P^84XC P

ou comme les nombres C, ^rr ®^S7' <!•** represen-

tenl des quantités de carbone.

Ces évaluations, auxquelles on parvient d'une manière si simple , offrent de Tiiitérêt , et sont propres à bien faire Gonoattre la valeur relative des différents combustibles , et le meilleur usage que Ton peut faire de chacun d'eux.

Nous avons dit que Ton avait généralement adopté ^ pour exprimer la capacité calorifique des combustibles, uno unité que Ton appelle calorie , qui représente la quantité de chaleur nécessaire pour échauffer de 1° un poids dVau liquide égal à celui du corps. Lorsque Ton connaît la proportion de plomb que donne un combustible avec la lîMiarge, il est facile de calculer son pouvoir calorifique ou calorie, parce que Ton a déterminé , par expériences directes^ le poidd d'eau que le charbon pur peut échauffer de P. Ce poids est, selon M. Desprelz, de 7(^1 o fois celui du charbon; or^ rummc ce corps produit avec la lilharge 84 fuis son poids de plomb , il s'ensuit que chaque partie de plouib produite par un combustible équivaut à 230 unités calorifiques ou calories,

RajfaHnêment, — Lorsqu'un corps est en combustion, la chaleur se dissipe de deux manières différentes : 1*> par les gas qui se produisent ^ et le courant d air qui s*étabiii naturellement ; 2<* par le rayonnement. Pendant lon^^ temps on a négligé le rayonnement , parce qu'un le regardait comme très-faible ; mais les expériences que fil. Péclet a faites sur quelques combustibles ont au contraire prouvé que c*esl par le rayonnement qu'une grande partie de la chaleur qui résulte de la combustion est lancée sur les c(»rps environnants ; il devient donc fort utile de déterminer quelle est la portion de la chaleur totale qui se disperse par cette i^ause. Voici comment on peut faire 1:es recherches , d'après M . Péclet.

L'appareil consiste dans une caisse annulaire de fer-blanc ABCb (pi. XII, Fig. 4 ). L espace compris entre les deux

îî*; BOIS. •

cylindres concentriques AilCD et abcd^ est fermé à la partie inférieure et à la partie stipérieare: In paroi supérieure renferme deu^i tiibaliires m et ti. déclinées à reeevoir deux thermomètres à longs réservoirs , dont les tiges passent à travers lebonehon de liéçe qui les ferme. Au centre du cylindre intérieur, qui est complètement ouvert par les deux extrémités, est suspendu un hémisphère en fil de fer, des* tiné à recevoir le combustible: Tintcrieur du cylindre abcd est recouvert d'une couche mince de noir de fumée , et Tuppareil est supporté par trois pieds at^ y, 2.

Pour faire usage de cet appareil on commence par remplir d'eau l'intervalle d^s deux cylindres, on place les thermomètres, et Ton introduit dans la grille 91 une quantité déterminée de combustible que l'on enflamme : une partie de la chaleur rayonnante est reçue par la paroi ebcd du vase et passe dans Teau. Lorsque la combustion est terminée, on observe, à l'aide des thermomètres, la température du liquide; alors, connnÎFsantson poids et celui de l'enveloppe métallique, on peut obtenir facilement la quantité de chaleur rayonnante absorbée. Mais pour en déduire la quantité totale de chaleur rayonnante émise par le combustible, il faut évidemment déterminer le rapport entre fétendue totale de la sphère et celle du secteur annulaire circ(uiscrit au cylindre ahcd^ car le vnse n'a réellement recueilli que les rayons compris entre les droites qui joignent le centre de fémicylindre M, avec tons les points de la circonférence supérieure et inférieure du cylindre intérieur; et tous les rayons dirigés sur les calot tes spiriquesac et /bc ont échappé. Ce dernier rapport est facile à déterminer. En effet, on sait que la portion de la surface de la sphère engendrée par une portion quelconque d'arc, est proportionnelle à sa projection sur l'axe de rotation : par conséquent la surface absorbante est à la sphère totale, comme g est à gh.

Il est évident que pour éviter la perte de chaleur par les parois de l'appareil, il faut employer le procédé de Rumfori, et mettre dans le vase de l'eau dont la température soit au dessous de celle de l'air atmosphérique, d'une quantité égale à celle dont elle sera élevée au dessus à la fin de l'expérience.

SECTION II

Du bois.

ARTICLE PREMIER. — Propriéiéê phyêiqu0ê.

