dessiccation du malt dans les brasseries et pour les besoins domestiques. Nous avons fait connaître ci-dessus la composition chimique des houilles : nous revenons maintenant sur ce sujet pour les substances accidentelles qui accompagnent ordinairement ces combustibles. Les houilles sont très-peu hygrométriques; cependant elles diminuent sensiblement de poids lorsqu'on les soumet à une température un peu élevée à 100 degrés, elles perdent une quantité d'eau, qui varie, suivant M. Berthier, de 0, 01 à 0, 05. Les matières terreuses qu'on trouve le plus souvent associées à la houille sont l'argile, le carbonate de chaux, le carbonate de fer et la pyrite. L'argile provient des couches qui forment le toit et le mur du ban de houille; elle est mélangée intimement avec la houille, et on ne saurait, à l'œil, s'apercevoir de sa présence seulement, quand elle est en proportion considérable, elle donne à la houille une dureté et une ténacité particulière. — Le carbonate de chaux est rarement à l'état de mélange intime dans la houille; mais il s'y trouve en parties séparées cristallines, ou en feuillets disposés entre les lames du combustible. Le carbonate de fer existe ordinairement, comme on sait, dans les couches d'argile qui accompagnent toutes les formations de houille, et il constitue souvent alors un minerai de fer d'une grande richesse: mais on le rencontre aussi dans les couches mêmes de houille, en rognons de diverses grosseurs. Après les substances que nous venons d'énumérer, celle qui se trouve le plus souvent dans la houille, c'est la pyrite. Elle se présente tantôt en parties séparées comme le carbonate de chaux, tantôt en lamelies intercalées dans les fissures, tantôt en enduits à la surface des lames. La présence de la pyrite nuit beaucoup à la qualité des houilles et restreint considérablement l'emploi qu'on en peut faire : car le soufre qu'elles renferment attaque peu à peu le fond des chaudières, les tuyaux, etc., que le combustible sert à échauffer; en outre, et ceci est l'inconvénient le plus grave, il altère ordinairement, et d'une manière plus ou moins profonde, les métaux qu'on prépare avec le contact de ce combustible, comme il arrive pour le fer, par exemple, qu'une petite quantité de soufre suffit pour rendre cassant. Ajoutons que la pyrite, en se transformant, à l'air humide, en sulfate de fer, produit une expansion qui délite la houille et la fait tomber en poudre ou en petits fragments; que, de plus, cette décomposition de la pyrite devient quelquefois l'origine de graves accidents: car elle a lieu avec une élévation de température qui peut être très-grande et qui suffit pour enflammer la houille, soit dans les magasins, soit dans la mine. Il n'est pas rare de voir, dans les exploitations, des incendies considérables déterminés par ce simple effleurissement des pyrites, quand elles se trouvent mélangées à la houille en proportions notables. On trouvera ailleurs ce qui concerne le feu grisou des mines de houille. Voy. GRISOU. ANTHRACITE; HOUILLES DES TERRAINS DE TRANSITION. L'anthracite a l'éclat demi-métallique du coke, et se distingue à première vue, par ce caractère, de toutes les variétés de houille, qui ne le possèdent jamais. Elle a une couleur d'un gris noir plus ou moins foncé, un poids spécifique plus grand que celui de la houille. C'est une substance hygrométrique: elle peut absorber en assez grande quantité la vapeur d'eau atmosphérique. L'anthracite, comme le coke, brûle difficilement; elle ne s'embrase que lorsqu'elle est en grandes masses et à une température trèsélevée; les morceaux isolés s'éteignent presque immédiatement. La combustion ne produit point de flamme, sinon lorsqu'elle commence et pendant quelques instants. Comme l'anthracite ne contient point de matières volatiles, il est probable que le gaz qui brûle dans ces circonstances, est du carbure d'hydrogène, qui résulte de la décomposition de l'eau par le carbone. Comme nous l'avons déjà dit, l'anthracite est essentiellement composée de carbone, et ne donne que des traces d'huiles à la distillation. Néanmoins, elle doit contenir quelques matières