trace

Phosphate de chaux.. — — de fer ,

I COnPOSlTÎOIf DB« CEnDRBS. 253

(!) Charme proTeoaot d'un bois iaillis, du département de la Nièvre , et récokë dans ud sol argileux ei sableux rempli de inifierài de ^r.

(S) Charme du département de la Somme. La cendre est jaunâtre.

((3) Hêire du département de la Somme. La cendre est couleur sciure de bois» Un litre de cette cendre non tassée pèse 530 grammes.

(4) Boiê de hêire de Pontgikaud ( Puy-de-IMme ). Les cendres sont de couleur blonde.

(5) Bois des environs de GbAtillon, qui porte dans le pays le nom de bois neir , en menues branches et en fagots, ré* coIté dans un terrain très-argileux.

(6) Branchée de iiUtul de moyenne grosseur, récoltées 2i Nemours daus un sol sablonneux et ua peu calcaire. Les cendres sont blanches.

(7) Chêne du département de la Somme* La cendre est jaunâtre.

(8) Chêne en rondins de la Roque-lès-Arcs, département da Lot y récolté dans un terrain calcaire. La cendre est blanche. Sa densité est telle , qu'étant mesurée sans être tassée, un litre pèse 680 grammes; qu'étant tassée par se* coasses , le même volume pèse 750 grammes, et qii*é(ant fortement comprimée avec la main » le litre pèse 910 grammes.

(9j Chêne en menues branches et en fagots de Pontgî* baiid (Poy-de*D6me)^ brûlé sur la grille des fours à réver< hère de l'usine à plomb. La cendre est brune et ne contient que 0,10 de substances alcalines, probablement parce qu une partie de ces substances est volatilisée par la grande chaleur du foyer.

(10) Chêne eik menues branches et en fagots des environs deChâtillon (Loiret), récolté dans un sol siliceux et argileux, et froid,

(11) j^corce de chêne récoltée dans le département de l'Ailier, et telle qu'on l'emploie dans les tanneries de Nemours (Seine-et-Marne). La cendre est brune ; elle est remarquable par sa pauvreté en sels alcalins, par la grande quantité de manganèse qu'elle contient, et en ce qu'elle ne renferme pas la plus petite trace d'acide phosphorique. L ecorce qui a servi au tannage {le ian) donne des cendres qui no renferment qaeO,016de sels alcalins; aussi ne Tem- ])loie-t-on jamais dans les lessives. Pendant la macération du tannage l'eau enlève à Técorce plus de la moitié des substances alcaline» qu'elle renferme.

(12) Branchée de bois de Sainte- Lucie, de moyenne grosseur, de Nemonrs. La cendre est blanche.

(13) Branchages de sureau à grappes, de Nemonrs. La cendre est grisâtre.

(14) Branche» d'arbre de Judée, de grosseur moyenne, de Nemours. La cendre est blanche.

(\^) Branchesde mûrier delà Chine, de grosseur moyenne, de Nemours. La cendre est blanche.

(16) Branches de mûrier hiane^ de grosseur moyenne, de Nemours. La cendre est blanche.

(17) Mûrier blanc des environs d'Aix ^ département des Bouches-du-RhAne| récolté dans un sol calcaire et ai^ileuz très-fécond.

(18) Oranger crû en pleine terre dans le département des Bouches-du*Rh6ne. La cendre est d'un blanc légèrement grisâtre.

(19) Branchages de noisetier de Nemours. La cendre est blanche.

(20j Bois de noisetier de Pontgiband (Puy-de-D6me). La cendre est blanche.

{%\),Chéneblancàu département des Bouches-du-Rhène. La cendre est blanche et très-légère.

(22) Chêne vert des Bouches-du-Rhène.

(2S) Branchages de bouleau de la forêt d'Orléans, dont le sol est argîlo-sablonneux et rempli de cailloux. La cendre est couleur de tabac clair.

(24) Branchages de faux ébènier proTenant du jardin du Luxembourg, à Paris. La cendre est blanche, et remarquable par la grande proportion d'acide phosphorique qu'elle contient : celle proportion s'élève jusqu'à 0,2S0 dans les cendres du faux ébénier de Nemours.

(25) Châtaignier provenant d'un taillis des environs d'Allevard^ département de l'Isère, cultivé dans un sol de grauwacke et de calcaire de transition.

(26) ^fi/ftedes environs d'A lie vard, provenant d'un taillis 4gé de douze à quinie ans. La cendre est jaunâtre.

(27) jiulne de Pontgiband, en rondins pour charbonnage, récolté dans un sol sablonneux.

(28) Charbon de sapin d'Allevard , provenant de bois âgés de quarante à cinquante ans. Les cendres étaient brunes.

(29) Sapin de Ponigibaud, en branchages propres à être carbonisés, récolté dans un sol rocailleux.

