CHAPITRE IV

Ile» combusilblcii.

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

SECTION PREMIÈRE

Ves coînbustibies considérés en général.

ARTICLE I. — Notions fondamentales.

Nature de» combustibles, — 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 cléments s*y trouvent en propor-

tions variables h TinGni y mais toujours telles , que le carbone ei l'hydrogène sont en quantité beaucoup plus que saffisnnle ponr former de l'acide carbonique et de Teau avecl'oxigèoe. 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 a^iqucl on donne le nom ûp. cendres^ crofses ou scorie», La na'ure des cendres est très-diverse, mais en général le carbonate de chaux domine dons celles qui proviennent de combustibles végétaux , et Targrle dans celles qui proviennent de combustibles nyinéraux.

Les combustibles différent totalement les uns des autres par Taspect et les caractères physiques. Lear densité est en général un peu plus forte ou un peu moîndreque celledeTeaii . Combustion. — Tout le monde sait que lorsqu'on chauffe un combustible au contact de l'air , il devient incandescent, absorbe l'oxigène, se résout en gaz, et disparaît peu à peu. Pendant Tacte de cette combinaison, que Ton nomme comfrvs/f07iy il se développe une chalenr pinson moins forte dont on tire parti. Chaque combuatible commence à s'embraser à un degré de température particulier. La combustion a lieu tantôt sans flamme, tantôt avec flamme. Il n'y a point de flamme quand le combustible ne contient pas d'hydrogène, ou quand la combustion est tellement complète qu'il ne se dégage que de l'acide carbonique et de l'eau. Il y a flamme lorsque le combustible est susceptible de donner à la distillation des gac ou des vapeurs qui peuvent brûler , et la flamme est plus ou moins lumineuse, selon que ces gaz ou vapeurs sont plus ou moins carbonés. Les flammes doivent être considérées comme des mélanges explosifii tenant en suspension des particules de carbone chanflces au pins haot degré d'incandescence.

Carbonisation et iHêUUation. — - 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 carboniialion» Il s'en dégage des substances gazeuses et liquides , et quand l'opération a été continuée pendant un temps •oSsaiit^et que la chaleur a été portée jusqu'au rouge blanc, il reste une matière solide , noire, qui est le charbon. Les substancesgazeuses qui sont le produit de la distillation , sont : l'acide carlH>nique , i'oxide de carbone, l'hydrogène pur,rhydrogèneproto<carboné et deuto-carboné, l'azote, l'ammuniaque et l'hydrogène sulfuré.Ces substances sont mêlées eoiemble dans des proportions qui diffèrent extrêmement,

Tjjtized by V^OOgle

seioD la nature des combustibles, et qui varient nussi continuellement dans le cours de la distillation. Les gaz sont presque toujours roélcs aussi d*uiie certaine quantité de Vripeurs huileuses qui ne se condensent pas sons la pression atmosphérique. Les produits liquides de la distillation sont Teau. tantôt ammoniacale, tantôt acidulée par Tacide acétique, quelquefois de l'esprit pyroligneux ; des huiles eiupyreumatiques pyrogcnées bien liquides et d'un jaune pâle, et enfin, des huiles épaisses et d'un jaune brun, que l'on nomme ^ovo^roii. L'eau parait 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 do différentes hailes volatiles que l'on nomniepyré/ât(/6«,etde différentes résines que l'on nomme pyrétines. Ces substances sont en outre presque toujours combinées avec de l'acide avétiqueet mélangées de naphtaline. En général les produits vulatilsde la distillation sontd'autani plus riches en carbone , que l'opération se fait à une température moins élevée; en sorte que l'on 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 à une certaine température moyenne.

Moyens d'analyse. — Il y a deux manières de faire l'analyse des combustibles : l'une, médiate^ consiste à déterminer la proportion de leurs principes élémentaires ; l'autre , immédiate , se réduit à la recherche des produits que ces matières donnent lorsqu'on les soumet à la distillation ou lorsqu'on les brûle. L'analyse médiate est une opération minutieuse et difiicile qui ne peut être exécutée avec succès 411e par des personnes très-habituées aux manipulations chimiques ; heureusement elle n'est pas la plus importante^ parce qu'elle n'est pas propre a faire connaître avec certitude les propriétés du combustible , l'observation ayant appris qu'une très-petite différence de composition en amène souvent une très-grande dans les propriétés , et que d'ailleurb celles-ci dépendent non-seulement de la proportion des principes constituants , mais encore du mode de combinaison dans lequel ces principes sont unis entre eux. Nous pensons , en conséquence , ne devoir nous occuper ici que de Panalyse immédiate.