volatiles en petite quantité; car elle répand une odeur sensible lorsqu'on la chauffe. Quelques variétés laissent dégager, par la distillation, des matières ammoniacales. Mais, indépendamment des principes essentiels, l'anthracite renferme, aussi bien que les houilles, des substances étrangères : celles qu'on y remarque le plus souvent sont l'argile, l'oxyde de fer et la pyrite. On distingue, parmi les anthracites, deux variétés principales: 1o l'anthracite vitreuse, compacte, absolument homogène, à cassure conchoïde, douée d'un éclat presque métallique: elle a en France un gisement considérable, à la Mure, près de Vizille ( Isère ); 2o l'anthracite commune, lamellaire ou écailleuse, dure et cassante, ayant à peu près le même éclat que la précédente. A ces deux espèces, M. Berthier joint le graphite, composé, comme l'anthracite, de carbone presque pur, mais qui n'est pas employé comme combustible. Nous consacrerons à cette substance un article spécial (Voy. GRAPHITE) et nous ne nous en occuperons pas ici. L'anthracite n'est employée que pour le chauffage domestique, pour la cuisson de la brique et de la chaux, et pour les évapora La classification de M. Regnault est fondée I. La grande formation carbonifère, qui | 1,063 id. 5,59 18,93 4,99 62,07 41,1 63,88 perdant que très-peu de poids par la calcina- II. Les terrains secondaires, qui peuvent être 1,272 Pulverulent 49,1 70,49 1,254 id. 1,381 id. 1,276 id. 1,183 Analogue 1,100 au 1,167 ch. de bols 1,137 Boursouflé 1,197 id. vert et la craie. M. Regnault conserve le nom de houilles aux combustibles de cette formation, quoique certains d'entre eux, qu'on rencontre dans la craie, le jayet, par exemple, portent généralement le nom de lignites. Suivant M. Regnault, il n'y a point de caractère extérieur qui distingue les combustibles des terrains secondaires de ceux des terrains houillers, et c'est à tort qu'on a désigné les uns et les autres sous des noms différents. III. Les terrains tertiaires, qui renferment deux espèces de combustibles: 1o une sorte de houille imparfaite, présentant encore, au moins dans certaines parties, des traces d'or. ganisation végétale: c'est le vrai lignite; 2o des bitumes qui paraissent quelquefois s'être formés à la manière des houilles et sont disposés en couches, et qui, d'autres fois, sont évidemment des produits de la décomposition des autres combustibles par l'action de la chaleur. Dans ce dernier cas, ils forment des amas irréguliers, ou ils imprègnent les terrains à une certaine hauteur. On remarque toujours alors, dans le voisinage, des rochers ignés, porphyres, ophites ou basaltes, qui ont bouleversé le terrain. Il faudrait peut-être, ajoute M. Regnault, établir une formation distincte des précédentes pour le graphite. Cette espèce ne se trouve jamais que dans une position anomale, en petits amas dans les terrains primitifs et de transition, ou en filons. Si l'on examine, au moyen du tableau que nous venons de donner, comment varient les nombres d'équivalents d'hydrogène et d'oxygène pour un même nombre d'équivalents de carbone, on est conduit aux résultats suivants : En partant de la troisième espèce de combustibles, celle des houilles grasses maréchales, et remontant à la seconde espèce, qui com. prend les houilles grasses et fortes, on trouve que l'hydrogène reste sensiblement constant, ou du moins diminue très peu ; mais que l'oxy gène, au contraire, diminue d'une manière notable et se trouve remplacé par du carbone. De la seconde espèce à la première, celle des houilles anthraciteuses, l'hydrogène et l'oxygène diminuent tous deux et le carbone augmente dans le même rapport. En partant toujours des houilles maréchales et descendant à la quatrième espèce, celle des houilles grasses à longue flamme, on remarque que l'oxygène augmente d'une ma nière notable par rapport à l'hydrogène, et que l'hydrogène augmente également un peu : mais l'augmentation du nombre d'équivalents d'hydrogène tient en grande partie à ce que le carbone a diminué. Enfin, dans la cinquième espèce, celle des houilles sèches à longue flamme, l'oxygène augmente encore d'une manière