(SO) Sapin de Norwége débité en planches. Pendant la combustion, les cendres se ramollissent et s'agglomèrent ;

GOHPOSITlOn DES GENDRES. 256

elles se distingoent de toutes les autres par la grande quantité de sels alcalins et d*oiides métalliques qu'elles contiennent. Il y a dans ces sels 0.079 d*eau combinée a l'alcali , dont il n'a pas été fait mention dans Tanalyse. 11 est remarquable aussi qu'elles renferment beaucoup plus de soude que de potasse : on pourrait les exploiter comme soudes naturelles, et ces sondes seraient comparables a celles qui viennent d'Espagne. La silice se trouve en plus grande quantité dans la cendre de sapin de Norwége que dans toutes les autres ; mais il 8*en faut de beaucoup cependant qu elle en soit la substance dominante, comme quelques naturalistes rayaient suppose.

(81) Pin du département des Basses-Alpes. La cendre est d'un blanc grisâtre.

(82) Branchages de pin de Niederbrunn (Bas-Rhin). La cendre est d*un brun peu foncé ; on n'y a pas recherché la soude.

(83) Sarment de vigne de Nemours , récolté dans un champ très-sablonneux et un peu calcaire. Après six mois de coupe, ce sarment avait perdu le cinquième de son poids , et dans cet état de dessiccation il a produit 0,085 de cendres blanches.

(84) Sarment de vigne de Puiseaux (Loiret), récolté dans un sol argileux fertile reposant sur un calcaire d'eau douce. Après six mois de coupe il a perdu le quart de son poids, et dans cet état de dessiccation il a produit 0,042 de cendres blanches.

Une première remarque que doit suggérer l'ensemble des analyses qui viennent d'être exposées , c'est qu'aucun ne présente d'alumine, quoique cette terre existe dans tous les scia cultivables , et souvent en proportion très-considérable. Si l'on en trouve quelquefois des traces dans les cendres , cela provient évidemment d'une petite quantité d'argile qui peut rester adhérente aux racines des plantes. L'absence de l'alumine tient probablement à ce que cette terre est insoluble dans l'eau, et à ce qu'elle n'a que des affinités très-faibles qui ne lui permettent pas de se combiner aux acides végétaux en présence de bases fortes, telles que la chaux, la magnésie et les protoxides de fer et de manganèse.

La silice est rarement en grande quantité dans la cendre des bois, mais elle se trouve au contraire en proportion très-considérable dans la cendre de beaucoup de plantes, et notamment des plantes de la famille des graminées.

Leâ analysée snivaiileseo présentent quelqurs eiettiples:

fou«èf«.

HSlle.

Bratèr*.

TàlMitieJ

Solfate de potasse....

Mtiriate dépotasse-..

Carbonate de potasse Potasse combiDée à

Jasllioe

SîHoe

0,007 trace.

0,'ôio

0,004 0,033 trace.

ôVsos

0,ÏM 1 0,003 1 0,007 0,003 •

Carbonate de chaux.

Sulfate de chaux

Phosphate de chaux.

Magnésie '

Oxidedefer

Ozide de manganèse.

(1) Fougère recollée danË les sables quarzeuxdes environs de Nemours , à une époque où elle était tout-à-faît desséchée; elle donne 0,045 à 0,050 de cendres blanches trèslégères.

(2) Pailiè dé frxmeni récoltée dans nne terre forte et calcaire , à Puiselet , prés de Nemours , et dont on avait enlevé les épis ; elle donne 0,44 de cendres frittées.

(8) Prélê [equisetum fluviatik) analysée par H. Braconnot; elle donne 0,236 de cendres.

(4) Bruyère récoltée dans les sables quarzeui des environs de Nemours. Après sik mois de coupe elle a perdu les 0,87 de soii poids ; ainsi desBéchëe, elle donne au moins 0,018 de cendres légères.

(5) Tanaitie récoltée dans un jardin de Nemours dont le sol est sablonneux. Ses cendres sont blanches et fort riches en alcalis.

Davy a trouvé dans Técorce externe du yofic des Indes 0,900 de silice, dans celle du /bambou 0,170 , dans celle du roHn 0,481 , et dans le chaame des céréakê codn mnnesO.OS.

Si Ton compare entre elles les cendres de bots de même espèce , crûs dans des terrains qui ne sont pas de même nature , on voit qu'elles peuvent différer assez notablement; ce qui prouve qoe le sol a de Tinfluenee sur leur composition. La cendre duchêneduean/tmde la Roque*lès-Arcs(8) o*est presque que du carbonate de chaux , tandis que celle

COMBVinOIf. 957

du ohéne de la Somme (5) ooDtieiit beaucoup de mago^ie et de phosphate de chaux. La cendre du marier blanc de» doache«-du-Rh6ne (17) contient à peine de Tacide pho«pho« riqoe ; tandis que celle du marier blano de Nemours (16) en renferme au moins 0,10« etc.

