_De la décomposition des Matières végétales & animales par l'action
du feu._
POUR bien concevoir ce qui se passe dans la décomposition des
substances végétales par le feu, il faut non-seulement considérer la
nature des principes qui entrent dans leur composition, mais encore
les différentes forces d'attraction que les molécules de ces principes
exercent les unes sur les autres, & en même-tems celle que le calorique
exerce sur eux.
Les principes vraiment constitutifs des végétaux se réduisent à
trois, comme je viens de l'exposer dans le Chapitre précédent;
l'hydrogène, l'oxygène & le carbone. Je les appelle _constitutifs_,
parce qu'ils sont communs à tous les végétaux, qu'il ne peut exister de
végétaux sans eux; à la différence des autres substances qui ne sont
essentielles qu'à la constitution de tel végétal en particulier, mais
non pas de tous les végétaux en général.
De ces trois principes, deux, l'hydrogène & l'oxygène, ont une grande
tendance à s'unir au calorique & à se convertir en gaz; tandis que le
carbone au contraire est un principe fixe & qui a très-peu d'affinité
avec le calorique.
D'un autre côté, l'oxygène qui tend avec un degré de force à peu près
égale à s'unir, soit avec l'hydrogène, soit avec le carbone, à la
température habituelle dans laquelle nous vivons, a au contraire plus
d'affinité avec le carbone à une chaleur rouge; l'oxygène quitte en
conséquence à ce degré l'hydrogène, & s'unit au carbone pour former de
l'acide carbonique.
Je me servirai quelquefois de cette expression _chaleur rouge_,
quoiqu'elle n'exprime pas un degré de chaleur bien déterminée, mais
beaucoup supérieure cependant à celle de l'eau bouillante.
Quoique nous soyons bien éloignés de connoître la valeur de toutes
ces forces, & de pouvoir en exprimer l'énergie par des nombres, au
moins sommes-nous certains par ce qui se passe journellement sous nos
yeux, que quelque variables qu'elles soient en raison du degré de
température, ou, ce qui est la même chose, en raison de la quantité de
calorique avec lequel elles sont combinées, elles sont toutes à peu
près en équilibre à la température dans laquelle nous vivons; ainsi les
végétaux ne contiennent ni huile, ni eau, ni acide carbonique[B]; mais
ils contiennent les élémens de toutes ces substances. L'hydrogène
n'est point combiné, ni avec l'oxygène, ni avec le carbone, &
réciproquement; mais les molécules de ces trois substances forment une
combinaison triple, d'où résultent le repos & l'équilibre.
[B] Ajout dans l'errata du tome 2:
Nota. On conçoit que je suppose ici des végétaux réduits à l'état
de dessication parfaite, & qu'à l'égard de l'huile, je n'entends pas
parler des végétaux qui en fournissent, soit par expression à froid,
soit par une chaleur qui n'excede pas celle de l'eau bouillante.
Il n'est ici question que de l'huile empyreumatique qu'on obtient
par la distillation à feu nud, à un degré de feu supérieur à l'eau
bouillante. C'est cette huile seule que j'annonce être un produit
de l'opération. On peut voir ce que j'ai publié à cet égard dans le
volume de l'Académie, année 1786.
Un changement très-léger dans la température suffit pour renverser tout
cet échaffaudage de combinaisons, s'il est permis de se servir de cette
expression. Si la température à laquelle le végétal est exposé n'excède
pas beaucoup celle de l'eau bouillante, l'hydrogène & l'oxygène se
réunissent & forment de l'eau qui passe dans la distillation; une
portion d'hydrogène & de carbone s'unissent ensemble pour former de
l'huile volatile, une autre portion de carbone devient libre, & comme
le principe le plus fixe, il reste dans la cornue. Mais si au lieu
d'une chaleur voisine de l'eau bouillante on applique à une substance
végétale une chaleur rouge, alors ce n'est plus de l'eau qui se
forme, ou plutôt même celle qui pouvoit s'être formée par la première
impression de la chaleur se décompose; l'oxygène s'unit au carbone
avec lequel il a plus d'affinité à ce degré; il se forme de l'acide
carbonique, & l'hydrogène devenu libre s'échappe sous la forme de gaz,
en s'unissant au calorique. Non-seulement à ce degré il ne se forme
point d'huile, mais s'il s'en étoit formé, elle seroit décomposée.