très-notable, et remplace une quantité correspondante de carbone. On voit par là que les houilles grasses peuvent devenir sèches de deux manières : soit en passant à l'anthracite : dans ce cas, l'hydrogène et l'oxygène sont remplacés par du carbone; soit en passant aux combustibles plus modernes, aux lignites : dans ce cas, l'oxygène est remplacé par du carbone, et le rapport de celui-ci à l'hydrogène va alors en augmentant. Les combustibles des terrains secondaires présentent une composition analogue à celle des combustibles des terrains plus anciens, et dans l'étage inférieur des premiers, on peut distinguer toutes les variétés de houilles qui appartiennent aux seconds. Ainsi, les anthracites de la Mure et de Macot, qui se trouvent dans le lias, présentent la même com. position que celle des terrains de transition : la houille d'Obernkirchen, qui se trouve dans des grès rapportés aux parties supérieures du lias, présente la composition des houilles grasses et fortes de la formation houillère; la houille de Céral, qui se trouve dans l'oolithe inférieure, vient se placer, par sa composition, comme par ses qualités métallurgiques, dans la classe des houilles grasses à longue flamme. Les combustibles de l'étage supérieur des terrains secondaires, c'est-à-dire du grès vert et de la craie, se rapprochent, au contraire, par leur composition, des combustibles des terrains tertiaires. Ceux-ci diffèrent des combustibles plus an. ciens en ce que le carbone diminue d'une manière très-marquée et se trouve remplacé par de l'oxygène. Leur composition se rapproche ainsi de plus en plus de celle du bois vivant; leur charbon devient en même temps de plus en plus sec. Le jayet de la craie donne encore un coke fritté, tandis que les lignites ne donnent qu'un charbon non métalloïde, dont les fragments ne sont point adhérents, et qui se rapproche plus ou moins du charbon de bois. — Ces considérations sur les combustibles des terrains tertiaires ne sont pas applicables aux lignites passant aux bitumes, ni aux bitumes proprement dits. Ceux-ci donnent un coke éminemment boursouflé, en général peu abondant mais ils se distinguent par leur trèsgrande fusibilité, qui agit quelquefois au-dessous de cent degrés. Ce genre de combustibles diffère de tous les précédents dans sa composition, par la grande quantité d'hydrogène qu'il renferme. COKE. C'est, comme nous l'avons déjà dit, le produit de la carbonisation de la houille. On n'emploie, pour le préparer, que certaines variétés de houilles : celles qui sont grasses et dures sont les plus estimées pour cette fabrication. Voy. COKE. Le coke est ordinairement en masses grisâtres, poreuses comme la pierre ponce et plus ou moins boursouflées. Il a l'éclat demi-métallique sa pesanteur spécifique est trèsvariable, mais toujours moindre que celle de la houille. Il est dur et cassant. Exposé à l'air, il en attire l'humidité, comme le charbon de bois, et peut même absorber une grande quantité de vapeur d'eau. Une chaleur de cent degrés suffit pour le dessécher à peu près complétement. Il est très-difficile à brûler pour qu'il se consume entièrement il faut qu'il soit employé en grande masse ou soumis à l'action d'un fort courant d'air. Les morceaux de coke incandescents qu'on retire du foyer s'éteignent très rapidement. La combustion ne donne pres. que point de flamme. Il n'y a point de combustible qui produise une chaleur aussi intense que le coke : cependant il n'a pas une puissance calorifique supérieure à celle du charbon de bois; mais sa densité est plus grande, et, suivant M. Péclet, son pouvoir rayonnant est aussi plus considérable: ces deux circonstances contribuent sans doute à la production de l'effet calorifique dont il s'agit: mais elles ne sont pas les seules, et nous verrons plus bas qu'il dépend encore d'une autre propriété, que les recherches de M. Ébelmen ont mise en lumiere. Le coke est presque exclusivement composé de charbon: quand il a été préparé en grand, il ne contient pas une quantité notable de matières volatiles; mais la proportion des cendres y est, comme on l'a vu, assez considérable, et s'élève moyennement