Si Vaa examine , au contraire , les cendres d*arbre8 crûs dans le même terrain (12), (IS), (U), (15) , (16) , (19) , (24), on trouve que, quand les espèces ont de Tanalogie ^ les cendres ont beaucoup de rapport entre elles ; mais que quand les arbres sont d'un genre très-différent ^ les cendres aoot aussi très-différentes (6), (12) , (24) , d'où il faut conclure que les plantes choisissent dans le sol les substances qui leur sont le plus propres,

§ 5. — CombunHon,

Fiamme. — Le bois brûle avec une flamme jaunâtre ac^ compagnée de plus on moins de fumée , et en laissant un résidu de charbon incandescent. La flamme est le résultat de la combustion , dans l'air^ des parties volatiles du bois. La fumée provient d'une combustion imparfaite ; elle est d'autant plus abondante que le bois est plus humide ^ que la température de la masse embrasée est plus basse , et que le tirage est moins actif. L'eau contenue dans le bois se rédoit en vapeurs pendant la combustion , absorbe de la chaleur ; et elle se mêle avec l'air, qu'elle raréfie , et avec les gas, qu'elle refroidit, et elle met par là obstacle à la combinaison de ceux-ci avec l'oxigène.

On a vu que plus la distillation est rapide , plus la température à laquelle elle s'effectue est élevée , et plus elle produit de gaz combustible ; d'ailleurs , il est évident que les morceaux de bois s'échauffent d'autant plus vite jusqu'à leur centre , qu'ils sont plus minces. Il suit de là que pour obtenir la plus grande flamme possible avec do bois , il fiittt le fendre en bûches menues , le dessécher complètement , le brûler en grandes masses , et alimenter le foyer en le chargeant fréquemment et à petites doses. Il est essentiel en outre d'établir un fort tirage , afin que les gaz se trouvent toujours mêlés avec une quantité d'air plus que suffisante pour en opérer la combustion.

Les bois compactes ne brûlent qu'à lasurface , la chaleur qui se propage dans leur intérieur en dégage promptement tontes les substances volatiles combustibles ,et il ne reste bienlût plus qu'on charbon volumineux et compacte qui se consume sans produire de flamme. Les bois légers brûlent

avec beaucoup plus de rapiditë ^ parce que leur porosité permet a Tair d'y péuëtrer plus facilement, et qu'ils se fendillent par l'action de la chaleur. De là vient qu'ils donneol de la flamme presque pendant tout le temps que dure leur combustion , et qu*ils ne laissent presque pas de charbon.

Oxigène comofnmé, — Dans les foyers très-chauds et à tirage rapide , les deux tiers a peu près de l'air sont consommés ; mais on admet que dans les cas les plus ordinaires il n'y en a que la moitié qui serre a la combustion, quelquefois même il n'y en a que le tiers.

La combustion complète de 1 k de ligneux pur et sec consomme U^m d'oxigène , ou 96S litres à zéro, et 6k96 d'air atmosphérique , ou 4585 litres a zéro.

Suie et noir de fumée, — Lorsque le bois brûle d'une manière incomplète , la fum^e dépose sur les corps froids une matière noire que Ton appelle $uie et noir de fumée, 11 y a deux espèces de suie , Tune fondue en masse brillante par la chaleur du foyer, l'autre pulvérulente , qui se dépose à une plus grande distance. Le noir de fumée est une espèce de suie dont la carbonisation est plus avancée que dans la suie ordinaire. M. Braconnot a examiné les propriétés et fait connaître la composition de la suie pulvérulente et du noir de fumée.

La suie donne à la distillation un liquide aqueux brun qui contient de l'huile empyreumatique , du carbonate et de l'acétate d'ammoniaque: après cela il s'en dégage environ un cinquième de son poids d'une huile empyreumatiqnci épaisse, d*un brun très-foncé ; et enfin il se sublime une petite quantité de carbonate d'ammoniaque. Chauffée dans un creuset ouvert , la suie éprouve une fusion pâteuse, se boursoufle , brûle avec beaucoup de flamme , et laisse un charbon qui , exposé à l'air humide , répand une odeur fortement ammoniacale* Lorsqu'on fait bouillir la suie avec de l'eau , elle se ramollit et devient d'un brun foncé, et la liqueur, qui est brune , contient des sels ^ de Tulmine et une matière animalisée. L'analyse donne :

Matière animalisée insoluble dans ralcool. 0,2000

Ulmine 0,S020

Principe acre et amer 0^0050

Eau. 0,1250

Matière carbonacée insoluble dans les alcalis 0,0S85

Acétate de potasse 0,0410

Acétate d'ammoniaque 0,0020

Acétate de chaux 0,0565

POUTOIR GALORIFlQtE. 259

Acétate de magoëtie 0,OOSS

Acétate de fer trace.

Muriate de potasse 0^00S6

Sulfate de chaax 0,0500

Phosphate de chaux ferrugineux. . . . 0,0150

Carbonate de chaux 0,1 466

Silice 0,0095

Le noir de fumée chauffé au rouge dans un creuset, brûle avec flamme, et laisse un charbon qui répand jusqu'à la fin de son incinération une odeur pénétrante d*acide sulfureux. L'eau n'enlèye au noir de fîimée que quelques substances salines ; l'essence de térébenthine en sépare 0,07 d'un mélange d'asphalte et d'une résine soluble dans l'éther et dans l'acide sulfurîque concentré , mais insoluble dans ralcool.

