Gaz chimique

“ Le gaz carbonique n'est ni combustible ni comburant; il est impropre à la respiration et à la combustion, éteint les corps en ignition, est absorbé complétement par les oxydes alcalins et terreux. A la température et à la pression ordinaires, l'eau en
(1) Annales de chimie et de physique, 2e série. 1840, t. LXXIII, p, 206.
CORPS MINÉRALISATEURS. — ACIDE CARBONIQUE. 45
dissout son volume, mais elle peut en prendre plusieurs quand on augmente cette pression ; l'eau rougit alors la teinture de tournesol. ”

“ Pour l'introduire sur le combustible il faut ménager, dans les proportions convenables, les orifices d'accès et les moyens de tirage ou d'insufflation.
Une seconde, condition est d'assurer le mélange intime des gaz combustibles et comburants. Pour que la combustion s'effectue, les molécules d'oxygène doivent nécessairement venir au contact de celles d'hydrogène et de carbone. Dans beaucoup de foyers, ce contact est imparfait et l'on constate dans les veines gazeuses, après l'extinction de la flamme, la présence simultanée de l'oxygène et des gaz combustibles. ”

“ Rien ne se perd dans la nature, ainsi dans la combustion du bois, du charbon de terre, du charbon de bois, du coke, etc., les produits qui prennent naissance sont variables, mais ils se répandent tous dans l'atmosphère sous, forme de gaz visibles ou invisibles. Dans le gaz d'éclairage bien épuré, on obtient comme produits de combustion de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique; la vapeur d'eau provient de la combinaison de l'oxygène atmosphérique avec l'hydrogène du gaz. L'acide carbonique résulte d'une autre combinaison de l'oxygène avec le carbone contenu aussi dans le gaz. ”

“ On peut réduire la perte, en abaissant utilement la température par la décomposition d'une certaine quantité d'eau ou de vapeur, en hydrogène et en oxygène. Ce dernier gaz s'unit au carbone pour former de l'oxyde de carbone, en diminuant la proportion d'air nécessaire, tandis que l'hydrogène augmente la masse des gaz combustibles. ”

“ Les gaz que l'on a surtout à craindre sont l'acide carbonique, l'oxyde de carbone, l'ammoniaque, l'acide cyanhydrique, l'acide sulfureux et l'hydrogène sulfuré. Nous verrons que le meilleur moyen de s'opposer à leur pénétration dans l'atmosphère des lieux habités est de rendre la combustion aussi parfaite que possible et d'assurer, par une ventilation énergique, la prompte et régulière évacuation des gaz provenant de la combustion. Enfin, il peut arriver que l'air soit empoisonné par le gaz d'éclairage servant de combustible. ”

“ Dans le langage ordinaire, le mot combustibles s'applique exclusivement à une classe de corps qu'on emploie pour produire de la chaleur ou de la lumière, en les brûlant par l'oxygène atmosphérique et exceptionnellement par le gaz oxygène pur. Tous renferment beaucoup de carbone et des quantités d'hydrogène, d'oxygène et d'azote variables avec la nature du combustible.
On utilise les combustibles à l'état solide, liquide ou gazeux. Les combustibles gazeux servent, suivant leur nature, à produire de la lumière ou de la chaleur. ”

“ Ces produits peuvent ne consister qu'en acide carbonique, en azote, en vapeur d'eau et en un excès plus ou moins grand d'oxygène. Mais ce cas d'une combustion complète ne se réalise que d'une manière exceptionnelle. En général, on trouve dans les produits des foyers ordinaires, outre les gaz précités, de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène libre, du gaz des marais et du gaz oléfiant. ”

“ Et quand j'ai dit, tout à l'heure, que leurs molécules deviennent si rares qu'elles disparaissent aux yeux, je me suis mal exprimé, car un grand nombre de gaz, le plus grand nombre même, sont invisibles. Faisant partie de la matière, ils frappent nos sens, et souvent même trop pour notre plaisir, comme le gaz ammoniac, qui sent si mauvais qu'on ne peut le respirer sans pleurer. Ceux qui ont dégraissé des habits avec de l'eau où l'on a fait dissoudre ce gaz en savent quelque chose. ”

“ Toutes les huiles, qu'elles soient tirées du règne animal, végétal ou minéral, dissolvent dans des proportions variables les éléments de l'air, de plus, sous l'influence de la radiation solaire, elles s'oxydent et de nouvelles combinaisons gazeuses s'y développent : nous n'insisterons pas plus longuement sur ce point qui est l'objet d'une étude particulière que nous n'avons point encore terminée, et nous nous bornerons à présenter un tableau qui exprime la teneur en oxygène, acide carbonique et gaz inabsorbable (azote, carbures d'hydrogène.) de 100 centimètres cubes d'huile ”