Oii recherche , dans Tanalyse immédiate , la nature et la proportion des gai, des liquides et du charbon qu'un com-

biistible produit lorsqu'on le chauffe fortement sans le contact de Tair, et la nature ainsi que la proportion des cendres qu'il laisse lorsqu'on le brûle. On s'applique en même temps à constater toutes ses propriétés, savoir : s*il ne cl^ange 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; comment il brL\le, en s'aggloméra nt 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 calorifique, — 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 bri\lant , 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 rechercbes.

Estais préliminaires, — La plupart des combustibles afant la facilité d'absorber de l'eau hygrométrique , 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 la perte de poids qu'ils éprouvent. D*une autre part, on les soumet à quelques essais préliminaires pour constater quelques-unes de leurs propriétés. !<* On en 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 graduellement, jusqu'à ramollissement du verre, soit à la lampe, soit sur un feu de charbon. On examine les changements qu'éprouve le morceau de combustible, et surtout les liquides qui s'en dégagent successivement. L'eau apparaît toujours la première, ei distille 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 charbon et voir quel est son aspect. 2° On chauffe un morceau du combustible en plein air, dans un tèt ou dans une petite capsule de platine, et l'on observe les phénomènes qu'il présente en brûlant. 3® On en réduit une petite portion en pour dre 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 bruue plus ou moins inleuse.

21G CO.VB18TJBLES.

ARTICLE II. — Analyse immédiate.

/appareil, — Pour faire Tanalyse immédiate , il faut recueiUir et doser tous les produits de la distillation. L'appareil le plus simple dont on puisse se servir consiste en une petite cornue ou en un tube de Ferre d'environ 1 centimètre de diamètre, bouché par un bout et courbé en forme de cornue, et légèrement déprimé vers rextrémîté ouverte ( PI. XI [, Fig. 1 et 2 ). On adapte à cette extré&iité, au mojen d*un^buuchon de liège oud*un tuyau de caoutchouc conique, un tube de verre d*an 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 de combustible concassé ou coupé en petits morceaux, ou même réduit en poussière grossière ; maison a soin de ne pas remployer en poussière One, parce qu'une partie de cette poussière pourrait rester adhérente aux parois du tube sur toute sa longueur, et ne pas tomber au fond. On réunit ce tube à ce|ui qui conduit les gaz dans Tappareil pneumatique, et on le dispose sur un feu de charbon oa sur une forte lampe, de telle Horte que la panse seule reçoive l'impression de la chaleur, et que le col soit notablement incliné vers l'ouverture, aGn que les liquides distillés puissent glisser vers cette partie et ne retombent pas dans la panse.

On chauffe graduellement et lentement, pour que la chaleur ait le temps de pénétrer jusqu'au centre de la masse, et l'on finit cependant par pousser la chaleur jusqu'au point de ramollir le verre. Alors on laisse refroidir couiplélement l'aftpareil, et quand il est revenu à la température atmosphériquCy on nivelle le mercure dans la cloche, et l'on mesure le volume des gaz. On coupe avec une lime la partie de la panse qui renferme le charbon, et l'on en détache celui-ci, dont on prend le poids immédiatement. Quant aux liquides , on peut en recueillir une partie qui se rassemble dans la dépression du tube ; mais nue autre partie, et prin- «ûpnleraent les huiles épaisses dont le dégagement a lieu à la fin de l'opération, adhèrent tout le long des parois. Pour les doser, il faut peser le tube, puis le concasser grossièrement, le chauffer au rouge, jusqu'à ce qu'il soit devenu trèsnet, et le peser de nouveau. La perte de poids donne la proportion exacte du liquide adhérent.

Produite gaseux, — Si Ton voulait analyser les gaz, il faudrait avoir égard a l'air contenu dans l'appareil, et dont ils se trouvent mélangés. Comme ces gaz varient pendant tout le temps de l'opération, il peut être utile de les fractionner.