On voit donc que la décomposition des matières végétales se fait à ce
degré, en vertu d'un jeu d'affinités doubles & triples, & que tandis
que le carbone attire l'oxygène pour former de l'acide carbonique, le
calorique attire l'hydrogène pour former du gaz hydrogène.
Il n'est point de substance végétale dont la distillation ne fournisse
la preuve de cette théorie, si toutefois on peut appeler de ce nom un
simple énoncé des faits. Qu'on distille du sucre; tant qu'on ne lui
fera éprouver qu'une chaleur inférieure à celle de l'eau bouillante, il
ne perdra qu'un peu d'eau de cristallisation; il sera toujours du sucre
& il en conservera toutes les propriétés: mais sitôt qu'on l'expose à
une chaleur tant soit peu supérieure à celle de l'eau bouillante, il
noircit; une portion de carbone se sépare de la combinaison, en même
tems il passe de l'eau légèrement acide, & un peu d'huile; le charbon
qui reste dans la cornue, forme près d'un tiers du poids originaire.
Le jeu des affinités est encore plus compliqué dans les plantes qui
contiennent de l'azote, comme les crucifères, & dans celles qui
contiennent du phosphore; mais comme ces substances n'entrent qu'en
petite quantité dans leur combinaison, elles n'apportent pas de
grands changemens, au moins en apparence, dans les phénomènes de la
distillation: il paroît que le phosphore demeure combiné avec le
charbon, qui lui communique de la fixité. Quant à l'azote, il s'unit à
l'hydrogène pour former de l'ammoniaque ou alkali volatil.
Les matières animales étant composées à peu près des mêmes principes
que les plantes crucifères, leur distillation donne le même résultat;
mais comme elles contiennent plus d'hydrogène & plus d'azote, elles
fournissent plus d'huile & plus d'ammoniaque. Pour faire connoître avec
quelle ponctualité cette théorie rend compte de tous les phénomènes
qui ont lieu dans la distillation des matières animales, je ne citerai
qu'un fait; c'est la rectification & la décomposition totale des
huiles volatiles animales, appelées vulgairement _huiles de Dippel_.
Ces huiles, lorsqu'on les obtient par une première distillation à
feu nud, sont brunes, parce qu'elles contiennent un peu de charbon
presque libre; mais elles deviennent blanches par la rectification. Le
carbone tient si peu à ces combinaisons, qu'il s'en sépare par leur
simple exposition à l'air. Si on place une huile volatile animale bien
rectifiée & par conséquent blanche, limpide & transparente, sous une
cloche remplie de gaz oxygène, en peu de tems le volume du gaz diminue
& il est absorbé par l'huile. L'oxygène se combine avec l'hydrogène
de l'huile, pour former de l'eau qui tombe au fond; en même tems la
portion de charbon qui étoit combinée avec l'hydrogène, devient libre
& se manifeste par sa couleur noire. C'est par cette raison que ces
huiles ne se conservent blanches & claires, qu'autant qu'on les enferme
dans des flacons bien bouchés, & qu'elles noircissent dès qu'elles ont
le contact de l'air.
Les rectifications successives de ces mêmes huiles présentent un
autre phénomène confirmatif de cette théorie. A chaque fois qu'on les
distille, il reste un peu de charbon au fond de la cornue, en même tems
il se forme un peu d'eau par la combinaison de l'oxygène de l'air des
vaisseaux avec l'hydrogène de l'huile. Comme ce même phénomène a lieu
à chaque distillation de la même huile, il en résulte qu'au bout d'un
grand nombre de rectifications successives, sur-tout si on opère à un
degré de feu un peu fort & dans des vaisseaux d'une capacité un peu
grande, la totalité de l'huile se trouve décomposée, & l'on parvient
à la convertir entièrement en eau & en charbon. Cette décomposition
totale de l'huile par des rectifications répétées, est beaucoup plus
longue & beaucoup plus difficile, quand on opère avec des vaisseaux
d'une petite capacité, & sur-tout à un degré de feu lent & peu
supérieur à celui de l'eau bouillante. Je rendrai compte à l'Académie,
dans un Mémoire particulier, du détail de mes expériences sur cette
décomposition des huiles; mais ce que j'ai dit me paroît suffire pour
donner des idées précises de la constitution des matières végétales &
animales, & de leur décomposition par le feu.