UO

(\) Toile de fil trèê'hlanehe et à denii-usëe, que Ton peut considérer comtDe du ligneux pur. Le charbon avait Taspect d'une toile assez consistante et élastique, tissue avec un fil d*un noir grisâtre métalloïde. Lorsqu^on traite la toile par de Facide rauriatique , les trois quarts de la matière des cendres se dissolvent.

(2) Coton cardé très blanc. Le charbon forme une étoape très-élastique, composée de filaments extrêmement fins, d*un gris-noir métalloïde. En traitant le coton par Tacide muriatique, il se dissont beaucoup de chaux, et le résida desséché ne donne plus que les 0,120 de son poids de charbon.

(8) Bois de chêne de Pcnigihaud (Puy-de-D^me), en rondins de 1 décimètre de diamètre au plus, très-sec , récolté dans un terrain sablonneux sur le bord de la Sioule: il •Mlonne en grand les 0,290 de son volume, et les 0^214 de son poids de charbon , ou 106 kilogrammes par stère.

(4) Bote de hêtre de Pontgihaud^ en rondins ayant trois mois de coupe , recollé sur les escarpements de la vallée de la Sioule, dans un terrain très-rocailleux : il donne eo grand les 0,34 de son volume, et les 0^20i de son poids de charbon, ou 71 kilogrammes par stère.

(C) Boie d'aulne de Pontgibaud, très-sec, et récolté dani le même terrain que le rhéne(3) : U donne en grand les 0,380 de son volume, et les 0^196 de son poids de charbon, ou 60 kilogrammes par stère.

(6) Noisetier de Pontgiband , ayant trois mois de conpe, récolté dans le même sul que le hêtre (4) : il donne en grand les 0.380 de son volume, et les 0,23 1 de son poids de charbon, on 64 kilogrammes par stère.

(7) Bois de bouùau de Pontgihaud^ en rondins ayant

GARBORISATION. 241

troivmois de coupe,rëcoltë dans le même sol que le bèire(4): il donne en grand les 0,810 de son volume, et les 0,170 de son poids de charbon , ou 56 kilogrammes par stère*

La carbonisation des bois («3), (4), (5), (6) et (7) a été opérée avec un très-grand soin , sous l'inspection de M . Fouroel^ directeur des mines de Pontgibaud, qui a mesuré et pesé tous les produits avec une exactitude scrupuleuse. II décrit ainsi la méthode qnil a suivie , et telle qu elle est pratiquée dans la contrée. Les bâches ont O'^i^G^ de longueur; on les range en tas circulaires de 1 mètre de haut et do 8 mètres de circonférence, et qui se composent de denx assises de roadins empilés debout et disposés en dôme. Au centre se trouve une cheminée verticale remplie de menu charbon, et qui est destinée à propager le feu , en commençant par le sommet; toute la sar&ce est recouverte de mousse et de £raftil tamisé, pour empêcher la trop grande affluencc de Tair. Le feu dure environ trente-six heures, et deux heures après la fin on défourne. L^s fumées qui se dégagent au commen* cément de Topéralion sont plutèt aqueuses que bitumineuses; maïs au bout de doute heures Todeur bitumineuse est très- «caractérisée, et lestasse recouvrent çà et là détaches blanches. An bout de vingt-six heures , la chaleur est à son maximum^ le fraail est aggloméré par du bitume torréfié , et Todeur de la famée est pénétrante et empyreumatiqne.

Les charbonniers regardent la production des efflores* cences blanches comme un indice du succès de la carbonisation. II est pfobable que ces efflorescences se composent principalement de paraffine ; mais en outre j*ai observé que quand les matières dont on se sert pour recouvrir les fauldes •ont calcaires , elles contiennent , après Topération , beaucoup iïacéiate de ckau»^ Cette obHcrvation porte à penser que Ton pourrait condenser Tacide acétique qui se produit dans la carbonisation du bois , et le recueillir h peu de frais, en saupoudrant Tes fauldes d'une couche mince de chaux « et enlevant cette couche^ une certaine époque de Topera- Uon.

