CHARBON DE TOURBE

pouvoir calorifique n'équivaut qu'aux deux tiers ou aux trois quarts de celui du charbon de bois.

Jiajonnement, — Selon M. Piolet, le charbon de tourbe et la tourbe cruie ont à peu près le même pouvoir rayonnant , et ce pouvoir est tel , qu'il disperse le tiers de la chaleur totale qui se prodiût pendant la com^^ bustloû. ' Résultats analytiques et calorifiques. — Nous donnons ici l'analyse de quatre variâtes de charbon de tourbe prépare en grand, ainsi .que la quantité de plomb que chacune d'elles produit avec la litharge*, on déduit aisément de ce dernier riésiuljbat la valeur calorifique des substances volatiles.

Crôuy.

Ham* (a)

Easoiinc-

FramOnt.

Charbon ^ .. ..

Cendres calcinées

Matières volalijes

i,ooo

Piomb produit

(i) Charbon de Crouy-sur-Ourcq : il ne contient qu'une trace de sulfure de calcium. Les 074^ de carbone qu'il donne par une forte calcination produiraient ï^,5 de ploiob \ les o^tjtSo de matières volatiles en donnent donc 3,2 ^ d'où il suit qu'elles équivalent à 0,09^ de caibone. Ainsi, en calcinant fortement ee charbon , on 'lui ferait perdre plus du sixième de sa valeur calorifique.

(2) Cliarbon de H^m, préparé en grand par M. De-» létre : il /est noir , compacte et dur ; il ne contient pas du tout de sulfm-e de calcium. Les cendres qu'il laisse sont composées de

Silice 0,320

Alumine et oxide de fer. 0,188 Chaux et magnésie t, 0,49^

COMPOSITION. 3o3

Les matières yolatilee cpie ce charbon retient n'équivalent qu'à o^oS de carbone : on peut donc croire qu'il est un peu trop cuit.

(3) Charbon d^ Essonne ^ très employé à Paris pour les usages domestiques 9 et vendu sous le nom de charbon double : ses cendres sont essentiellement cal^^aîres et ne renferment que Oy3o de silice, alumine et oxide de fer* Les matières volatiles que ce cbarbon retient équivalent à 0,1 5 de carbone. Le cbaibon de bois ordinaire pro^ duisant 37 à a8 de plomb , ' on voit que 4 p^ucties de ce combustble développent en brûlant autant de chaleur que 5 parties de charbon de tourbe d'Essonne.

(4) Charbon de Framont, préparé avec la tourbe du Champ -du- Feu-, léger et poreux, sans être friable : il ne contient pas de sulfure. C'est un charbon de première qualité : on l'emploie avec avantage à Framont , dans l'aflSnage de la fonte , et l'on a trouvé qu'il peut remplacer son propre poids de charbon de bois. Les matières volatiles qu'il contient équivalent à 0,10 de carbone. H parait être parfaitement préparé.

Analyse médiate. — • M. Fikenscher a analysé le charw bon préparé en grand avec la tourbe de Voitsumra *, il

y a trouvé 2

Carbone ^fiy^

Hydrogène.. 0,017

Azote 0,024

Cendres. • . . 0,042

Ce charbon ne contenant pas du tout d'humidité, il est probable qu'il avait été pris au sortir du four de calcination. Pour s'assurer de la présence de l'azote, M. Fikenscher l'a chaufEé avec du carbonate de potasse, et âl.a TU que l'eau versée sur la matière chaude en a dégagé de l'ammonkqne , et que les sels de peroxide de fer <mt formé des précipités bleus dans la liqueur. M. Moser a essayé avec plein succès d'employer ce charbon pour traiter les nûneraîs de fer au baut«fonmeslu; il a trouvé qu'il remplaçait poids poiir poids le charbon de {râi et de sapin ,

3o4 CHARBON DE TOURBE.

et qu'il ne communiquait aucune mauvaise qualité k la fonte.