ANALYSE IMXéBIATZ. S17

pour eiainîner séparément ceox qui se produisent aox dîffé* rentes époques de la distillation. On y parvient aisément , soit en changeant les cloches , si Ton se sert de Fappareil pneumatique ordinaire, soit quand on emploie Tappareil de M. Gay-Lossac , qui est beaucoup plus commode , en fai* «»nt usage d*une cloche à robinet (Fig. 2} , à laquelle on adapte un tube : le robinet étant ouvert , si Ton enfonce la cloche dans le merrure , le gaz en sort^ et l'on peut le recevoir soit dans une vessie , soit dans un vase quelconque ; ^n fermant \e robinet , le reste du gaz peut être conservé dans la cloche. Les premières portions qui passent doivent toujours être rejetées , parce qu'elles contiennent tout l'air de l'appareil. Lorsqu'on a pesé le charbon et les liquides , on a d'ailleurs le poids total des g;ix par différence.

Produits liqnidêH, -^ Quand on veut examiner les divers liquides qui résultent de la distillation d'un combustible , on opère sur 5 à 10 grammes , et l'on fait l'opération dans une petite cornue dont on introduit le col dans de petits ballons ou des Goles à médecine légères , et que l'on pè^e avec soin : en changeant coa ballons ou ces fioles de temps à autre , et les pesant de nouveau , on recueille séparément <les fractions diverses, et en quantité connue , de la matière liquide. Pour en avoir la proportion totale , il faut déterminer, comme nous Pavons dit , le poids de la portion qui adhère aux parois du col de la cornue, il est à remarquer que plusieurs combustibles , par exemple la plupart des houilles , ae gonflent considérablement en se décomposant par la chaleur : il est très*essenliel d'avoir égard à retto circonstance , et de n'employer qo*un volume de matière ^ tel qu'après la distillation la panse du tube distillatoire ou de la cornue ne soit pas tout-à-fait remplie.

Charbon^ — La distillation dans des app reils de verre donne toujours une proportion un peu trop forte de char-» bon . parce que celui-ci ne peut pas être assez fortement chauffé pour être entièrement privé de toute matière volatile. Pour en avoir la proportion exacte . il faut le calciner dans un creuset, on mieux encore, calciner immédiatement Si à 10 grammes du combustible lui-même , à l'effet de déterminer la proportion du charbon qu'il est susceptible de produire. On peut faire cette calcinalion dans un creuset de terre ; mais il est préférable de se servir d*un creuset de platine. Pour éviter la destruction d'une partie du corabus-* tible par le contact de l'air, on place le creuset , muni de son couvercle , dans un autre creuset très-peu plus grand 61 également bouché, et , pour plus de précautions encore,

on met quelques morceaux de charbon autoi^r du crenset iulérîcur, par dessus son couvercle. De cette manière , Tair extérieur qui parvient à s*in(rodiiire dans le grand creuset se convertit en acide carbonique et ne peut , par conséquent , exercer aucune action sur le combustible soumis à la disliilatiun. Quelques personnes prescrivent de remplir enlièrenient de sable ou de poussier de charbon le creuset dans lequel on fait la calcination ; mats ce moyen , outre qu*il ne peut être employé que pour les combustibles en morceaux compactes et non ramollissables , est moins corn* mode et ne donne pas de résultats pins exacts que celui que nous venons d'indiquer.

Essai par le niire, — Rirwan ayant observe que les huiles et les bitumes ne détonent pas avec le nitre, maïs viennent brûler à sa surPace, et supposant que tous les combustibles sont des méinnges de ces sortes de substances et de charbon , en a déduit un moyen de déterminer In proportion de celui-ci. Pour cela il faisait fondre 80 grammes de nilre dans un creuset , et il y projetait le combustible à essayer , par petites portions successives du poids de 1 dccigramme environ, jusqu*à ce qu*il ne s*y produisit plus de doflstgration ; il jugeait qu'alors tout le nitre était consommé , et sachant , par expérience, que le charbon de bois décompose dix fois son poids de nilre , il en concluait que la quantité de combustible consumée contenait 3 grammes de charbon, ce qui lui donnait la proportion de <*e dernier. Le procédé de Kirwanesl fondé sur une supposition qui n*est pas exacte; ninis il donne des réstdtats assez approximatifs . parce qu*il parait que le plus souvent le nitre ne commence à agir sur les combustibles qu'à une température supérieure à celle qui est nécessaire pour en opérer la carbonisation.