(8) Bais de bùurdenne des environs d'Essonne^ dont on ftiit dn charbon pour le service de la poudrière : il est en branches d un centimètre de diamètre environ, entièrement dégarni d*écorce et parfaitement desséché ; il ne contient qu'une très-petite quantité de cendrea qni sont extrêmement manganésifères.

(9) Fragment d'un étui de buis.

(10) Bois de sapin de Ponigihaud^ en branches de I décimètre de diamètre nu plus, provenant d'arbres de 10 à 12

mètres de hauteur , ri'coltë a la Chartreuse , dans un sol de mica- schiste et de {gneiss « et très- rocailleux : il a été analysé deux mois après avoir été coupé. H. Fournei en ayant soumis une certaine quantité à la carbonisation, immédiatement après l'abattage, en a obtenu les 0^S68 de son volume, et les 0,146 de son poids de charbon , ou 62 kilogrammes par stère.

Le même bois, carbonisé après trois mois de coupe, a donné les 0,45 de son volume de charbon , et les 0, 19ô de son poids. Il résulte de celte expérience , que la présence de Teau ne fait pas perdre sensiblement de charbon ^ et que le charbon provenant du bois non desséché est plus dense que celui qui résulte de la carbonisation du bois sec.

(11) Baie de pin de Niederbrunn {Bas-Khïn)^ en branchages et très-sec : il croit dans le sol sableux des montagnes des Vosges. Il donne en grand, dans les usines de M. Dietrich, les 0,89 de son volume , et les 0,29 de son poids de charbon ou 79 kilogrammes par stère. Ce produit est extrêmement considérable et dépasse la proportion qui a été indiquée jusqu'à ce jour. Mais comme il a été obtenu par M. Robin, directeur de l'usine de Niederbrunn , qui a mesuré et pesé le bois et le charbon avec le plus grand soin dans une expérience qu'il a dirigée lui-même, on ne saurait douter de l'exactitude du résultat. On doit donc croire que le grand avantage qu'il présente dépend de la bonté de la méthode de carbonisation. Voici quelle est cette méthode.

Le bois est £siçonnë avec beaucoup de soin. On le coupe à la scie en bi lions de 12 centimètres de longueur ^ et on le ^ refend lorsqu'il dépasse la grosseur de la jambe. On prend aussi la précaution d'en retrancher tous les nœuds, pour n'avoir pas de bûches contournées, et afin de pouvoir serrer le bois le plus possible dans la construction des faoldes.

On choisit des places charbonnières qui soient à l'abri du vent , et on les nivelle parfaitement, en ayant soind*enlever jusqu'aux moindres pierres.

Le bois est dressé verticalement sur trois étages. On le serre autant que possible, et Ton remplit le vide qui reste entre les bûches avec du bois que l'on coupe en morceaux menus. Ces précautions ont pour effet de prévenir un affaissement irrégulier ou trop considérable de la faulde. On donne aux tas la forme conique et on les reconvre d*une couche de 13 à 15 centimètres d'un mélange de feuilles, de mousse et de gazon, chargé de terre. L'expérience a appris qu'il y avait avantage à charbonner a la fois de 50 à 100 stères de buis.

GABBONISATION. 943

Le feu 8e met à la fiiulde par le haut , au moyen d'une eherainée de 25 centimètres ménagée dans l'axe du cône. Dès que le feu est pris on bouche la cheminée, et Ton perce à la base de la faulde, sur toute sa circonférence, des évents de % centimètres de diamètre, à la distance de 6 ou 10 décimètres les uns des autres, et qui restent ouverts pendant toute la durée de la carbonisation. Après quatre à cinq jours de feo , et lorsque le bois a complètement sué , on perce une rangée de nouveaux évents a la hauteur de la jonction des deux assises supérieures du bois : on laisse ces évents ouverts pendant deux à trois jours et jusqu'à ce qu'ils commencent à donner de la fumée bleue , ce qui annonce un commencement de combustion. Alors on pratique successivement deux nouvelles rangées d'évents , de manière à ce que la dernière se trouve a la jonction des deux premiers étages du bois. Lorsque la dernière assiie a donné sa fumée la carbonisation est achevée. On bouche toutes les ouvertures, même celles de la base, et deux jours après on peut défourner. Pour les bois durs les derniers évents doivent être espacés de S8 centimètres , et pour les bois tendres de ftO centimètres.