Structure, — Le bois présente dans sa structure des fibres longitudinales parallèles qui laissent entre elles des

HYGUOMÉTRICITÎÎ. 52*7

espaces lubulatres et vësiculaires. Ces liibes et ces vésicules sont remplis d'un liquide qu'oo appelle la sève^ et de fluid<*s aériFormes qui circulent sans cesse pendant la végëtacînn. Après la mort de larbre , ces fluides et ce liquide restent stagnants dans le bois, et ne s'en séparent, par évaporation, qu'en partie et peu à peu. Les difterenles parties du bois vivaut ne renferment pas la même quantité de sève. Rurafort a trouvé que le corps d'un tilleul coupé en septembre en contenait les 0,56 de sou ptiids^ tandis que les racine» n*en contenaient que les 0,50, et les menues branches les 0,043. La proportion des fluides acrifbrmes est inverse de celle de la sève. Six espèces de bois en branches de grosseur inoyeune, coupées en vert à la fin de Tau tomme et récoltées dans un sol sablonneux, ayant été conservées pendant six mois dans uoe chambre sèche ^ ont éprouvé des pertes de poids indiquées dans le tableau ci-dessous.

Sainte-Lucie. . . . 026 Mûrier blanc. . . . 0,81

Mûrier de la Chine. 0,26 Noisetier 0,33

Arbre de Judée. . . 0,27 Tilleul 0,40

On admet quVn (jënéral les bois verts renferment de 0,37 à 0,48 de liquides, selon qu'ils sont plus ou moins couipai tes, et qu'après un an de coupe ils en retiennent de 0,20 à0.2.j. Selon RumPorl, une poulre de chêne conservée à l'nbri de rhumidifë pendant cent ans, perd encore, par une forte dessiccation , 0,09 de son poids.

Uygrotnétncité, — Le bois est un corps extrêmement hygrométrique : il absorbe une très-grande proportion d'eau dans l'air humide, et lorsque ensuite on le soumet à une chaleur graduée, il abandonne cette eau par portions succesuves qui dépendent de la température. Selon M. Karsten, des copeaux de chêne parfaitement desséchés à l'air, perdent encore 0,103 de leur poids, à la température de 1 ebulliiion ; mais à celte température le bois retient encore une quantité très-notable d'eau.

Rurafort , pour le dessécher complètement , le réduisait en copeaux minces et l'exposait au moins pendant vingtquatre heures , et jusqu'à ce qu'il commençât à brunir, dans une étuve fermée , à la température de 1:28*" centigrades. M. Prout a trouvé que le saule et le bouleau , à l'étal de poudre fine et purgés de sève par l'eau bouillante , contiennent encore 0,145 d'eau après la dessiccation à l'air, et que pour leur enlever toute cette eau il faut les chaufler graduelleiuenl jusqu'à la lempéralure d'environ 160". Tous les bois , quels qu'ils soient , parfaitement desséchés , et

conserves dans une chambre sans feu, absorbent 0,08 à 0,10d*eauen un an.

Pesanteur êpécifique, — La plupart des bois sont plus légers que l'eau , mais leur densité varie extrêmement , selon leur essence et selon leur état de densiccation. Cependant la matière ligneuse elle-nténie , indépendamment des pores dont elle est criblée ^ est plus pesante que Teau ; et , selon Ru m fort , sa densité est h peu près la même pour tontes les espèces de bois ; cette densité ne variant qne de 1,46 à 1,5%. Rumfort est parvenu h ce résultat en faisant bouillir dans Teau des copeaux de différents bois . parfaitement desséchés à Tétuve et pesés exactement , les pesant de nouveau lorsqu'ils étaient pénétrés d'pan , et calculant la pesanteur spécifique , en ayant égard à la quantité de liquide qu'ils avaient absorbée.

Ln porosité des bois oblige, lorsqu'on veut déterminer quelle est leur pesanteur spécifique , eu les supposant imperménbles, de les peser après qu'on les n plong'*s dans l'eau poMr avoir le poids de liquide qu'ils ont absorbé , et l'on ajoute ce poids à celai de l'eau déplacée ; mais M. Marcus Bull a remarqué que ce procédé est inexact , parce que le bois se gonfle prouiptement dans l'eau, et devient spécifiquement plus léger d'une quantité considérable. Il préfère empêcher l'eau de pénétrer, et pour cela il enduit les morceaux , après lesavoir pesés, avec un vernis qui a exactement la même densité que l'eau , et qu'il obtient en mélangeant ensemble de la rire et de la résine , dont les densités sont de 0,907 et 1,079. M. Marcus Bull a trouvé par ce procédé la pesanteur spécifique des espèces de bois les plus comiuuncs comme il suit :