Cendres. — Rrste enfin h déterminer la proportif>n des cendres. Pour cela on prend 10 grammes de matière ré-duiteen copeaux^ en petits morceaux, ou même en poudre fine si elle est d'une difficile combustion , et on la brûle dans un lèt de porcelaine vernissée , ou dans une petite capsule de plaline, en l'agitant de temps en temps avec une spatule» pour renouveler les surfaces, mais en ayant grande atten<» tiou d'éviter les mouvements brusques^ parce qu'eu général les cendres sont si légères , qu'elles se répandent en poussière fine dans Tair avec la plus grande facilité. Il est essentiel aussi , pour le même motif , de n'exposer le combustible qu'à un courant d'air modéré et bien régulier. Ces expérionres se l'ont commodément sous la moufle d'un fouriH-au de con]ielle ] mais en prenant quelque loin, on peut

POtYOlR CALORIFI^UB. iJ9

Ws exécuter aussi dans un foyer de calcination ordinaire. Si Ton voulait se procurer une quantité de cendres un peu considérable , afin de pouvoir en faire une analyse complète , il faudrait brûler un grand volume de combustible dans une bassine ou dans une poéle de tôle ; et comme les dernières portions seraient difficiles à incinérer, on achèverait la combustion dans une capsule de platine que Ton chaufferait au rouge. Les cendres renfermant souvent beaucoup de carbonate de chaux ; pour les doser avec exactitude ïi faut faire en sorte que la chaux y soit à Tétat caustique, ou au contraire entièrement saturée d'acide carbonique. On amène la chaux à Tétat caustique par une forte calcination ilans un creuset de platine ; on lui rend au contraire Tacide carbonique qu'elle a en partie perdu par la chaleur de la combustion , en chauffant la cendre au rouge, après l'avoir mélangée avec une certaine quantité de carbonate d'ammoniaque en poudre.

AHTicLE m. — Pouvoir calorifique.

K poids égaux les différents combustibles dégagent des quantités de rhaleur très-inégales. Leur pouvoir caloriGque est proportionnel à ces quantités : on ne peut pas avoir une mesure absolue de celles-ci , mais on détermine leurs rapports numériques en comparant entre eux les effets qu'elles produisent. On recherche tanièi les quantités d'eau qu'elles sont capables de vaporiser, tantôt les quantités de glace qu'elles peuvent fondre ^ et tantôt les poids d'eau qu'elles peuvent échauffer de 1* thermométrique. Ce derni«!r terme de comparaison est celui qui est le plus usité actuellement , et l'on prend presque toujours pour unité calorifique un poids d'eau égal au poids du combustible brûlé , échauffé de i* j c'est ce que quelques personnes appellent calorie.

Eau vaporUée» — Quand on veut comparer les pouvoirs ralorlGques par les quantités d'eau vaporisées , on se seit d'un alambic , et l'on détermine le poids des vapeurs d'eau <*ondensées ; mais ce moyen est tellement imparfait , .qu'il doit être généralement proscrit. En effet , on sait que les combustibles qui brûlent avec flamme sont plus propres a opérer des distillations , que les combustibles qui brûlent sans flamme et qui sont cependant capables de produire beaucoup de chaleur. Pour que les uns et les autres donnent leur maximum d'effet . il faudrait les brûler chacun d'une manière particulière ; et alors les circonstam es étant

220 COSBUSTIBLBS,

(lifTéreiiles , les effets ne seraient plus roinparables : leii houilles doivent être placées sur une grille ; le bots peut être brûlé sans f^rille ; les combustibles à flainme doÎTerit être plus éloignes du fond de la chaudière que ceux qui brûlent presque sans flamme , etc.