Comme pendant le tuage le feu élargit la cheminée , on a soin de remplir le vide qui se forme avec du bois mince ou du charbon , afin que la faulde ne se désorganise pas, et l'on répète cette opération deux à trois fois pendant la carbonisation. La cuisson d'une faulde dure de dix à vingt jours.

(12) Liège façonné en bouchons de première qualité : au lien de se contracter par la carbonisation , comme le bois , il augmente de volume en se gonflant et en se fendillant, et il laisse un charbon très-léger qui brûle comme de l'amadou.

Selon M. Chevreul , le liège épuisé par l'eau perd 0,30 de son poids , sans changer d'aspect. Quand il a été ainsi traité, on l'appelle subérine , et il laisse à la distillation 0,25 de charbon.

(13) Sciure de bois éCacajou très-pure : les cendres sont de couleur blonde.

(14) Bois d'ébène de premier choix , débité en règles polies. Le charbon était compacte , sans gerçures , et avait à peu près le même volume qne la règle, dont il conservait même le poli ; son aspect différait peu de celui du bois non calciné.

Dans le département de la Nièvre on estime que le bois duiiue les 0^80 de son volume de charbon , et 60 kilo-

graromes par stère. — A Audinoourt^ le produit est des 0,40 en volume ponr le bois en quartier , et des O^SSpour le bois en rondins , ou de 70 à 78 kilogrammes par stère.

— A Cbâtillon (Côle-d*Or) on obtient 0,40 en volume , et un peu plus de 81 kilogrammes par slère. — Dans les Pyrénées le bois donne 0,3S en volume, et 82 kilogrammes par stère. — Selon M. Robin , directeur de Tusine de Mederbrunn, appartenante MM. Dietrich, en suivant la méthode de carbonisation décrite plus haut, dans le dcpariemenl du Bas- Rhin, le gros bois de chêne produit tes 0,54 de son volume , et les 0,26 de son poids de charbon , ou i 09 kilogrammes par stère. — Le gros bois de hêtre produit des 0^46 aux 0,57 de son volume « et de 0,295 à 0,250 de son poids de charbon, ou de 1 10 à 180 kih»granimes par stère.

— Le même bois , eu branchages , produit les 0,34 de son volume , et les 0,18 de son poids de charbon , ou 79 kilogrammes par stère. — Le gros bois de pin, refendu , donne les 0,54 de son volume, et les 0,54 de sou poids de charbon« ou 86 kilogrammes par stère. — Selon M. Moser, dans le Fie htelgebirge , en Bavière , le bois résineux , mélangé de grosses bûches et de branchages, donne les 0,57 de son vohime , et les 0,23 de son poids de charbon.

Selon M. Karsteo, le jeune chêne et le jeune pin laissent 0J6 de charbon par calcination brusque; le jeune sapin et le jeune aulne n'en laissent que 0,140, et le jeune charme 0,128 seulement.

Ef/et de l'eau. — On admet généralement que Teau combinée dans le bois diminue beaucoup la proportion de charbon qu'il peut produire, et que non-seulement le buis sec donne beaucoup plus de charbon que le bois vert, mais en même temps que le charbon est plus dense. L'eipérience suivante, faite en petit, s'accorde avec celte opinion. Des branches de lilas coupées en septembre , ayant éCé mises à sécher sur un poêle pendant plusieurs jours , ont perdu 0,376 de leur poids ; le bois sec a donné 0, 172 de charboo, et le bois humide n*en donnait que 0,087 , tandis qu'il aurait dû eu produire 0,107, si IVau de la sève n'eût pas agi sur la matière charbonneuse , pour la faire passer dans les parties volatiles. Cependant le résultat obtenu par IM. Four- DCt (n<> 10) porte à penser que dans la carbonisation lente Teau de la sève ne fuit pas perdre de charbon.

Mais lorsque le bois a été desséché, et qu'ensuite on Tiuibibe d'eau d'une manière quelconque , cette eau est inerte et n'a aucune influence sur la proportion de charbon que donne le bois. Des morceaux d'érable d'un an de coupe.

et conservés dans ane chambre fermée , ayant été tenus pendant quelque temps dans l'eau tiède, ont absorbé le tiers de leur poids de ce liquide , et ils ont produit , après cela, 0,114 de charbon; ce qui correspond exactement aux 0^150 qu*ils donnent quand ils sont calcinés secs.