Usager métallurgiques, — Si l'on parvenait à simpli-fier et à rendre plus économique la préparation du charbon de tourbe , il n'y a pas de doute qu'on en tirerait im parti très avantageux dans les travaux métallurgiques , et particulièrement pour le travail du fer. On pourrait même employer dans les hauts-fourneaux du chatbon très terreux , pourvu que les cendres • fussent calcaires , parce que ces cendres remplaceraient une partie de la castme, dont on diminuerait d'autant la proportion. H pourrait être bon de faire des briquettes avec un mélange en proportions convenables de tourbe vaseuse et de minerai de fer en grains ou en poudre, de cuire ces l)riquettes en meules comme du bois, et de les jeter ensuite au hautfourneau : on rendrait ainsi le charbon de tourbe moins combustible, plus solide, et plus facile à éteindre après sa cuisson.

Usage docimasique. — La grande proportion de cei>dres que donne ordinairement le charbon de tourbe s'oppose à ce qu'on emploie ce combustible pour les essais de la voie sèche-, il ne donnerait pas une assez haute température, et il encombrerait trop promptement les fourneaux-, mais il peut servir dans. les laboratoires, pour chauffer des bains de sable et pour faire des évaporations.

SECTION VI

Des combustibles minéraux ou des houilles.

ARTICLE PREMIER. — Généralités.

Définition, — Nous désignons sous le nom de houille tous les combustibles minéraux, c'est-à-dire ceux qui font partie constituante de la croûte du globe , et qui sont enveloppas dans des matières pierreuses. Les houdles diffèrent beaucoup les unes des autres par leur aspect et conponiion. par Icurs propriétés , mais elles se composent toutes des mêmes principes élémentaires, le carbone, l'hydrogène, l'oxigène et quelquefois l'azote, combinés entre eux dans

FORMATION. 3o5

une multitude de proportions diverse». Cette constitu- oô^ioevéséuie. tion est la même que celle des matières vëgt$tales, et en effet il est hors de doute maintenant que toutes les houilles, sans exception, ne sont autre chose que le produit de l'altération plus ou moins profonde, par une cause qui n'est pas encore connue, de plantes et d'arbres d'espèces diverses : les empreintes et les restes de parties organisées dont eDes sont remplies ont même permis de reconnaître et de caractériser un grand nombre de ces espèces, et la flore souterraine s'enrichit tous les jours. Les houilles doivent être considérées comme des bitumes solides dont la matière se trouve entièrement mélangée avec la matière pierreuse qui constitue les roches dans lesquelles elles sont renfermées, et qui peuvent en outre contenir quelques substances minérales que nous appellerons accidentelles , parce qu'elles y sont disséminées çà et là et irrégulièrement.

Formations. — H y a des houilles dans toutes les formations, depuis les plus modernes jusque dans les formations dites intermédiaires. Mais ce qui est très remarquable, c'est qu'elles se rapprochent d'autant plus, par leurs caractères, des matières végétales intactes, qu'elles sont d'une origine plus nouvelle. Ainsi les houilles des dernières formations ne diffèrent souvent en rien de la tourbe, et elles sont remplies de débris de végétaux qui sont à peine altérés-, elles enveloppent même des arbres entiers, et l'on en connaît des gisemens qu'on prendrait poiu* des forêts enfouies. Au contraire, les houilles des formations intermédiaires ne sont presque que du carbone pur, et les rares empreintes que l'on y remarque sont à peine reconnaissables. Enfin , dans les formations secondaires les homlles ont les caractères des matières bitumineuses-, elles sont riches en d'ibris de plantes, mais la matière végétale dont se corriposaient originairement ces plantes s'est totalement convertie en une matière nouvelle, n est donc évident que la cause quelconque qui, par son action chimique , a converti de si grandes masses végétales en houilles, très énergique dans l'ori-

Lignite*.

Honillcf.

Anthracites.

PriciQtion»

3o6 BOUILLE.

gine, s'est saccessivement ralentie » et a tout -à -fait dis** para à Tëpoqae où les derniers dépôts minéraux se sont

formés.