Giace fondue, — Quand on évalue la quantité de chaleur développée par la combustion , d'après le poids de la glace fondue , on se sert du calorimètre de Laptace et Lavoisier, en brûlant une quantité déterminée du combualible, soit au centre de la chambre intérieure dans laquelle on fait passer un courant d*air^ soit au dessous du calorimètre, sons un entonnoir renversé adapté à un serpentin qui est entouré de glace de toutes parts. Gomme on sait que pour pus-ser de Tétai solide à l'état liquide sans changer de tempiiraturc , la glace à zéro absorbe autant de calorique qu*ii en faudrait pour échauffer de 7&* un poids d*eau liquide ég»l au sien , ou pour en échauffer soixante-quiiize foiH son poids de 1*^, il eut facile de transformer en calorieê les évaluations faites en quantités de glace fondue.

hchauffhtnent de Teau» — La détermination de la capacité calorifique en calories s'obtient directement au moyen du calorimètre à eau qui a eic imaginé par Rumfort (PI. Xll « Fig. 82). C'est une caisse rectangulaire en cuivre mince , portée sur quatre pieds pointus^ et traversée dans toute son étendue par un serpentin horizontal dont les coudes» sont très-multipliés. Ce serpentin s'ouvre d'un côté à la partie inférieure de la caisse , et du cûté opposé, à la partie supérieure. ËnGn , sur la même face de la caisse se trouve une ouverture par laquelle on peut y introduire de Tenu , et que l'on ferme avec un bouchon de liège à travers lequel passe la tige d'un thermomètre à réservoir cylindrique. Quand on veut se servir de cet instrument , on le remplit d'eau dont on note la température : on brûle sur une petite grille un poids bien déterminé du combusiible que Ton veut examiner, et aussitôt que la combustion est achevée , on observe le degré auquel le thermomètre s'est élevé. On connaît donc l'échaufieraent qu'a éprouve un poids déterminé d'eau , et par suite le poids de ce liquide qui u'aurail été échauffe que de 1**.

Mais pour que le résultat soit eiact, il faut, I* faire eu sorte que l'eau soit dans toute sa masse & la même température : pour cela on agite la caisse avant de noter le degré du thermomètre ; 2" brûler une quantité de combustible assez petite pour que les gaz*aienl à peu près perdu toute leur chaleur à leur sortie du serpentai , sans quoi un aurait

P0i:V0lK CALORIFIQUE. ?21

à faire une correction qui prësen ferait les plus gmndes difficultés ; %** obvier aux pertes de chaleur qui ont lieu par le rajonnemeut de rinstrument : M. de Rumfort y est pur- ?POU d'une manière satisfaisante , en prescrivant de mettre dans la caisse de Teati dont la température soit abaissée autant au dessous de nelle de Fair, qu'elle sera élevée au dessus a la tiu de l'opération : alors pendant la première moitié de l'expi^rience l'air réchauffe la caisse , tandis qu'il la refroidit pendant la seconde moitié : on parvient à ce résultat par tâtonnement ; ou si le combustible n'éprouve pas d'altération dans ta nature eu se brûlant en partie , il suffit d'arrêter l'espérienoe au moment où i'eau se trouve autant é(haufiVe par rapport à Pair, que Tair était échauffé par rapport i elle avant l'opération ; 4* tenir compte de la caloricilé de la caisse : cette caloricitc doit avoir été déterminée par une expéiîence préliminaire ; d'ailleurs, comme la c«tpncité des métaux pour le calorique est bien connue comparai ivrmenl à celle de Tenu , il suffit de prendre le poids exact de la caisse pour calculer la quantité d*enu à laquellts elle équivaut ; 5** enfin , il faudrait encore avoir é{;ard à la quantité de chaleur qui se perd par rayonnement au dessous de rentoiinoir. D'après M. Péclet^ cette quantité est nssct considérable, mnis il serait difficile de l'évaluer. Toutes ces oWrvations font voir que le calorimètre de Rumfort donne des résultats trop faibles , et qui doivent l'être plus encore que ceux que l'on obtient avec le calorimètre de Laplace et de Lavoisier.

Méthode de MarcuB Bull. — Les expériences faites sur la combustion par les chimistes les plus distingués s acrordaot peu entre elles, M. Marcus Bull entreprît aux Etats* Unis de nouvelles recherches sur ce sujet en Ibâ^. Après plusieurs tâtonnements, il se décida à déterminer la chaleur dégagée par la combustion, d'après les temps pendant lesquels un même poids de chaque combustible peut maintenir Tair d'une chambre à une température constante. Pour cela, il a fait usage d'un appareil qui se compose essentiellement d'un poêle muni de tuyaux, dans lequel s'opère la combustion ; d'une chambre en bois de 500 pieds cubes, vers un angle de laquelle on place ce poêle, et que traverse un courant d'air dont on peut régler la vitesse à volonté; eofin d'une seconde chambre aussi en bois , qui enveloppe U première. Nous ne pouvons donner ici J es détails de cet ippareil ; on eo trouvera une description complète dans le Kaiieltfi de la Sooiéié d: Encouragement (mars 1827). Pour procéder aux expériences, M. Marcus Bull brûle