L'analyse a donné à M. Braconnot :

Carbone 0,791

Eau 0,080

Résine. . / 0,058

Asphalte ou bitume de Judée. . . . 0,017

Ulmine 0,005

Sulfate de potasse 0,004

Sol&te d'ammoniaque 0,083

Sulfate de chaux 0,008

Muriate de potasse trace.

Phosphate de chaux très-ferrugineux. 0,003

Sable quarzeox 0,006

ARTiciB 1». — Pouvoir calorifique,

RéêuUaU de Rumfort, — Bumfort a recherché, au moyen de son calorimètre, le pouvoir calorifique de plusieurs bois dans des états différents de dessiccation. Voici les résultats qu'il a obtenus, exprimés en unités calorifiques ou calories.

Tilleul , bois sec de menuiserie , de quatre ans. 3460

Id. , fortement desséché dans un poêle. . 3960

Peuplier , bois sec de menuiserie 3460

Bètre , bois de menuiserie , de quatre ans. . 3375

/</. , fortement desséché dans un poêle. . 3680

Merisier , bois sec de menuiserie 3375

Chêne , bois sec

Id, , bois à brûler ordinaire en co|)eauK

Id, , bois desséché à Tair

Charme, bois sec de menuiserie. • • Fréne , bois de menuiserie ordinaire. «

Irf. y fortement desséché dans un poêle Orme , bois sec de menuiserie , de quatre ans,

Id, , fortement desséché dans un poêle. Sapin , bois sec de menuiserie , ordinaire

Id. \ bien séché à Tair.

Id. , fortement desséché dans un poêle.

Érable , fortement desséché sur un poêle. Cormier , fortement séché sur un poêle.

2^50 S075 «087 SfKW

RétuUaiê de Marcu» Bull. — M. Marcus Bull a trouvé que pour le grand nombre de bois qu*il a essayés par sa méthode , te pouvoir calorifique est peu différent , et ne varie que dans le rapport de soixante à soixante-quatre tout au plus. On admet généralement que, terme moyen, le pouvoir calorifique du bois parfaitement desséché p»r des procédés artificiels est équivalent à 3500 unités , et celui des bois d'une année de coupe ^ contenant 0,20 à 0,25 d*eau , à 2600 unités.

RésuUatâ obtenus avec la litharge. — Quelques essais que nous avons faits avec la litharge nous ont donné des résultats en général un peu plus considérables. Nous avons obtenu , pour

Le coton blano

Le fil blanc

Le chêne et le charme secs.

Id. , fortement séchés. .

Id. , lavés et séchés. . .

L'érable .

Le bourdenne écorcé. . • L'aulne et le hêlre. . •

Le noisetier

Le pin de Niederbrunn . •

Le bouleau

Le sapin de Pontgibaud. .

Le Jilas vert

/(/• , desséché.

L*acajou

L'ébène

Le liège

11,7 de plomb:

:279lcalor.

POUYOfE CALORIFIQUE. 961

On peut , d*après cela , calculer la quantité de charbon à laquelle chacun de ces bois équivaut : on trouve que celte quantité est , terme moyen, de 0,40 , et varie entre 0,87 et 0,44. Le liège est beaucoup plus riche et équivaut à plus des 0,58 de son poids de charbon. Le sapin bien desséché k la température de lébullition est équivalant aux 0,48 de soD poids de charbon. Après qu'il a été lavé et desséché de nouveau il n'est pas plus riche en combustible que dans son état naturel.

Influence de la deisiccaiion. -- En chauffant comparât!-^ vement avec de la litharge des bois a différents états de dessiccation , on ayant éprouvé difiPérents degrés de calcination , ou même ayant été tout-à-fait charbonnés. il est aisé d'évaluer soit Taugmentalion de pouvoir caloriGque qu'ils acquièrent en abandonnant de Teau , soit au contraire la proportion de matières combustibles que la chaleur leur enlève. De la sciure de chêne et de charme donnant 13,1 de plomb avec la litharge , et équivalant par conséquent à 0,40 de charbon pur , ayant été , l"* desséchée pendant plusieurs Jours h la chaleur de ÔO**, de manière à se ré* duire à 0,86 ; 2'' chauffée dans une cornue de verre jusqu'à ce qu'elle ait pris Taspect du café brûlé , et se soit réduite à 0,26 ; %** chauffée dans une cornue jusqu'à ce qu'elle se soit réduite à 0,24 ; 4<> chauffée dans une cornue jusqu'à ce qu'elle se soit réduite à 0,â2a; 5* chauffée dans une cornue jusqu'à ce qu'elle se soit réduite à 0^165 ; 6® enûn, calcinée dans un creuset couvert, et laissant 0,145 de charbon coi;teuaot 0,010 de cendres, a produit avec la litharge :

14,0 de plomb

Il suit de là y V que le pouvoir calorifique du résidu de la distillation du bois s'accroit progressivement à mesure que la distillation avance, mais est toujours inférieur à celui du charbon ; 2* que par la dessiccation à une température voisine de 100^ le bois n'abandonne que de l'eau ; et âo que lorsqu'on le chauffe pendant un temps plus ou moins long , à une chaleur capable de le décomposer, il perd une certaine proportion de matière combustible , dont le pouvoir calorifique équivaut environ aux 0,47 de celui du bois intact dans la deuxième expérience , aux 0,56 dans la troi-

sièmo , aux 0,59 dans la quatricmo , aux 0,62 dans la cinquième, et aux deux tiers dans le cas de complète carbonisation opérée par une calcination brusque. Dans la carbonisation en {jrand il ne se perd que la moitié tout au plus de la matière combustible que renferme le bois.