Classification, — Les différentes variétés de houille passant les unes aux autres par nuances insensibles, comme les huiles, les graisses, les résines, etc., que fournissent les végétaux et les animaux , on ne peut pas les partager en espèces caractérisées et distinctes, ainsi que cela se fait pour les substances minérales-, mais il est indispensable , pour Tétude , de les diviser en groupes ai> tificiels. On doit distinguer d'abord, i*". les houilles des terrains tertiaires : on les appelle lîgniteSj parce qu'elles conservent souvent la structure du bois-, 2"* les houilles des terrains secondaires , arénacés ou calcaires : ce sont les houilles proprement dites ^ et, 3". les houilles des terrains de transition , auxquelles on donne le nom d'a/ithracite à cause de la grande difficulté avec laquelle elles s'embrasent en général. On sous -divise ensuite les houilles de chacun de ces groupes, comme nous le dirrons plus tard.

Analyse immédiate. — Nous allons nous occuper successivement de l'examen des lignites, des houilles et de l'anthracite -, mais auparavant nous avons quelques observations à présenter relativement aux moyens de faire l'analyse inunédiate, et de déterminer le pouvoir calorificpe des houilles en général.

Distillation. — Les houilles donnent à la distillation , comme les matières végétales, des gaz et des liquides aqueux et bitumineux, et elles laissent un résidu charbonneux auquel on donne le nom de cohe; mais au lieu de se contracter sur elles-mêmes comme le font le bois et la tourbe, elles conservent leur volume sans se ramollir^ ou bien, ce qui est beaucoup plus fréquent, elles éprouvent une demi -fusion, elles se boursouflent plus ou moins en se décomposant, et laissent un coke dont le volume est souvent beaucoup plus considérable que celui du combustible intact. Il faut avoir égard à cette propriété quand on chauflfe une houille dans une

PYRITES MÉLANGÉES. 3oj

x^omue ou même dans un creuset , et choisir un vase d'une grandeur telle, qu'il ne soit pas entièrement rem<p]i par le coke qui refera à la fin de Top^ration-, sans quoi il arriverait ou que la matière s'ëpanclierait paru dessus les bords du vase, ou que la force d'expansion ferait rompre la comoe*

Pyrites mélangées. — De toutes les substances dont les houilles peuvent être mélangées, celle qui s'y trouve le plus communément est la pyrite ou persuUure de fer. Lorsqu'on cai^onise la houille la pyrite se décompose en partie et se tranrforme en proto-* sulfure qui reste dans le coke , et le soufre qui se dégage réagit sur la vapeur d'eau et produit du gaz hydrogène sulfuré , ou forme des combinaisons particulières avec les matières bitumineuses. Quand on brûle la houille la pyrite se grille*, il se dégage de l'acide sulfureux, dont l'odeur très caractéristique fait aisément reconnaître la présence de ce minéral , et il reste de l'oxide rouge de fer mélangé avec les matières terreuses. Pour déterminer la proportion de pyrite -contenue dans ime houille on peut employer l'un des trois moyens suivans :

i''. On fait chauffer la houille réduite en poudre avec Eaa ré^u. une quantité suffisante d'eau régale, et quand cet acide ne dissout pkis rien on étend d'eau et Ton filtre , puis Ton précuite par l'ammoniaque l'oxide de fer contenu dans la liqueur, et d'après le poids du précipité on calcule celui de la pyrite. On peut si l'on veut vérifier le résultat en précipitant l'acide sulfurique qui reste dans la dissolution, en ayant soin de sursaturer celle-ci d'acide acétique ou muriatîque *, mais dans ce cas il faut avoir ^attention de faire bouillir l'eau régale pendant longtemps sur la houille, afin d'acidifier tout le soufire. H ne serait fMS exact de conclure le poids de la pyrite du poids da résidu insoluble dans l'eau régale, parce qu'une partie de la houille se trouve attaquée par cet acide.