“ Dans les fourneaux à gaz on brûle du gaz d'éclairage, du gaz hydrogène, ou un mélange d'oxyde de carbone, d'hydrogène et d'azote. Ce mélange s'obtient, soit comme produit secondaire dans certains fourneaux, soit par la transformation de combustibles solides ou liquides en gaz, dans des appareils particuliers auxquels on a donné le nom de gazogènes. Suivant la température qu'on veut développer, on brûle les gaz combustibles, soit au moyen du gaz oxygène pur, soit au moyen de l'oxygène de l'air. ”

“ On a fait des gazogènes pour transformer en gaz le bois, la sciure de bois, la tourbe, le charbon de bois, la houille, le coke, et la composition du gaz produit dépend nécessairement du combustible employé. ”

“ Prenons un gaz ; supposons que ce gaz obéisse à la loi de Mariotte à toute température et sous toute pression ; supposons que ce gaz n’absorbe ni ne dégage de chaleur lorsqu’on lui ouvre l’accès d’un récipient vide ; nous dirons que ce gaz est un gaz ’parfait ; — il n’y a pas de gaz parfaits dans la nature, il y a seulement des gaz : l’air, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène, l’oxyde de carbone qui, dans les conditions de température et de pression où on les observe ordinairement, diffèrent peu de cet état gazeux idéal que nous nommons parfait ”

“ Il reste des parcelles de carbone non unis à l'oxygène, qui sont entraînés par des gaz chauds: le gaz carbonique, la vapeur d'eau et un peu d'hydrogène. Ces parcelles sont à une température de 1.5000 comme les gaz, et brillent. C'est ce mélange de gaz et de carbone incandescent qui constitue la flamme. On s'aperçoit de la présence du charbon dans la flamme en y mettant une soucoupe froide qui se couvre de noir de fumée. Il y a aussi, sur la soucoupe,
des gouttelettes d'eau qui décèlent la présence de vapeur d'eau dans la flamme. ”

“ Emploi du gaz. — Depuis quelque temps, au lieu de chauffer le four à réverbère avec de la houille et l'air atmosphérique, on emploie fréquemment comme combustible les gaz du gueulard ou des gaz de générateur. On désigne sous ce dernier nom des gaz combustibles produits dans un appareil en forme de cuve — le générateur — par la combustion incomplète de matières, qui consistent ordinairement en déchets de bois, de charbon de bois, débris de lignite, tourbe, etc., que l'on ne peut guère utiliser autrement ”

“ Le suif, la cire, la stéarine fondus par la chaleur, les huiles végétales ou minérales, montent par capillarité le long des fibres de la mèche jusqu'au niveau de la flamme dont la chaleur leur fait subir une décomposition analogue à celle de la distillation sèche, et les transforme d'une façon continue en gaz combustibles. Ces gaz, chauffés à une température élevée, brûlent avec flamme dans l'oxygène de l'air. En somme, une bougie, une lampe à huile ou à pétrole réalisent d'une façon très simple les principales opérations d'une usine à gaz. ”

“ Ces impuretés consistent principalement en un excès de vapeur bitumineuse, en huiles essentielles, ammoniaque, hydrogène sulfuré, acide carbonique, naphtaline et sulfure de carbone.
Une grande partie des matières volatiles, contenues dans le gaz, se condense par un simple abaissement de température, et cette portion de la purification du gaz s'effectue en faisant passer le gaz à travers un appareil réfrigérant, appelé condenseur. La séparation des impuretés, qui sont combinées chimiquement au gaz, exige l'emploi de réactifs chimiques dont nous nous occuperons dans un chapitre spécial. ”

“ L'emploi des gaz, comme combustibles, présente de tels avantages, à cause de la facilité du mélange avec l'air et du règlement de la combustion, qu'on a construit, pour transformer en gaz les combustibles solides, des fourneaux spéciaux qu'on appelle des gazogènes. ”

“ Ils doivent prévenir la production de la fumée, et non brûler celle-ci, comme on le dit souvent. En effet, au sortir du foyer, les gaz renferment le carbone à l'état de combinaisons hydrogénées et incolores; le contact de l'air enflamme les gaz qui se décomposent par suite de la combinaison de leur hydrogène avec l'oxygène de l'air, et c'est alors seulement que le carbone, devenu libre, se dépose sous forme de nuages noirs et fuligineux. ”

“ La chaleur transmise, à travers la masse, par les gaz de la combustion qui se dégagent du bas, produit la distillation des couches supérieures; le mélange de gaz, oxyde de carbone, hydrogènes carbonés, etc., s'échappe par un orifice placé près du sommet et il est conduit par des tuyaux aux foyers spéciaux où la combustion doit s'effectuer.
Les gaz qui sortent du gazogène ont une température qui dépend de la nature du combustible; avec la tourbe et le bois, elle ne dépasse pas quelquefois 300°, tandis qu'elle s'élève à 7 et 800° et au-dessus avec la houille et le coke. ”