à 15 ou 18 pour 100. Les substances qui forment ces cendres sont les mêmes que celles qui se trouvent dans la houille, et se composent principale. ment d'argile et de pyrite ramenée par la carbonisation à l'état de protosulfure de fer. Voici les résultats de quelques analyses faites par M. Berthier. du gaz d'éclairage, renferme une bien plus grande proportion de matières volatiles que le coke préparé en grand pour les usages métallurgiques. Nous passons maintenant à l'examen d'une question importante, qui est la conclusion obligée de l'étude que nous venons de faire. Quelles sont les diverses manières d'employer les combustibles? Quelles sont les considérations d'après lesquelles on doit se guider, pour en tirer le meilleur parti possible dans une circonstance déterminée? Nous avons déjà donné quelques notions sur ce sujet, en parlant de chaque combustible; mais il faut traiter la question complétement et faire connaître tous les phénomènes qui se passent dans la combustion. Les recherches de M. Ébelmen, que nous avons déjà citées, nous fournissent sur ce point des renseignements précieux qui intéressent tout à la fois la science et les arts, et qui doivent, à ce dou. ble titre, prendre place dans un article consacré aux combustibles. On verra plus loin quelles applications importantes on a pu faire des découvertes de M. Ébelmen; mais dans ce que nous allons dire on reconnaîtra le germe de ces applications dont l'industrie du fer a tiré si grand parti. C'est à l'article publié par M. Ébelmen lui-même, dans le Dictionnaire des arts et manufactures, que nous empruntons cette partie de notre article, qui résumera ainsi avec une entière fidélité le travail le plus important sans doute dont la chimie appliquée se soit enrichie dans ces derniers temps. Il nous a paru inutile d'ajouter au texte des planches spéciales, parce que le lecteur trouvera, sous d'autres titres, les appareils dont il va être question: il pourra donc recourir à la partie de l'Atlas qui se rapporte aux articles FER, PLOMB, FOURNEAUX, MÉTALLURGIE, etc. La chaleur développée par la combustion se disperse, comme nous l'avons déjà dit, de deux manières différentes: soit par le rayon. nement direct du combustible, soit par le courant des produits gazeux de la combustion. Quelquefois, comme il arrive dans le chauffage domestique par les cheminées, on n'utilise que la chaleur rayonnante mais, dans les arts, l'effet utile est généralement produit par le concours de la chaleur rayonnée par le combustible et de la chaleur entraînée par les gaz, parce que la combustion a lieu dans une enceinte fermée : c'est de ce cas seulement que nous nous occuperons ici. On peut de suite établir une distinction générale dans les conditions de ces appareils dans les uns, la matière à échauffer n'est point mêlée avec le combustible; dans les autres, au contraire, le combustible et la matière qu'il doit échauf fer sont en contact. La première classe d'appareils comprend les foyers pour le chauffage des chaudières, les fours à réverbère, les fours à porcelaine, etc.; la seconde renferme les foyers d'affinage, les forges de maréchallerie, et tous les fourneaux à cuve pour le traitement du fer, du plomb, etc. Nous considérerons successivement, avec M. Ébelmen, ces deux classes d'appareils. A. On n'emploie généralement, dans les foyers qui appartiennent à la première classe, que des combustibles brûlant avec flamme, et par conséquent des combustiblés non carbonisés. Ce combustible est placé ordinairement sur une grille formée de barres parallèles : l'air extérieur arrive librement au-dessous de la grille, traverse la couche de combustible, et s'échappe, plus ou moins modifié dans sa composition, par une cheminée située à l'extrémité du fourneau opposée à la grille, après avoir cédé en partie sa chaleur au corps qu'on veut échauffer. Les résidus et les débris du combustible tombent, au-dessous de la grille, dans le cendrier. Telle est la disposition générale des appareils de la première classe; mais leur forme particulière varie suivant l'effet qu'on veut produire. S'agit-il du chauffage des chaudières, soit