Le bois d'ébène présente un résultat tout particulier : il produit 14,9 de plomb avec la litharge , et par la calcination il laisse 0,3!2 de charbon, qui peuvent donner 10,-4 de plomb ; les matières volatiles n*en donnent donc qae -4,5 : leur pouvoir calorifique est donc à peine ég^al au tiers de celui du bois. Un mélange de bois ordinaire et d'un quart environ de son poids do charbon offrirait à peu près le même résultat : la couleur de Tébène , le peu de retrait qu*il éprouve par la calcination, etc., portent à croire qu'en effet ce bois contient , outre le ligneux , environ un cinquième de substance purement charbonneuse.

Maximum du pouvoir calorifique. — Comme la vapeur d'eau qui se dégage du bois absorbe une certaine quantité de calorique, il est évident que pour tirer le meilleur parti possible de ce combustible , à l'effet d'échauffer d'autres corps , il faut le dessécher aussi complètement que cela se peut, sans l'altérer. A poids égaux , il ne pourrait dans aucun cas donner autant de chaleur que le charbon « mais peut-être qu'en le calcinant incomplètement, et jusqu'à un certain point , par exemple de telle sorte que le résidu retint 0,12 à 0,15 de substances volatiles , on obtiendrait un combustible qui serait plus dense que le charbon , et qui a volume égal produirait autant de chaleur ; condition que doit remplir un combustible destiné à donner le plus haut degré de température possible : comme le retrait qu'éprouve le bois décroît progressivement pendant la durée de la calcination, surtout quand on Topère lentement , cela ne parait pas invraisemblable. Jusqu'ici on n'a fait aucunes recherches à ce sujet : ces recherches auraient cependant de l'importance, puisqu'il pourrait en résulter un moyen de faire une économie notable dans la consommation du bois de charbonnage.

Température ihermomètrique des gaz- de la cotnbuêiion^ — H. l'ingénieur Petot a calculé, d'après les données théoriques , et en supposant que toute la chaleur développée par la combustion du bois passe dans les gaz , 1® que la combustion du ligneux pur et sec doit donner à ces gas une température de 1683° centigrades, en supposant que tout l'oxigène de l'air soit consommé , et une température de 960^ seulement quand l'oxigène n*esl qu'à demi con-

POUTOIR GALORIFIOUE. 263

sommé , ce qui est le cas le plus ordinaire dans les grands foyers ; 2o que la combustion du bois ordinaire d'un an de coape, et retenant 0,20 d eau , doit donner nne température de ]S34^ et 909o^ selon que Toxigène est en totalité ou à moitié absorbé , et S» que le bois vert , contenant 0,40 d*eau , doit donner une température de 1387" dans le cas de Tabsorption complète de Toxigène , et de 821^ dans le cas où il ne serait absorbé qu'à moitié. Pour avoir un terme de comparaison avec les gaz combustibles , il a cherché quelles seraient les températures produites par l'hydrogène, rhydrogène protocarboifé et l'hydrogène percarboné , en supposant que tout l'oxigène de l'air soit employé à la combustion, et il a trouvé pour l'hydrogène 1458o, p^Q^ phy. drogène prolocarboné 1703°, et pour l'hydrogène percarboné I8]0o. !

Quoique y de quelque nmnière que la combustion s'effectue, la quantité totale de chaleur qui se dégage soit toujours la même, on voit néanmoins que, comme l'effet calorifique utile croit toujours avec la température des gaz, il est très-important de faire en sorte de dépenser le moins d'air possible: rexpérience a prouvé qu'on n'y parvient qu'en déterminant un grand tirage très-actif à travers la masse en combustion ; alors il arrive que le tiers et même la moitié de l'oxigène de l'air se consomme dans la combustion.

Cotnbuêtion incomplète. — Dans tout ce qui précède, nous avons supposé que la combustion du bois était complète, c'està-dire qu'elle ne produisait que de l'eau et deTacide carbonique. En grand il en est rarement ainsi : les gaz qui se dégagent contiennent des vapeurs huileuses et acides , de l'oxide de carbone, etc. : dans ce cas la chaleur totale développée n'^st pas telle que nous l'avons donnée ; mais elle est proportionnelle à la quantité d'oxigène absorbé.

Pouvoir calorifique du bois ordinaire. — Le bon bois ordinaire à brûler serait théoriquement capable de vaporiser 4 ^ à 5 parties d'eau à zéro ; mais en raison de son incomplète combustion et de toutes les pertes de chaleur qui sont inévitables , il ne peut dans la pratique , par exemple dans les salines , vaporiser que â i à 8 , et tout au plus 3 j parties d'eau à la température atmosphérique.