%"". On incinère complètement la houille, on pèse le luântnûon, résida, on le £ùt bouillir avec de l'acide murietique jusqu'à tse qu'il «e décolore-, on pèse la partie insoluble

3o8 HOUILLES.

calcinée, et l'on conclut par différence le poids de Foxide de fer cpii s'est seul dissous, et par suite on calcule la proportion de la pyrite. Ce moyen approximatif suppose 9 ce qui est effectivement le plus ordinaire , que la matière pierreuse n'est pas sensiblement ferrugineuse, et qu'elle ne renferme que des matières inattaquables par les acides lorsqu'elles ont été calcinées. *'*'*îiÔo."'"' ^'** ^^ calcine la houille dans un creuset, on pèse le coke, on le porphyrise et on le fait bouillir avec de l'acide muriatique jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus de gaz hydrogène sulfuré -, tout le protosuUure de fer se dissout, et en pesant le résidu on en a la proportion par différence. On peut d'ailleurs déterminer cette proportion directement en faisant bouillir la dissolution avec de Tacide nitrique pour suroxider le fer, et précipitant celui-ci par Tammoniaque. loo de peroxide de fer équivalent à i5!2 de pyrite, et à iio de sulfure. BeaMi^m. Quand OU vcut avoir la proportion de matière com*^ bustible contenue dans une houille, il ne suffit pas de retrancher de celle-ci le poids de la cendre qu'elle fournit par sa combustion*, mais quand cette cendre est ferrugineuse, il faut déterminer la quantité d'oxide de fer qu elle renferme , et transformer par ce calcul le peroxide en persulfure. S'il s'agissait de l'analyse d'un coke , il faudrait calculer la quantité de protosulfure équivalente au peroxide.

Poussoir calorifique. — La pyrite et le protosulfure de fer exercent sur la lithargc la même action réductive que les matières comibustibles : le soufre est fchangé en acide sulfureux qui se dégage, et le fer est oxidé au minimum^ il se sépare donc du plomb métallique dont il faut tenir compte quand on veut déterminer le pouvoir calorifique d'une houille pyriteuse ou du coke qui en provient, par le moyen de la litharge : il suffit pour cela de retrancher du plomb total obtenu dans Tessai, celui qui a dû être produit par la pyrite ou par le protosulfiure de fer. L'analyse de la houille étant faîte, on détermine par le calcul cette dernière quantité de plomb ,

loflocnce àe»

pjrito*.

POUVOIR CALORIFIQUE. 3og.

en partant de cette donnée que loo de pyrite produisent ayec la litharge 84o de plomb , et que loo de proto<* sulfure de fer en produisent 720.

Pour que la matière charbonneuse des houilles soit complètement brûlée par la litharge il est nécessaire de perphyriser exactement la portion qui doit servira Fessai. Cette précaution est plus indispensable encore lorsqu'oâ a à &îre Tessai d'un coke : en outre, dans ce dernier cas, il &ut chaufFer lentement et graduellement, afid que la litharge ne puisse pas entrer en pleine fusion avant qu'elle ait eu le temps de brûjer jusqu'à leur centre les petits grains de la substance combustible : si Fou ne prenait pas ce soin , il pourrait arriver que celleci , comme très légère , vînt nager à la surÊice du bain d'oxide fondu, et échappât à son action-, ou qu'elle se brulat non plus par Foxigène de la litharge, mais en partie par Fair and>iant.

ARTICLE II. — Des lignites.

Classification, — Les houilles des terrains tertiaires, c^est-à-dire des terrains qui sont de formation pos-p térieure à la craie, se trouvent dans Fargile plastique et dans les calcaires d^eau douce. Ces combustibles diffèrent considérablement les uns des autres \ aussi les minéralogistes en ont -ils fait un grand nombre de variétés. Nous ne décrirons pas toutes ces variétés, mais nous ferons connaître les principales. On peut distinguer : i**. le bois fossile^ 2**. le bois bitumineux^ 3°. le lignite commun passant au bitume^ et 4°- ^^ lignite terreux. Les trois premières variétés sont à peu près pures-, la quatrième est toujours très mélangée de substances terreuses.

5 !"• — Lignites purs.

Bois fossile. — Le bois fossile a l'aspect et la couleur du bois intact, mais il est d'un brun plus ou moins foncé, n a par sa nature beaucoup de rapports avec la tourbe. H contient beaucoup d'eau, comme le bois or-

Pricantîon.