Boié colorés et résineux. — On voit par les analyses (9] , (10), (11), (12), (U) et (U), insérées dans le tableau précédent, que les bois colorés et les bois résineux donnent en général une proportion de charbon beaucoup plus considérable que les bois ordinaires ; les deux expérieiiceç suivantes montrent qu*effcctivement les diverses substances combustibles qui se trouvent dans les bois avec le ligneux, contribuent pour beaucoup à la production du charbon.

On s*est procuré de la sciure de rondins de chêne à. brûler , coupé depuis deux ans , et dont on avait enlevé toute récorce. Une partie de cette sciure a été desséchée à une chaleur d'environ 60°, pendant plusieurs jours ; elle a perdu 0,140 de son poids. Une autre portion de la môme sciure acte mise en digestion dans de l'eau bouillante , et lavée jusqu'à ce que la liqueur cessÀt de se colorer ; le résidu desséché était couleur nankin très-pàle , et ne pesait plus que 0,740. Traité ensuite par Talcool , et desséché de nouveau , son poids n'a pas ohango sensibi ornent. La sciure brute peut dune être considérée comme contenant :

Sciure lavée et séchée 0,74 J

Matière combustible soluble dans l'eâu. 0,^2v 1,00

Eau hygrométrique ^? ^ ^ ]

Sous ces trots états elle a donné à Tanalyse :

Brute. 8ë"hée. L«Téa.

Charbon. • . . 0,1 8i$ — 0,154 — 0,125 Cendres. . . . 0,010 — 0,011 — 0,012 Matières volatiles. 0,855 — 0,835 — 0,863

Les cendres étaient brunes et très- ma nganésif ères. Il résulte de ces données , que les matières solubies dans l'eau sont très-riches en combustible , et qu'elles produisent , par la calcînation, environ la moitié de leur poids de charbon. En effet « puisque la sciure lavée en donne 0,125 , les 0,74 de cette sciure,qu*oo peut su p poster contenus dans la sciure brute, n'en donneraient que 0^0925; les 0,1 S de matières soluble» en fournissent donc, 0,0615 , c'est-à-dire les deux tiers de ce qui provient de la partie ligneuse.

Delà sciure de bois de sapin de Pontglbaud, coupé de-

puis deux mois (10) , cœur et ëcorce , ayant été soumise pendant plusieurs joars h une chaleur d'environ 60», a perdu les 0,09 de son poids. Une autre portion de la même sciure , traitée par Teau bouillante, et desséchée, s'est réduite à 0,756. La sciure brute peut donc être considérée comme contenant :

Sciure lavée et séchée 0,782 1

Matière combustible soluble dans leau. 0,128 [ 1,000 Eau hygrométrique 0,090 )

Sous ces trois états elle a donné à l'analyse:

Brute. Sécliée. Lavée.

Charbon. . . . 0,183 — 0,205 — 0,185

Cendres .... 0,004 — 0,004 — 0,005

Matières volatiles . 0,813 — 0,791 — 0,810

1,000 TôôF T^ôôô"

Les 0,782 de sciure lavée contenus dans la sciure brute ne donnant que 0,144 de charbon , il s'ensuit que les 0, 128 de substances solubles en donnent 0,089 , c'est-à-dire environ le quart du produit total. Ces substances sont moins productives en charbon que celles que l'eau extrait de la sciure de chêne , mais i poids égal elles le sont plus que la matière non soluble ; et d'autres expériences prouvent qu'elles doivent être fort riches en hydrogène. La sciure de sapin lavée à Teau bouillante est d'un gris-brun pâle. Lors* qu'on la fait ensuite digérer dans l'alcool , elle ne change pas d'aspect , mais elle perd environ 0,04 de matière rési* neuse qui colore la liqueur en jaune rougeâtre. Après cela il 8*en élut de beaucoup que le résidu soit du ligneux pur. Il devient d'un ronge d'acajou par l'action des dissolutions de potasse caustique ou de l'acide muriatique , et il colore l'alcali en rouge et l'acide en jaune; mais ni l'un ni Tautre de ces réactifs ne peut le décolorer lut-môme.