Rayonnement. — M. Péclet a constaté par l'expérience, que le pouvoir rayonnant du bois en combustion est variable pour les différentes espèces; et que pour un même bois, il est d'autant plus grand que la combustion a lieu en plus grande masse , parce que le pouvoir rayonnant du charbon

S64 CHAKBON DB BOI9.

est beaucoup plus grand que celui des flammes; maia il • recoonu que le pouvoir rayonnaat est à peu près conslant pour les différents bois brûlés en morceaux très-minoes, et qu'il est tel , que la chaleur dispersée est égale au tiers de celle qui est entraînée par les gaz provenant de la combustion , ou au quart de la chaleur totale,

SECTION III

Du charbon de bois-

ARTiciB PHEKiia. — PropHéUs physiques.

Le charbon de bois conserve la forme et la structure du morceau qui Ta produit ^ mais son volume est moindre. Il est en général d*un noir brillant, opaque, poreux, fragile, et assez dur dans ses dernières particules pour que sa poudre puisse servir a polir beaucoup de corps. Sa capacité pour le calorique n*est que de 0,26 , celle de leau étant prise pour unité. Ses propriétés varient un peu selon qu*il a été plus ou moins calciné. D'après les expériences de Priestley et de M. Chevreuse , le charbon fortement calciné est con* ducteur de Télectricité et de la chaleur , et d'autant plus qu*il a été plus fortement chauffé , mais en même temps il devient de moins en moins combustible ; il est plus dense que le charbon peu chauffé , plus avide d*eau, et moins ca> pablede décomposer ce liquide. Le charbon qui n*a été que faiblement calciné ne conduit ni l'électricité ni le calorique : il est Ires-combustible^ plus léger et moins hygrométrique, et plus capable de décomposer l'eau et Tacide carbonique que le charbon fortement chauffé.

Condensation des vapeurs et des gaz, — Le charbon végétal a en général la propriété d'absorber et de condenser dons ses pores une quantité considérable de substances gazeuses et de vapeurs. D'après Saussure , le charbon de buis récemment calciné abstirbe les volumes suivants de différents gaz, en prenant son propre volume pour unité.

Ammoniaque. . • 90 Deufoxide d'azote. 38

Acide muriatique . 85 Acide carbonique.' 9.4

Acide sulfureux . 65 Oxigène . . . 9^3

Hydrogène sulfuré. 5â Azote. .... 7,6

Protoxide d azute . 40 Hydrogène . . 1,75

Toute absorption cesse au bout de vingt-quutre à trentesix heures : i'huniidilé la rend beaucoup moins considérable.

PESANTEUR SPiciFlQUE. 265

Poar que Tabsorption atteigne son masimum il faut que let pores du charboa aient une certaine grandeur moyenne. La proportion absorbée d*un même gaz yarie, et^ toutes choses égales d'ailleurs, elle est d'autant plus grande que la température est plus basse^ et que la pression est plus ibrte. La totalité des gaz absorbés est expulsée par une chaleur de 100 à 150\

Candensaiion de la vapeur d'eau, — Le charbon calciné absorbe une proportion encore plus grande de vapeur d*eau que des substances précédentes. Il en prend , au bout d*uri certain temps, 0,10 de son poids, et même, dit-on, jusqu'à 0,20 si l'air est très-humide. Quand on chauffe graduellement du charbon saturé de vapeur d'eau , il abandonne cette eau sans éprouver d'altération ; mais lorsqu'on le chauffe très-brusquement , le liquide est en partie décomposé , et il se dégage de l'acide carbonique , de l'oxide de carbone et de l'hydrogène carboné, et presque toujours ces gaz sont mélangés d'azote.

DeneiU. — La densité du charbon en poudre est à peu près double de celle de l'eau. Rumfort ne l'évalue cependant qu'à 1>50; mais le charbon en morceaux, et supposé enfermé dans une enveloppe imperméable aux liquides , a une densité beaucoup moindre , et variable selon l'essence du bob j selon que la carbonisation a été plus ou moins rapide , et selon lu quantité de vapeur d'eau ou même d'eau liquide dont il peut être pénétré. M. Marcus Bull a déterminé la densité d'un grand nombre d'espèces de charbons dans l'état oii ils se trouvent dans les magasins des marchands. Voici les nombres principaux qu'il a obtenus.

Noyer à écorce écailleuse. . • 625

Chêne blanc , châtaignier. . . 481

Frêne d'Amérique 547

Hêtre des bois 518

Charme -455

Pommier sauvage 445

Sassafras 427

Cerisier de Virginie • ... 411

Orme d'Amérique 357

Cèdre de Virginie 238

Pin jaune 833

Bouleau à feuilles de peuplier . 364

Châtaignier d'Amérique. . . • 379

Peuplier d'Italie 245

Pour calculer , à l'aide de ces densités , le poids d'une

joqIc

266 CHAHBON DE BOIS.

mesure de charbon donnée , on peut , comme pour le bois , supposer que dans la manière la plus ordinaire d*emplîr la mesure , il y a cinquanle-six de plein pour quarante-quatre de vide.