Noyer à écorce écailleuse. . . 1000

Chêne blanc, châtaignier. . . 885

Frêne d'Amérique 772

Hêtre des bois 724

Charme 720

Pommier sauvage 697

Sassafras 618

Cerisier de Virginie. . . . 597

Orme d'Amérique 580

Cèdre de Virginie 685

Pin jaune 551

Bouleau à feuilles de peuplier. . 530

Châtaigner d'Amrrique. . . . 522

Peuplier dltalie 397

Du (illeiil. . . .

Du cyprè». . . .

Du cèdre. . . .

Du peuplier blanc.

Du sjssafras. . .

Du peu(>lier ordio.

Du liège. . . .

POIDS DU BOIS. 'ii>9

V /annuaire du Bureau des Longitude» adopte, pour pesanteur spéi'ifique

Du héere. . . . 859

Du frêne. . . . 845

De Tif. .... 807

De lorme. ... 800

Du pommier. . . 733

De laranger. • . 703

Du s«pin jaune. 637

Dans une même espèce de bois la pesanleur spécifique ▼arie selon Tâge du sujet , la nature du sol dans lequel il croit , le climat , etc. ; elle n^est pas non plus la méiue pour les branrhes que pour le tronn , pour te tronc que pour les ratines : le jeune bois pèf^e (>lns que le vieux , le cœur de Tarbre plus que laubier^ etc.

Selon Ruiufurt, la pesanteur spécifique

D*uu corps de chêne en pleine végétation est de 961 De rondins de chôue coupes depuis plusieurs

années. 889

D une poutre de chêne conservée depuis cent ans. 68]2 Des mêmes bois complètement desséchés. • . 6i0 Pùid* du hoiê cordé, — Le poids d*une mesure donnée de bois cordé dépend do la pesanteur spécifique , de la grosseur des morceaux , de leur forme , et du soin plus ou moins grand avec lequel ils sont ranges. Toutes choises égaies d'aillrurs , plus les morceaux sont gros et plus le poids de la mesure est considérable , à tel point qu'un stère degro.^ses bûches pèse souvent plus que le double d*un stère de bois menu , dit bois de charbonnage. Les marchands ont Tart de corder le bo's de manière à en faire tenir le moins possible dans ta mesure ; aussi le volume d*une pareille mesure diminue-t-il d*un quart, et même quelquefois d'un tiers, lorsqu'on en dispose le bois avectcmt le soin nécessaire pour remplir tes vides , autant que cela est fiossible.

Nous insérons ici quelques données qui pourront être utiles — Le chêne des environs de Moulins (Allier) , récollé dans un terrain composé d'argile et de gros sable , débité engrosses bûches refendues de l'",S de longueur, et corde par le marchand, pèse 875 kilogrammes le stère , ou ^6 livres le pied cube. — Le même bots coupé en quatre dans sa longueur, et rangé avec soin , donne un volume moindre de un quart, et pèse 450 kilogrammes le stère, ou «SO livres le pied cube. — A Nicderbruun (Bas- Rhin) , le chêne

t30 BOIS.