Selon M. Chevreul, Vhémûtine^ substance colorante qui existe en grande proportion dans le bois de campèche, laisse 0,54 de son poids de charbon par calcinalion en vase clos ; proportion beaucoup plus grande que celle que donne le ligneux.

Ces faits expliquent pourquoi des bois d'essences diverses donnent des proportions de charbon si différentes , et font voir en même temps quelle portion considérable de matières combustibles on peut perdre en laissant les bois dans i'eau.

Boiê mort. — On admet généralement que le bois mort donne autant de charbon que le bois vif et sec.

Carbonisation opérée «n grand, — On pratique en grand

différents modes de carbonisation: dans les uns la chalenr nécessaire est produite par la combustion d*une partie du bois , au moyen de l'air que Ton introduit au milieu de la masse ; dans les autres la chalenr provient d'une combustion effectuée en dehors de cette masse. Le plus usité est la rarbonisation en meules; on admet que dans ce procédé le bois donne , terme moyen , de 0,83 à 0,40 de charbon en volume, et de 0,18 à 0,20 en poids. Mais M. Marcus Bulla trouvé qu'on peut Faméliorer en remplissant l'intervalle des bûches avec du frasil , et qu'alors le produit en charbon est des trois cinquièmes du bois en volume , et des 0^22 en poids , et que ce charbon est de meilleure qualité. Dans le procédé de MM. Foucault et Lâcha beau ssièrè« qui consiste à dresser les meules dans des trous ( voy. /innales des Mines), le produit est de 0,20 au moins en poids et s'élève quelquefois , dit-on , à 0^25. M. Scbwartz^ directeur du -+- Conservatoire des Arts et Métiers de Stockholm, a imaginé de chauffer le bois , enfermé dans de grandes chambres , â l'aide d'un courant d'air sortant de foyers extérieurs et épuisé d'uiigène. ( yénnales des Mines , tome XII ^ page 327. ) On obtient ainsi 0,65 de charbon en volume , et l'on consomme dans les foyers 10 parties pour 100 du bois que Ton carbonise. Mais il parait que ce procédé ne réussit que pour les bois résineux.

Enfin nous avons déjà dit que le bois chauffé en grand en vase clos produit les 0,23 et quelquefois jusqu'aux 0,27 de son poids de charbon.

Nous devons faire remarquer que le charbon préparé en grand retient une proportion très-notable de substances volatiles , et que pour peu qu'on Tait laissé quelque temps exposé à l'air, il renferme en outre une quantité d'eau considérable. Il est essentiel d'avoir égard à ces considérations lorsque l'on compare les produits que l'on obtient en grand et ceux que donnent les expériences en petit.

Maximum de produit possible, — La carbonisation ne pouvant se foire qu'à l'aide de la chaleur , il faut toujours consommer une certaine quantité de combustible pour l'effectuer. M. Péclet a trouvé par calcul théorique, en prenant pour données la composition du bois d'un an de coupe et la caloricité des gaz et des vapeurs qui se dégagent, que le majrtmiim de produit est de 0,30 de charbon ; mais comme iJ y a en outre une perte de chalenr inévitable , il lui parait qu'il n'est guère possible d'obtenir en grand plus de 0,25 : c*est à peu près ce que donne le procédé Foucault.

§ 4. — IncinéraitQn,

Les différents bois contiennent des proportions diverses , mais en général peu considérables, de substances fixes et incombustibles qui constituent les cendres. On dose ces cendres tantôt dans l'état où la combustion les laisse , tantôt après les avoir préalablement calcinées à une forte chaleur blanche.

Proportion deê cendres. — On a trouvé dans quelques bois les quantités suivantes de cendres non calcinées :

Sapin . . .

Bouleau. . .

Faux ébénier.

Noisetier . .

Mûrier blanc .

Sainte-Lucie. .