Poids du charbon menuré, — On admet généralement que le mètre cube de charbon de bois dur , tel qu'il se (rooTe dans le commerce, pèse 200 à ^40 kilo(|;rammes (14 à 16 livres le pied cube). — A Baigory, dans le* Pyrénées, il pèse 18l> kilogrammes le mètre cube (13 ^ livres le pied cube).

— Â Framont (Vosges) , le charbon de hêtre et de cbêoe pèse 213 kilogrammes le mètre cube (15 ^ livres le pied cube). — A AÏiev.ard (Isère), le charbon provenant du mélange d'un tiers de bois d<ir et de deux tiers de sapin, pèse 150 kilogrammes le mètre cube (Il livres le pied cube;.

— Le charbon de pin sylvestre de Sibérie pèse 157 kilogrammes le mètre cube (Il y livres le pied cube). — Dans la Fichtelgebirge . en Bavière , on évalue le poids du charbon de pin à 141 kilogrammes, et celui du charbon de sapin à 125 kilogrammes le stère ; la densité du premier est de 257, et celle du second de 237. — A Epiere, en Savoie, on a trouvé que le charbon provenant d'un mélange de bois dur et de bois résineux, pèse 180 kilogrammes le mètre cube (13 livres le pied cube), lorsqu^il est très-sec , et 260 kilogrammes le mètre cube (19 livres le pied cube) , quand il a atteint le maximum d'humidité. — Le charbon de bois dur de Picardie, amené à Paris par voilures et mesuré sur le marché , pèse 180 kilogrammes le mètre cube (13 livres le pied cube) , quand il est gros , mélangé de moyen et de menu. — Le charbon du département de l'Yonne , pris sur les bateaux à Paris, est humide et pèse 250 kilogrammes le mètre cube (18 livres le pied cube). — Le charbon fait à Choisy, par distillation dans des cylindres de fer , pèse seulement 160 â 175 kilogrammes le mètre cube 1 1 j livres à 12 I livres le pied cube) : un neuvième de moins que le charbon de Picardie. — M. Fournet ayant pesé ^ encore chaud , du charbon qu'il a fait faire à Pontgibaud avec différentes essences de bois, a trouvé pour le charbon de chêne et de hêtre , 200 à 210 kih>grammes le mètre cube (1-4 7 à 15 livres le pied cube). — Pour le noisetier, 190 kilogrammes le mètre cube (14 livres le pied cube). — Pour le bouleau, 185 kilogrammes le mètre cube (13 livres le pied cube). — Pour le sapin , 175 kilogrammes le mètre cube (12 -J livres le pied cube). — Et pour l'aulne , 160 kilogrammes le mètre cube (Il | livres le pied cube). — M. Robin ayant pesé , comme M. Fournet, le charbon tout

PROPftlÉTéS CHIMIQUES. 967

chaud qa*il a fait prëparer à Niederbrunn (Bas-Rhin) , a IronTé, pour le hêtre, ^30 kilogrammes le mètre cube (ou 15 j livraa le pied cube). —-Pour le chêne, 200 kilogrammes le mètre oabe (ou 13 ^ le pied cube). — Pour le pin en branches refendues , 160 kilogrammes le mètre cube (ou 10 j livret le pied cube). — Et pour le pin en branchages, 177 kilogrammes le mètre cube (ou près de 13 livres le pied cube).

Chmrban en pomén. — Le charbon trituré dans des ton* neani avec des gobillea de cuivre . pour la fabrication de la poudre , a Tapparence d'un liquide onctueux et occupe un espace trois fois plus petit que le charbon eu bâton de 15 à 16 ceotimètresde longueur.

âincLi 11. — Cûmpontwn^ propriéiès ekimique»,

àÊûiièrêê polaHieê. — Le charbon préparé en grand , et qui n*a pas été exposé à Tair , ne renferme pas d eau ; mais il retient toujours une proportion asset considérable de substances volatiles : de la vient qu'il bHile en produisant une légère flamme dans les preaiiers moments de la combustion. On peut en expulser la presque lotalité des snbstances volatiles « en le calcinant à la chaleur blanche ; cependant, selon Davy, il relient encore alors un peu d'hydrogène, qui ne peut en être chassé que par l'action d'une chileur excessivement élevée.

Combuêlion^ — Le charbon ordinaire ne commence â brûler qu'k la température de 240^; mais au moment ou il sort des meules, il est très-pyrophorique, et quand on l'introduit dans les halles avant de l'avoir laissé complètement refroidir , il arrive souvent qu'il s'embraie spontanément. Le charbon réduit en poudre impalpable est beaucoup plus pyrophoriquo encore que le charbon en morceaux. M. le colonel d'artillerie Aubert a constaté que cette propriété dépend de la faculté qu'a le charbon d'absorber et de con* denser l'air atmosphérique dans ses pores , et que l'absorption s*effectne en quelques jours. Dans les niasses de plus de 30 kilogrammes , elle détermine une élévation de température de 170 k 180*. Le charbon le plus pyrophurique est celui qui est de couleur noire, sans avoir été trop cuit.