en grosses bûches refeadues pèse 420 kilogrammes le slère, ou 23 livres le pied cube. — Le chêne crû daris le cau»ie (sol calcaire) de la Roque-les-Arcs , près de Cahors (Lot) , âgé de 80 ans , coupé depuis un an , et débité en bûchesde 1 mètre de longueur et de 5 à 15 centimètres de diamètre, pèse , étant cordé exactement , mais sans qu'on prenne un soin minutieux à remplir les vides , 625 kilogrammes le stère , ou S6 livres le pied cube. — Le bots de chêne de charbonnage du département du Cher pèse 220 à 260kilog. le stère, ou 15 à 18 livres le pied cube. — Le chêne des environs de Pontgibaud (Puy-de-Dûme) , en branchages de 1 décimètre environ de diamètre , et très-sec ^ pèse 323 kilogrammes le stère , ou 22 livres le pied cube. — L*aulne du même pays , et aussi en branchages et très-sec , pèse 300 kilogrammes le stère, ou 20 livres le pied cube. — Le noisetier du même pays pèse^ après trois mois de coupe,3i0 kilogrammes le stère, ou 20 7 livres le pied cube. — Le hèlre des environs de Moulins (Allier) , en gros rondins refendus^ très-sec et cordé avec soin , pèse 440 kilogrammes le stère, ou 30 livres le pied cube. — Le même bois , vieux et vermoulu , ne pèse que 375 kilogrammes le stère , ou 26 livres le pied cube. A Miedeibruim (Bas-Rhin), le hêtre en grosses bûches refendues ou en gros rondins pèse 400 kilogrammes le stère, ou 26 \ livres le pied cube, et le même bois en gros quartiers noueux pèse de 600 à 670 kilogrammes le stère , ou de 40 à 44 ^ livres le pied cube. — Le hélre de charbonnage de Pontgibaud pèse , après trois mois de coupe, 333 kilogrammes le stère, ou 22 livres le pied cube. — La mesure de bois de bouleau de Moulins a le même poids que la mesure de chêne. — Le bouleau de charbonnage de Pontgibaud , en taillis, pèse, après trois mois de coupe, 215 kilogrammes le stère , ou 16 ^ livres le pied cube. — Le bois de tremble de charbonnage du département du Cher pèse 190 à 220 kilogrammes le stère, ou 13 à 16 livres le pied cube. — Le gros bois de sapin dont on fait usage dans I<*s salines de Moutiers (Su voie) , pour rhaufFer les chaudières, pèse 300 à 340 kilogrammes le stère , ou 21 a 22 livres le pied cube. — Le sapin des environs de Pontgibaud (Puy-de- Dôme/ , en branchages de 1 décimètre de diamètre au plus, coupé en murs , pèse , immédiatement après le cordage , 428 kilogrammes le sière , ou 28 | livres le pied cube. — A Niederbrunn (Bas-Rhin), le pin en bûches refendues pèse 830 à 380 kilogrammes le stère ^ ou i2 à 25 livres le pied rube, et le pin en branchages pèse , lorsqu'il est très-sec, 2;)0 kilogrammes le stère , ou lô J livres le pied cube.— Le

C01P0SIT107T ET PROPRlÉTéâ CHIXIQUES. 431

pin sylvestre de Russie pèse 803 kilogrammes le stère , ou ai livres le pied cube. — Dans le Fichtelgebirge (Bavière) , on estime que le stère de bois résiiieui en grosses bâches pèse 406 kilogrammes, et que la densité de ce bois est de 730; en bûches mêlées avec un quart de branchages, le siére pèse 840 kilogrammes. — Enfin , le bois que Ton charbonne en vase clos , a Choisy près de Paris ^ pèse 250 kilogrammes le stère ou 17 |- livres le pied cube.

M. Marcus Bull a reconnu , par un grand nombre d'expériences , que le plus ordinairement il y a 0,56 de plein et 0,44 de vide dans le bois cordé. D*après ce fait , et au moyen des pesanteurs spécifiques qu'il avait déterminées , il a calculé le poids d'un stère de différents bois secs. Voici ces poids :

Noyer à écorce écailleuse. . , 558 kîlogr.

Chêne blanc ^ châtaignier. • . 489

Frêne d'Amérique 427

Hêtre des bois 400

Charme 398

Orme d'Amérique 820

Pin jaune 804

Bouleau à feuilles de peuplier. . 298

Châtaignier d'Amérique. . . . 288

Pen plier d'Italie .219

Comme le bois d'un an de coupe retient encore environ 25 pour 100 d'eau , pour avoir le poids du bois parfaitement «ec, il faudrait multiplier les nombres précédents par ^.

AiTiCLB H. — Composition et propriétés chimiques, § 1''. — Caractères et composition.

Caractères, — Le bois se conserve indéfiniment dans l'air sec, ou s'il est tenu constamment plongé dans l'eau ; mais lorsqu'il est exposé h l'influence alternative ou simultanée de l'air, de l'eau et de la lumière , il s'altère peu à peu en absorbant de i'oxigène et en produisant de l'acide carbonique ; il perd de sa cohésion et il finit par se convertir en une poudre grise ou brunâtre.

