculer la proportion exacte en ayant recours au tableau que nous avons inséré pages aSg et 260. On trouve, de cette manière, que cette proportion est le plus ordinairement de o,o3 à o,o4 ', mais pour quelques espèces elle est beaucoup moindre, ou, au contraire, beaucoup plus considérable. Ainsi, dans le charbon de bourdenne il n'y en a que 0,008, tandis que dans le charbon d'acajou, etc., il y en a 0,08 -, dans le charbon de tilleul, 0,20 ', et dans le charbon d'écorce de chêne , près de o,a5.

Remarque. U cst cssentiel dc faire remarquer que , lorsque l'on veut déterminer avec exactitude la proportion des cendres que contient un charbon, il faut avoir l'attention de prendre l'échantillon sur une assez grande masse de celui-ci, après l'avoir concassé et pilé grossièrement, parce que l'écorce en contenant une beaucoup plus grande quantité que le cœur, et étant beaucoup plus fragile, si l'on prenait des fragmens au hasard, il arriverait que ces fragmens se trouvant presque complètement écorcés , donneraient beaucoup moins de cendres que le charbon en* tier pourrait en produire. Lorsque l'on examine comparativement les morceaux et la poussière ou le frasil dont se compose une mesure quelconque de charbon tel qu'on se le procure dans le commerce, on trouve que, pour un même poids, la poussière produit deux fois eilviron autant dc cendres que les gi*os morceaux, et deux