0,0083 0,0100 0.0125 0.0157 i;OI60 0,0160

Sureau à grappes. 0,0164

Arbre de Judée . 0,0170

Chêne (branches). 0,0250

Chêne (écorce) . 0,0600

Tilleul .... 0,0W0

En dosant les cendres après calcination on a eu les résultats suivants :

Peuplier , érable , bourdenne, lié-

Buis

Chêne éeorcé, fusain, frêne, aulne^ sapin, pin, noisetier, bouleau ,

Épine . • . .

Tremble . . . 0 0060

Toile de fil . . 0,090

Coton blanc . . 0,0100

Chêne (écorce). 0,0120

Bois noir. . . 0.0149

Acajou. . . . 0.0160

Ébène. . . . 0.0160

Chêne (fagots) . 0,0220

Fougères. . . 0,04o0

Les différentes portions d*un même arbre ne fournissent pas la même proportion de cendres ; Técorce et les feuilles en donnent toujours beaucoup plus que les branches , les branches plus que le tronc, Taubier moins que le bois. En général les plantes ligneuses en donnent moins que les plantes herbacées. La presque totalité des substances qui produisent les cendres sont dans le végéui à Tétat de sels, solubles dans l'acide muriattque.

Composition des cendres. — Les cendres se composent de sels alcalins solubles dans Teau et de matières insolubles. Les sels alcalins sont à base de potasse et de soude , et contiennent de Tacide carbonique , de l'acide sutfurique , de Tacide muriatique, un peu de silice, et qnelquerots une trace d'acide phosphoriqoe. Les matières insolubles renfer-

INCINÉRA TlOlf.

ment de l'âcide carbonique, de Vacide phosphoriqne , de la silice, delà chaux, delà magnésie, de Toxide de fer et de Toxîde de mauganè&e. La quantité d'acide carbonique n'est jamais assez grande pour saturer les alcalis, la magnésie et la totalité de la chaux , parce que la chaleur qui se développe pendant Tincinération décompose le carbonate de magnésie, et est même assez forte pouramener une partie delà chaux l Tétat caustique. La proportion de ohaux caustique est d'autant plus grande que rincinération a eu lieu à une température plus élevée ; aussi les cendres qui proviennent des grands foyer» de eombnstion , dans lesquels la chaleur est très-forte , en contiennent-elles beaucoup plus que les cendres que l'on prépare en petit , en brûlant quelques centaines de grammes de bois ou de charbon.

Nous donnons dans les deux tableaux suivants , 1<* la proportion de matières alcalines contenues dans un grand nombre de cendres telles qu'elles résultant de la combustion, et 2* la composition de ces mêmes cendres. Comme toatesles fois que 1 on Fond une matière quelconque avec le contact du bois ou du charbon, les cendres jouent un cer« tain rôle, et qne ce rôle est asses important « nous avons pensé qu'il était utile de faire connaître leur nature^

Quantité* de êeU alcalins eanienues dam le$ cendrée.

Chêne blanc. . . 0,075

Oranger. . • . 0,096

TUleul 0J08

Pin 0,IS6

Noisetier dePontgib. 0, 1 39

Châtaignier* • . 0,146

Chêne de Paris. . 0,150

Mr'm bl. de Paris. 0,150

Bois noir de ChÂtill . 0, 1 50

Nuiset. de Nemours. 0, 1 54

Hêtre de Paris. • 0,160

Bouleau 0,160

Sainte- Lucie. . ^ 0,160

Sapin de Puntgib. . 0,167

Charme 0,180

Aulne 0,188

N&rier de U Chine. 0,189

Arbre de Judée. . 0,190

Cbêne de Pontgib, . 0,200

Vigne de Nemours . 0,210

Hêtre de Pontgib. . 0,289

Mûrier blanc d*Aix. 0.250

Sapin d'Allevard. . 0,257

Bourdenne écurcé. . 0,260

Fauxébénier. . • 0,Si5

Sureau 0,350

Sapin de Norwége . 0,500

Fougère. . . . 0,007

Pommes de terre. • 0,04<)

Tabac 0,1 2|

Bruyères. • • . 0,134

Paille de froment. . 0,170

Prêle, .... 0.280

Tanaisia. .... 0,290

le

^XTNIVJ.v.rUTY)

Acide carbonique..

sulfuriijue. . .

muriatique..

Silice

Potasse

Soude