Le chlore blanchit le bois sans le dissoudre. L'acide nitrique concentré et bouillant le jaunit , détruit sa cohérence el finit par le convertir en acide oxalique, l/acide hydrocliloriqiie concentre le noircit sans le rendre soliible. L'acide sulFiiriqiie coocenirê en excès lo transforme , à Froid , en

^ommc; et si ensuite on étend d*eau la dissolution et on la fait bouillir^ la gomm^^ se change en sunre de raisin. La sciure de bois, imbibée d*aoide sulfnrique concentré, donne lien , h Taidede la chaleur, à un grand dégagement d*acide sulfureux^ et se change en une substance charbonneuse difficile à brôler. Les alcalis caustiques en dissolution étendue, n exercent qu*une faible action snr le bois ; mais en ithauffnnt de la sciure de bois avec son poids de potasse canstiqne et un peu d*ean, on la dissout en totalité , et l'on obtient une liqueur brune qui contient beaucoup d*acide oxaliqneet d'acide ncéticfue , et une substance qui a la plus grande analogie avec ce que l'on a appelé m! mine ou ^étiie , et pendant l'opération il se dégage , avec grand boursouflement , de U vapeur d'eau dont l'odeur est Irès-empyreumatique , etil f a absorption d'oxigène atmosphérique.

Composition. — Le bois est essentiellement composé de ligneux qui en forme comme l'ossature ; mais il renferme en outre diverses substances que la sève lient , pour la plus grande partie, en dissolution ou en suspension. Ces substances sont principalement l'extractif , la gomme, les résines et les principes colorants ; elles se trouvent dans plusieurs espèces en proportion considérable. Le coton et le Gl blanc sont du ligneux à peu près pur. On peut encore.se procurer du ligneux pur, selon M. Proust, en faisant huJuiUir de la sciure de bois fieu colorée , d^abord avec de l'eau « ensuite , avec de l'alcool , la lavant encore avec de l'eau et la Caisant sécher convenablement. Si la dessiccatitm n*a heu qu'à la cliaîeur de 10(>*^ la matière retient encore 0,145 d'eanjion combinée; mais en portant la chaleur jusqu'à 150 ou 160*. et en la maintenant pendant quelques heures , jusqu'à ce que la poudre commence à brunir, on a le ligneux parfaitement sec : dans cet état il est composé de parties égales de carbone et deau , ou plutôt d'hydrogène et d'oxigène, dansie rapport rigoureusement propre à constituer l'eau. Ce résultat est tout-!^-fait conforme à celui que NM. Gay-Lussac et Thcn^rd avaient obtenu il y a déjà longtemps.

Les bois ordinaires pen colorés , simplement séché s à l'air pendant au moins un an , sont composés de :

Carbone 0,:î848\

Cendres 0,0100(. ^^^

Eau combinée. . . . 0,3552 r '"^""•

Eau hygrométrique . 0,1500 )

Rnmfort ayant chauffe de la sciure pendant quatre joors, à la température de 118*, Ta changée en une substance

noire qu'il croyait être du charbon , et d'après cela il considérait cette sciure comme formée de

Charbon 0,430)

Chair vëgéule 0,12âU,000,

Eau 0,44l$i

la chair végétale étant formée de carbone et d*hydrogéne sansoiigène; mais cette manière de voir est inexacte^ et H. Karsten a prouvé que le résidu prétendu charbonneux n'est qu'un ligneux altéré qui contient encore de Thydro* gène et de Foxigène.

§% —Distillation.

Produite généraux» — Le bois donne h la distillation , 1* des gax combustibles qui se composent essentiellement d*hydrogène carboné mêlé déicide carbonique, de gax olé* fiant, d*hydrogène pur et d'oxide de carbone; 2* de Teau, de Tacide acétique ; 8* des huiles empyreumatiques qui , vers la fin ^ sont brunes et épaisses comme du goudron ; et 4* il reste du charbon qui conserve la forme du morceau de bois, mais qui occupe un volume beaucoup moindre. Dans le commencement de la distillation , il ne se dégage presque que de Veau pure , ensuite vient de l'eau acide; puis les substances qui se dégagent deviennent de moins en moins oxigénées, à tel point que les dernières équivalent su moins à la moitié de leur poids de carbone.

On a chauffé de la sciure de bois , à doses égales , dans des cornues de terre , à une chaleur graduée et pendant à^^ temps différents, de manière à en dégager des proportions diverses de substances volatiles, et Ton a recherché le pouvoir calorifique des résidus. La sciure etuployée était trèssèche et laissait 0,025 de cendres; elle donnait, par la calcination , 0, 1 79 de charbon , qui produisait 32 fois son poids de plomb avec la litharge. On a eu les résultats suivants en exprimant le pouvoir calorifique par la quantité de plomb qu'une partie de chaque résidu a produite avec la litharge.

ProporiioB Nid« dn rétiaa. des «ubtiancM PouToir oaloriSqae.

volatile! restantes.