COainil.STiRT.ES.

d*sibord du charbon dao8 le poêle, en réglant le tirage de telle manière , que la diffcrenre di* température enfre les deux chambres soil de lO"»; puis il snbsiilue au charboD successivement des poids dc'terminés de différents combustibles qu*il fait brûler en refilant le tirage pour chacun d'eux, de telle sorte que la différence de température entre les deux chuuibres reste toujours de 10^ Dès-lors la quantité de chaleur cuiise à chaque instant compensant exactement la perle de chaleur de Tair de la chambre extérieure par les luurs, ou celle de la chambre intérieure par les parois , la quantité totale de chaleur déyeloppée par chaque combustible se trouve proportionoelle à son poids et au temps qu*ii met à brûler.

Eêsai par la liihargê. — Il est à peu près démontré par les expériences de plusieurs savants, que les quantités de chiileur émises par les différents combustibles sont exactement entre elles dans le rapport des quantités doxigène que ces c<ui(bustibles absorbent en brûlant. D*après c<*la, lorsque la composition élémentaire d*un combustible est connue^ il est facile de déterminer par calcul quel est sou pouvoir ca-orifique. En effet, il suffît pour cela de chercher quelle quantité doxigène il absorberait pour que, en ayant égard à celui qu*il contient , tout son carbone puisse se transformer en acide carbonique, et son hydrogène en eau, et de comparer celte quantité à celle que prend en brûlant un combustible dont la puissance calorifique a été déterminée par expérience, par exemple le charbon pur.

£n adoptant le principe que nous venons dVnoucer . on conçoit que sans cuonaitre la composition d*iin combustible, on pourrait déterminer sa faculté calorifique^ si Ton avait un mojen d'évaluer le poids de Toxigène qu'il absorberait eu brûlant. Or cette évaluation peut s'obtenir d'une manière simple et expéditive, sinon rigoureusement, du moins avec assez d'exactitude pour qu'on puisse en déduire des résultats fort utiles dans la pratique. Voici comment. Plusieurs oxides métalliques se réduisent avec une telle facilité, que lorsqu'on les chauffe avec un corps combustible ^ celuici se trouve brûlé complètement sans qu'aucun de ses éléments puisse échapper à l'action de roxi{;ène ou se dégager à l'état de vapeur huileuse^ etc., si Ton opère d'une manière convenable. La composition de Toxide étant bieu connue, si l'on prend le poids de la partie qui a été amenée a letat métallique, on en déduit immédiatement la proportion d'oxigène employée a la combustion. Pour pouvoir recueillir le métal , et le séparer de la partie noo réduite.

POrVOIR CUOKIFIQUE. 223

il Faut qu'il «oit fusihie âiii»i que .son o%ide : la lithargf* <atisftiit à tontes ces coodiituns, et l'expérience prouve qu elle brûle complètement lu plupart des matières combustibles «olides que Ton emploie en grand pour produire de la chaleur , et les seules dont nous nous occupions ici : il n*y a exception que pour quelques substances très-bitumineuses qui, renfermant une grande proportion d'éléments volatils, peuvent laisser échapper une partie de ces éléments avant que la température soit assez élevée pour que ta réduction de l'oxide puisse avoir lieu. On procède à Texpérience comme il suit.