Du charbon qui serait absolument pur consommerait , par ktlogranme, pour se transformer en acide dirbonique, 2^,65 d'oxigène, ou 185S litres à O"», et 1P,46 d'air atmosphérique, ou 8820 litres à 0*, et 9120 litres à la températare ordinaire de nos climats.

968 CnARBOR DE BOIS.

Proportion de Peau hygrométrique, — Le charbon est très-hygrométrique : aussi cehiî. que l'on trouve dans le commerce et celui que Ton emploie dans les usines, contiennent-ils toujours beaucoup d*eau. Le charbon du coramerce , réputé sec , ne renferme que Teau qu'il enlève à Tair atmosphérique et qu*iî condense dans ses pores ; mais le charbon humide contient en outre de l'eau qu'il absorbe par voie de capillarité, au contact du sol et de tous les corps mouillés. Selon M. Karsten, le charbon ordinaire perd, terme moyen , 0,094 d'eau, à la température de 100*. Mais l'expérience prouve que la proportion de vapeurs qn'îl condense est variable , et d'autant plus grande, en gênérai, qu'il a été plus fortement calciné et qu'il retient moins de substances combustibles volatiles : 100 |>arlies de charbons de diverses sortes pesés chauds, au moment où ils sortaient des meules ou des tuyaux distillatoires, ayant été exposés à l'air dans des vases plats , ont absorbé les quantités suivantes d'eau atmosphérique.

Charbon de bourdenne , de la fabrique de poudre d*Essonne , contenant 0,415 de substances volatiles com> bustibles 4 parties.

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

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

Le charbon de sapin n'augmente que de • 6

Charbon calciné à la chaleur blanche. . 12 à 13

La condensation de la vapeur d'eau n'a lieu que peu à peu ; mais elle est toujours complète au bout de cinq à six jours , et quand le charbon est saturé , il diminue de poids dans l'air sec , il augmente dans l'air humide , et il abandonne la totalité de l'eau qu'il a condensée , à une température très-peu supérieure à 100**« On peut d'ailleurs le calciner dans des tubes de verre , pour en expulser cette eau, sanscrainte de vaporiser en même temps les substances combustibles volatiles ; ces substances ne commencent à se séparer qu'à une température voisine de la chaleur blanche.

Cendres* — Qutre les matières volatiles , le charbon renferme , comme le bois , des substances salines et terreuses

ANALYSE lanéDIATS. 269

qui restent â fétat de cendreu ar>rès la combustion. Ces substances s'y trouvent en proportion considérable , et d aatant plus grande que le bois en contient davantage et fournit moins de charbon. Si l'on admet que le bois fournit en grand le cinquième de son poids de charbon , terme moyen , celui-ci devra contenir cinq fois autant de cendres que le bois ; et Ton pourra en calculer la proportion exacte en ayant recours au tableau que nous avons inséré page 248. On trouve , de cette manière , que celte pro* portion est le plus ordinairement de 0,0S b 6,04 ; mais pour quelques espèces elle est beaucoup moindre , ou , au contraire, beaucoup plus considérable. Ainsi , dans le charbon de bourdenne il n'y en a que 0,008 tandis que dans le charbon d*acajou , etc., il y en a 0,08 ; dans le charbon de tilleul , 0,20 ; et dans le charbon d'écorce de cbône , prés de 0,25.

Il est essentiel de faire remarquer que , lorsque Ton veut déterminer avec exactitude la proportion des cendres que contient un charbon , il faut avoir l'attention de pren* dre l'échantillon sur une assez grande masse de celui-ci , après l'avoir concassé et pilé grossièrement , parce que l'écorce en contenant une beaucoup plus grande quantité que le cœur, et étant beaucoup plus fragile , si Ton prenait des fragments au hasard , il arriverait que ces fragments se trouvant presque complètement écorcés , donneraient beaucoup moins de cendres que le charbon entier pourrait en produire. Lorsque Ton examine comparativement les morceaux et la poussière ou le frasil dont se compose une mesure quelconque de charbon tel qu'on se le procure dans le commerce , on trouve que, pour un même poids , la poussière produit deux fois environ autant de cendres que les gros morceaux , et deux fois et demie et même trois fois autant que les fragments qui sont dépourvus d*écorce.

Analyse immédiate. — D'après ce qui vient d*ètre dit , on voit qu'il s'en faut de beaucoup que le charbon de bois soit du carbone pur. Pour en faire l'analyse immédiate y il taut, l*" en calciner une certaine portion au creuset de platine , ce qui donne la proportion des substances volatiles ; et 2« en brûler une autre portion et calciner les cendres à la chaleur blanche , afin d'avoir la proportion des matières fixes incombustibles. La oalcination des cendres est indispensable et a pour objet d'expulser l'acide carbonique , qui sans cela resterait combiné avec la chaux , et qui ferait supposer la quantité de carbone moindre qu'elle ne l'est