Matière 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. ”

“ Pour chauffer l'air d'une pièce quelconque d'un appartement, on emploie généralement le feu. Ce feu résulte de la combinaison rapide des matières combustibles, telles que le bois ou le charbon, avec l'oxygène de l'air. Le combustible, en s'oxydant ou, pour parler un langage moins chimique, en brûlant, se transforme en produits gazeux qui constituent la fumée et en produits terreux qui sont les cendres. ”

“ Les combustions sont utilisées, sous bien des formes, comme sources de chaleur et de lumière, c'est-à-dire comme source de feu, et elles représentent pour l'homme le moyen le plus général de suppléer à l'insuffisance de la chaleur et à la lumière du soleil.
Dans les laboratoires, on obtient des combustions par la combinaison de corps très divers ; dans l'industrie et les habitations l'un des éléments est toujours l'oxygène de l'air, l'autre étant une substance combustible d'origine animale comme le suif, ou d'origine végétale comme le bois, la houille, le lignite. ”

“ Pourquoi quelquefois la surface inférieure des combustibles est-elle rouge, tandis que la surface supérieure a une couleur noire ? — Parce que les combustibles, étant solides, exigent un grand degré de chaleur pour se combiner avec l'oxygène de l'air; par conséquent, leur surface chaude inférieure, étant en combinaison avec l'oxygène est rouge, tandis que leur surface froide supérieure reste encore noire.
Lequel se consumme plus vite d'un feu flambant ou d'un feu rouge ? — Tout combustible flambant se consume plus vite. ”

“ L’édification de la théorie de la combustion réalisa le principal progrès dans ce sens. L’expérience montrait que la combustibilité peut être communiquée ou retirée à un système donné par des réactions matérielles. Le charbon, qui est par lui-même combustible, donne à certaines substances, en particulier aux chaux métalliques, la propriété de devenir combustibles elles aussi, en même temps qu’apparaissent les propriétés du métal. ”

“ Remarquons, tout d'abord, que, dans les exemples cités plus haut, on produit la combustion d'un corps solide au sein d'une atmosphère gazeuse, de même que,
dans l'ordinaire de la vie, on fait brûler le charbon, le bois, la bougie. dans l'air. De là l'habitude prise de dire que le charbon brûle dans l'air, le cuivre dans le chlore, le potassium dans l'acide carbonique.; de là la distinction des deux éléments en présence en élément combustible, ou susceptible de brûler, et élément comburant, c'est-à-dire qui fait brûler. ”

“ Dans les arts industriels où il s'agit de brûler un combustible donné, pour produire un maximum de chaleur, on arrive à ce résultat chaque fois qu'on fournit au combustible l'air qui lui est nécessaire pour convertir tout le carbone en acide carbonique. ”

“ Mais le combustible, comme réservoir d’énergie, est encore infiniment supérieur à l’explosif. Ce fait tient à ce que le combustible ne comporte qu’un élément de la réaction chimique et que l’autre élément, le comburant, est puisé gratuitement dans l’atmosphère au fur et à mesure des besoins. ”

“ Le plus énergique de ces comburans est l’hydrogène, mais, comme il est naturellement gazeux, on l’emploiera combiné à d’autres corps sous forme liquide ou solide, et de préférence combiné à cet autre excellent combustible qu’est le carbone. ”

“ La combustion, — durant laquelle se produit la chaleur dont l’homme tire parti, et qui est très variable suivant la nature du combustible, — a lieu à une température également variable ; elle produit de la flamme ou n’en produit pas, suivant que ses élémens sont combinés de telle ou telle manière. Sous ce rapport, la classification géologique ne perd pas entièrement son empire, attendu que les combustibles des différens âges ne peuvent généralement pas se suppléer dans les arts métallurgiques ou dans la production de la chaleur. ”

“ Qu'est-ce que cela signifie, sinon que leur affection mutuelle — on appelle cela en chimie leur affinité réciproque — développe en eux une ardeur extrême ?. Eh !
bien, le phénomène de la combustion n'est autre : c'est l'ardeur, en termes scientifiques le dégagement de chaleur et de lumière que produit l'union de deux substances, l'une combustible, l'autre comburante, possédées l'une pour l'autre d'une violente passion — j'entends d'une puissante affinité. Le corps comburant par excellence, c'est le gaz oxygène. ”

“ 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 combustible descend, par son poids, sur la partie pleine où il distille sous l'action de la chaleur et à l'abri de l'air; il passe à l'état de coke et reçoit au-dessous, à la hauteur de la grille, le contact de l'air; il se produit d'abord de l'acide carbonique,
qui, obligé de traverser une grande épaisseur de charbon, se transforme en oxyde de carbone qui se dégage avec l'azote de l'air et les hydrogènes carbonés provenant de la partie supérieure du foyer. ”

“ En un mot, suivant la manière dont il se comporte au feu, le combustible présente des qualités très variées, et répond à des besoins très divers, tels que le chauffage des foyers domestiques où des générateurs de vapeur, l’emploi dans les fourneaux métallurgiques, la production du gaz d’éclairage, la cuisson de la chaux, etc. ”

“ Enfin le charbon pulvérulent et suspendu dans la flamme, à laquelle il donné son éclat, se produit, parce que l’hydrogène, plus combustible que le charbon, brûle le premier aux dépens de l’oxygène, tandis que le charbon mis à nu arrive à l’état solide jusqu’à la surface extérieure de la flamme : selon qu’il y brûle plus ou moins complètement, la flamme est éclairante ou fuligineuse. ”