On prend l gramme du combustible réduit en particules aussi fines que possible : si c'est du charbon, de la houille, du coke, ou le porphyrise pour l'amener à l'état de poudre impalpable j si c'est du bois , on se procure de la sciure t^è^-menuc au moyen d'une scie mince, ou bien en le râpant avec une lime à grains serrés. On mêle la poudre avec une quantité de litharge un peu plus gr.*nde que celle qu'elle peut réduire^ 20 grammes au moins, 40 gramme* au plus : on connaît toujours celte quantité approximativement^ d'après la nature et l'aspect du combustible. On introduit le mélange avec soin an fond d'un creuset de terre, et r<in met par dessus 20 à 30 grammes de litharge pure: le creuset doit être à moitié rempli tout au plus. On place ce creuset sur un fronutge, dans un fourneau de caieinaticm déjà échauffé et rempli de charbon bien allumé ; on met dessus un couvercle , et l'on chauffe graduellement. Il y a rarootlissenient, bouillonnement et souvent boursouflement. Lorsque la fu?iion est complète, on couvre le creuset de charbon, et l'on donne un coup de feu pendant en vircm dix minutes , pour que tout le plomb puisse se rassembler en une seule masse. On retire lo creuset , on le laisse refroidir à l'air, on le casse , et l'on retire le culot de plomb, que Ion pèse. Ce culot n'adhère ni au creuset ni à la scorie^ et il suffit d'un coup de marteau pour l'enlever. Mais quelquefois il est livide^ feuilleté et peu ductile, et alors il est pénétré d'une petite quantité de litharge qui en augmente sensiblement le poids; cela arrive lorsque l'expérience a été faite trop rapidement. Quoique cette cause d'erreur soit néglt- {;eable, il vaut cependant mieux Téviter, et l'on y parvient en laissant le creuset au feu pendant un certain temps après que la fusion a eu lieU| en ayant attention pourtant de ne pas l'y laisser assez pour qu'il coure risque de se percer. Il arrive alors que la litharge (iissout une partie de Targile du creuset, et forme un silicate compacte et vitreux qui n'a pas,

221 GOIRlîSTIBLBS.

comme la lîtliarge pure , la propriété de s'imbiber daos le plomb métallique.

Au lieu de laisser la matière se refroidir dans le creuset, on peut la couler rapidement dans une lingotière en fer. De cette manière , si le creuset est bon il peut servir pour deux et même pour trois opérations semblables: cependant il est préférable dVn prendre un neuf pour chaque essai. Les expériences doivent èlre répétées au mtiins deux fois, et Ton ne doit compter sur les résultats que quand ils oe diflèrent que de I à â décigraocmes.

La litharge marchande de première qualité est toujours un peu rouge, parce qu'elle contient une certaine proportion de minium. Si cette proportion était un peu considérable, la litharge serait impropre à servir à fessai des combustibles ; mais elle est ordinairement assez petite pour qu*on puisse ne pas y avoir égard ; seulement, pour atténuer cette cause d'erreur, il faut avoir soin, comme nous l'avons recommandé, de n'employer que très-peu plus de litharge qu'il u en faut pour brûler le combustible , car si l'on eu employait un grand excès, une partie du combustible serait consumée, sans produire de plomb , à ramener le minium à fétat de protoxide. Si Ton tenait à éviter la présence du minium, il faudrait fondre très- rapidement de In litharge du commerce dans un creuset^ sans addition, ou avec addition de I à 2 millièmes de son poids de poussier de charbon; la Uisser refroidir en tenant le creuset bien couvert, pour évi(er le contact de l'air ; la piler, et lu passer à travers un tamis fin. On pourrait aussi U remplacer par du wameoi passé au tamis de soie.

Le carbone pur produirait avec la litharge exempte de minium, S4 fois son poids de plomb , et le gaz hydrogène 103,7 son poids, c'est-à-dire un peu plus de trois fois autant que le carbone. On peut, d'après ces données, trouver pour un combustible quelconque son équivalent soit en cnrbone, soit en hydrogène , sous le rapport de leifet calorifique. Lorsqu'un combustible reufermo des matières volatiles, on en coiàoalt la proportion par l'analyse immédiate : si^ de plus^ on recherche la proportion de plomb qu'il donne aveo la litharge^ il est tacile de calculer l'équivalent, eu carbone, des matières volatiles, et par suito^ de savoir quelle est U valeur calorifique des substances que l'on dégage d'un combustible en le soumettant à la carbonisation. Supposons qu'une subslanc^e fournisse à la distillation C de charbou. soustraction faite du poids des cendres, et V de matières volatiles, et qu'il produise P de plomb avec la litbarge«

BAYONREHERT. 935

La quantité C de charbon cloruierait 14 X C de plomb , ia qnaniité V de matières volatiles ne donnerait que P — S4

X c ; elle équivaudrait donc à de carbone;

il snît de là que les quantités de calorique dcvek)ppées par

le charbon, les matières volatiles et le combustible non

altéré , seraient entre eux comme les nombres 84 X^*

P — 34 X C et P, qui représentent des quantités de plomb,