“ L'air échauffé se dilate; une partie de l'oxygène de l'air brûle le carbone du gaz pour former de l'acide carbonique, l'hydrogène pour former de l'eau, et toute cette masse gazéiforme opère sur la surface du piston une pression que les organes de la machine transforment en travail. Le second tiroir est destiné à l'échappement des produits de la combustion. Rien de plus simple comme principe. ”

“ La plupart de nos combustibles ordinaires, tels que la houille, le bois, l'huile, la cire, le suif et le gaz, sont riches en hydrogène
hydrogène produisent en conséquence de l'eau durant leur combustion. Tenez un miroir brillant et froid près d'une flamme, et l'humidité se condense instantanément sur la surface.
Au lieu de faire brûler l'hydrogène dans l'air et de le faire combiner ainsi avec l'oxygène de l'atmosphère, on peut mélanger l'hydrogène avec de l'oxygène pur dans la proportion convenable pour former de l'eau. ”

“ UN comprend sous le nom de combustibles toutes les substances susceptibles de se combiner plus ou moins rapidement avec le gaz oxigène, ou d'en dégager le calorique sous la forme de chaleur et de lumière Les principes les plus abondans, dans les combinaisons matérielles qu'on désigne sous ce nom, sont le charbon ou carbone, l'hydrogène, et l'oxigène , qui existent dans toutes à diverses proportions; et c'est à la différence relative de ces proportions qu'il faut attribuer le degré plus ou moins grand d'aptitude de chaque combustible à l'emploi qu'on veut en faire. ”

“ C. Le gaz hydrogène n’est point combustible par lui-même : Ce gaz ne brûle que par le concours de l’oxigène : si on renverse un vase rempli de ce gaz, et qu’on lui présente une bougie allumée, on verra brûler le gaz hydrogène à la surface du bocal, et la bougie s’éteindra du moment qu’on la plongera dans l’intérieur. Les corps les plus inflammables, tels que le phosphore, ne brûlent point dans une atmosphère de gaz hydrogène. ”

“ Ainsi les hydrocarbures les plus condensés, tels que le gaz oléfiant, la naphtaline, etc., se décomposent au rouge; une partie du carbone se sépare, et il se produit du gaz hydrogène carboné, qui lui-même se décompose, à une température plus élevée, en ses deux éléments, carbone et hydrogène. ”

“ Cette flamme volumineuse, dirigée sous chacune des voûtes, supprime le foyer, qu’on remplace par une huitième cornue ; elle donne un chauffage régulier en enveloppant les huit vases distillatoires. Dès lors les ateliers ne sont plus embarrassés par les amas de combustible ni par le service des foyers anciens, car la production du gaz oxyde de carbone destiné au chauffage a lieu dans des fours spéciaux que l’on établit à une distance variable à volonté de l’atelier de distillation. ”

“ Dans le foyer où brûle le gaz hydrogène pur, placez une certaine quantité de brins d’amiante entrelacés, et la flamme du gaz hydrogène, qui ne répandait qu’une faible lueur, brillera aussitôt du plus vif éclat. ”

“ À travers de petites ouvertures, un gaz pénètre plus vite s’il est plus léger. Si l’introduction d’acide carbonique dans les tissus verts avait lieu par de petits trous, elle serait donc assez lente, puisque ce gaz est notablement plus lourd que l’air. ”

“ Les premiers sont les hydrogènes carbonés, les oxydes de carbone et l’hydrogène ; les gaz incombustibles sont : l’acide carbonique, l’ammoniaque et l’acide sulfhydrique ; les vapeurs sont colles des hydrocarbures formant du goudron, de l’eau, des sels ammoniacaux, des sulfures et des cyanures.
Ces opérations d’épuration et d’élimination sont coûteuses ; aussi sont-elles une des parties les plus délicates d’une grande exploitation.
A Paris, c’est le préfet de la Seine, agissant comme maire de la Ville, qui est chargé de vérifier le pouvoir éclairant et le degré d’épuration du gaz. ”

“ Quant au carbone, il est l'élément essentiel de presque tous les combustibles. Toutefois cette remarque doit faire supposer que les corps composés employés pour le chauffage sont des corps riches en carbone et en hydrogène. C'est ce qui existe en effet. Le nombre en est considérable et on les a divisés en : Combustibles naturels (tels que le bois, la tourbe, les houilles) et combustibles artificiels. Ces derniers comprennent à la fois : Des produits de calcination (charbon de bois, charbon de tourbe, coke) ; Des produits de distillation (gaz, carbures d'hydrogène, goudron, etc.) ”

“ La division, en jets ou en lames minces au contact de l'air, se réalise avec les gaz bien plus facilement qu'avec les autres combustibles, et ce n'est pas le moindre avantage de la transformation des combustibles solides en gaz par les gazogènes. ”