“ Sur un combustible arrive l'oxygène, gaz comburant; la combinaison du carbone et de l'oxygène produit l'acide carbonique qui se dégage. Le corps humain est donc un vrai foyer de combustion lente ; la vie humaine est donc, sans figure, un flambeau qui se consume ; l'oxygène et les aliments se combinent, l'acide carbonique et l'eau en sont les produits, la chaleur en est le résultat physique. ”

“ Les gaz que ces substances végétales développent brûlent comme dans l'atmosphère ; mais la grande quantité de gaz rapidement développés par la mixture combustible, les entraine, de sorte qu'ils ne brûlent que lorsqu'ils se trouvent dégagés de la flamme de la mixture , et arrivent à l'air atmosphérique , où leur combustion a lieu aux dépens de l'oxigène de ce dernier. ”

“ Il est rare que le comburant air et le combustible soient en proportions telles que la combustion s'effectue 4'une façon complète, et le plus souvent on trouve, outre les gaz susmentionnés, de l'oxyde de carbone, des carbures d'hydrogène, des produits pyrogénés empyreumatiques, des particules de charbon qui ont échappé à la combustion. ”

“ La chimie organique a permis d'obtenir des explosifs particulièrement puissants en les créant par la fixation d'un certain nombre d'atomes d'oxygène sur un corps organique composé de carbone et d'hydrogène et, par conséquent, combustible. ”

“ La carbonisation d’un combustible quelconque, — c’est-à-dire le chauffage hors du contact de l’air, contrairement à ce qui se fait dans la combustion — a pour but d’expulser toutes les matières volatiles, gazeuses ou liquides, que la substance contient, et le résidu solide de cette opération, si elle est suffisamment prolongée à une température convenable, est le charbon. ”

“ Comme le bon choix du combustible, ainsi que son emploi judicieux sont les premières conditions générales pour toutes les entreprises industrielles, nous pouvons nous dispenser de nous étendre sur ce sujet, d’autant plus qu’il existe sur les combustibles des ouvrages technologiques spéciaux. ”

“ La puissance calorifique d'un combustible est égale à la somme des quantités de chaleur dégagées par les éléments qui le composent, en ne tenant pas compte de l'hydrogène qui peut former de l'eau avec l'oxygène du combustible. ”

“ 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. ”

“ Certains chimiste ont confondu la combustion, qui est une décomposition d'un combustible par le calorique, avec l'oxigénation, qui est la formation d'un incombustible par une nouvelle combinaison: cette oxygénation a lieu, parceque tout combustible se constitue par une combinaison d'éléments acides et alcalins qui, par une grande loi de la création, doivent minéraliser en s'emparant des éléments de l'air et de l'eau. ”

“ Transformation des combustibles solides en gaz. — Nous avons vu plus haut qu'il est impossible de brûler les combustibles solides de manière à transformer leur carbone en acide carbonique, sans appeler dans le foyer plus d'air que n'en exigerait cette transformation. Ce fait est facile à expliquer. Il résulte de ce que l'air qui traverse le foyer forme des filets dont la surface seule vient en contact avec le combustible et brûle, tandis que la partie centrale des filets, qui ne reçoit pas ce contact, échappe nécessairement à la combustion. ”

“ Au point de vue hygiénique, nous dirons que chaque combustible présente des avantages et des inconvénients spéciaux, et que c'est en les analysant qu'on peut fixer le choix qu'on doit faire d'un combustible plutôt que d'un autre. Au point de vue industriel, la valeur d'un combustible dépend surtout de sa puissance calorifique. ”

“ Chaque mixture combustible doit être formée d'ingrédients oxigénés et d'ingrédients combustibles, choisis les uns et les autres suivant le but qu'on se propose. Le produit sera alors toujours une quantité déterminée de gaz échauffé, formant la partie adive, et paraissant sous forme de flammes diversement colorées, et d'un résidu solide, formé de la partie non active de l'ingrédient oxigéné, et des parties non converties en gaz du combustible, ou dès produits de la combustion. ”

“ 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. ”

“ Lorsque le corps combustible est présenté au gaz oxigène sous forme de vapeurs ou de gaz, il en résulte de la flamme, et la flamme est d’autant plus considérable que le corps combustible est plus volatil. La flamme d’une bougie n’est entretenue que par la volatilisation de la cire qui s’opère à chaque instant par la chaleur de la combustion. ”

“ Le combustible, qu'il soit solide, liquide ou gazeux, développe sa flamme entre la sole et la voûte et, dans une certaine mesure, la chaleur peut être regardée, du moins dans certains fours, comme renvoyée sur les matières par la voûte elle-même. ”

“ 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. ”

“ Le gazogène, autrement dit la chambre où le combustible solide se change en gaz, est une maçonnerie de briques réfractaires ; le combustible est chargé à la partie supérieure et forme une couche épaisse sur la grille. ”

“ Les combustibles destinés au chauffage et à la cuisson des aliments ne doivent être brûlés que dans des cheminées, poêles et fourneaux qui ont une communication directe avec l'air extérieur, même lorsque le combustible ne donne pas de fumée. ”

“ Au moment où les gaz s'échappent de la couche du combustible incandescent, la combustion est loin d'être achevée, la flamme se développe généralement bien au delà, de sorte que la chaleur dégagée, à ce moment, n'est qu'une fraction m de celle que le combustible peut fournir par la combustion complète. ”