pour l'évaporation, soit pour les machines à vapeur, la surface de la chaudière est enveJoppée par les produits de la combustion, et la construction du fourneau doit être telle, que cette surface ait le contact des gaz échauffés sur une étendue assez considérable pour qu'ils aient cédé la majeure partie de leur chaleur, quand ils arrivent à la cheminée. La meilleure disposition de la surface de chauffe est celle qui refroidit le plus les gaz sans compromettre le tirage. Comme le chauffage des chaudières n'exige pas, en général, une température trèsélevée, on peut employer dans ces foyers lous les combustibles à flamme, même quand ils n'ont pas une très-grande puissance calorifique. Dans un four à réverbère, la matière à échauffer est placée sur une aire ou sole recouverte par une voûte, comme dans le four des boulangers; un mur plus ou moins élevé, appelé pont ou autel, sépare la grille de la sole, et, à l'extrémité opposée de celle-ci, se trouve l'orifice de la cheminée. D'après cette disposition, on voit que la flamme et les produits gazeux de la combustion, s'élevant de la grille, circulent tout le long de la voûte et échauffent la matière placée sur la sole par leur rayonnement et par celui des parois que leur contact échauffe directement. La température de la matière peut ainsi s'élever extrêmement haut, comme on le voit dans les fours de puddlage, où elle suffit pour amener le fer à l'état pâteux. Mais la chaleur utilisée dans ces appareils est une faible fraction de la chaleur totale de la combustion; elle n'en forme, suivant M. Ébelmen, que la dixième partie. Cette circonstance s'explique aisément, en remarquant que le courant de gaz possède une énorme quantité de chaleur au moment où il s'échappe par la cheminée; car, en quittant la voûte, il doit être encore à une température supérieure à celle que doivent atteindre les substances qui se trouvent sur la sole. Cette observation a conduit quelques ingénieurs à placer sur le courant du gaz, entre la sole et la cheminée du four, les chaudières des machines à vapeur de l'usine, lesquelles reçoivent ainsi la chaleur perdue du four à réverbère Les combustibles les plus avantageux pour le chauffage des fours à réverbère sont les houilles grasses, qui jouissent de cette double propriété de brûler avec une flamme et de produire, en brûlant, une très-haute température. « Il faut en effet, pour que l'on puisse uti liser le combustible, dit M. Ébelmen, que la température de combustion soit supérieure à celle qu'il est nécessaire de produire sur la sole du four. Ainsi, dans les fours à souder le fer, il faut arriver au moins à 1500 degrés. Or, il est évident qu'on arrivera d'autant plus vite à souder le fer, que la différence entre cette température limite et la température que possède le courant de gaz, sera plus grande. Plus la température de combustion sera élevée, plus la fraction de la chaleur utilisée sera considérable et, par conséquent, moins on consommera de calories pour produire l'effet cherché. On explique ainsi pourquoi il y a économie à se servir de certains combustibles de préférence à d'autres, bien que la calorie de celui qu'on préfère soit plus chère que la calorie de l'autre; et pourquoi un combustible donné pourra ne pas produire le résultat que l'on attend, quelle que soit la proportion que l'on emploie, si sa température de combustion est inférieure ou seulement égale à la température cherchée. « La préférence que l'on donne aux com bustibles à flamme sur les combustibles carbonisés, dans le chauffage des fours à réverbère, s'explique par cette circonstance, que le mélange des gaz combustibles, produits par la distillation, avec l'air, ne se fait complétement que sur la sole du four. C'est donc dans cette partie de l'appareil qu'a lieu le maximum de température. Avec un combustible qui ne renfermerait que peu de matières volatiles, le maximum se produirait à une petite distance de la grille, et la température des gaz serait déjà sensiblement abaissée à leur arrivée sur la sole. » Les fours à cuire la porcelaine appartiennent également à la classe d'appareils dont nous |