Caract&rcs.

3io

LlOniTES.

Propriété

dinaire, et selon M. Karsten, il perd jusqu'à o,ao de son poids sans s'altérer y à la température de Teau bouilr lante. A Ea distillation il donne la même qualititë de gaz que le bois non altéré , mais il fournit moins d'eau , peu d'acide pyroligneux et plus d'alcool /et il ne rë~ pand pas F odeur désagréable qui appartient à presque tous les lignites. La quantité de cbarbon quil laisKe varie selon la température à laquelle s'opère la distillation, comme pour le bois ordinaire.

conpoatson. M. Karsteu a trouvé le bois fossile de BruU , près de Bonn, bien sec, composé de

Carbone. . . . 0,5497

Hydrogène.. o,o43i

Oxigène o , 2647

Cendres o , i429

Il donne à la distillation environ o,38ovle chaibon, défalcation faite des cendres.

Bois bitumineux. — Le bois bitumineux a conservé la contexture du bois, mais il est devenu d'un brun foncé ou tout- à- fait noir, et il se rapproche beaucoup plus par sa nature des matières bitumineuses que du bois. Du reste il a les mêmes propriétés que le lignite proprement dît, dont il va être question plus loin. A Meîssen en Hesse il y a une couche de bois bitumineux qui est recouverte par une épaisseur de plus de 100 mètres de basalte. Ce combustible est en morceaux plats qui ont la structure feuilletée du bois *, sa cassure en travers est conchoïde et luisante , sa couleur est le brun foncé ou le brun -noir, sa pesanteur spécifique est de 1,82. A la distillation il donne de Feau acide, puis des huiles de plus en plus foncées, et qui répandent une odeur désagréable, analogue à celle de Fognon brâlé , il ne se ramollit pas et il laisse un charbon fort tendre. Lorsqu'on le brûle il décrépite un peu, répand de la fumée ^ puis il produit une longue flamme jaune dont Todeur est très désagréable, et il laisse un char^

Caractère*.

Localité.

coMPOstrioif. 3ii

bon fort gOiiiU dam le sens de rëpaîssetir des feuillets et qui slncinère aussi facilement que du charbon de bois. Deux échantiUona ont donné à l'analyse > compoauoi».

Charbon o,44^ — Oj37i

Gendres o,oi4 — o,oi4

Matières liquides. . , 0,871 — I ^ ^

Gaz 0,174 — ( '

Le second échantillon a produit 21, 5 de plomb avec la litharge, d'où il suit que les matières volatiles équivalent à 0,27 de charbon.

Lignite commiùi. — Les lignites communs ressemblent Canictèra. beaucoup aux houilles des terrains secondaires. Us sont noirs ou bruns, compactes, à cassure inégale et souvent conchoîde et luisante : dans ce dernier cas on leur donne souvent le nom de jayet, mais le véritable jayet que Ton tjraivaille en bijoux n'est pas un lignite. Les lignites présentent souvent Findice bien prononcé de la texture du bois. Leur pesanteur spécifique est d'environ i,aoo. Ils renferment beaucoup moins d'eau hygrométrique que le bois fossile : à la température de l'eau bouillante ils ne perdent communément que o,o3 de leiu* poids. Â Propnéu*. la distillation ils donnent des gaz inflammables, de l'eau acide et des huiles, et ils répandent presque tous une odeur désagréable particulière, qui n'est pas la même que l'odeur bitumineuse, et qui est propre à les faire reconnaître. Le plus souvent ils ne se fondent pas, mais il y en a qui se ramollissent assez pour que les fragmens puissent se souder, et on en connaît qui deviennent fluides comme des huiles à une température peu élevée. Les lignites ramoUissables et fusibles paraissent appartenir tous au terrain calcaire d'eau douce, et ils ont les plus grands rapports avec les bitumes mous ou liquides que l'on trouve dans les mêmes terrains , à Lobsann (Bas -Rhin), dans le département de l'Aisne^ à Dax (Landes), etc. En général Us exhalent sous le frottement une odeur très désagréable. L'argile plastique