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moteur à air chaud parfait travaillant entre les températures extrêmes de 1200 et 20° centigrades, on pourrait retirer de 8,000 unités de chaleur par livre de charbon brûlé 67.4 pour 100 en énergie mécanique. Vous savez, pour la plupart, les efforts tentés par M. Hargreaves pour construire une machine à air chaud ou thermo-dynamique qui utiliserait un très grand intervalle de température. Dans le discours auquel j'ai déjà fait allusion, il disait avoir réussi à abaisser jusqu'à 1 1/2 livre la consommation du combustible par cheval-vapeur. Depuis lors, il a abandonné l'emploi des combustibles liquides et obtenu des résultats encore
abandonné l'emploi des combustibles liquides et obtenu des résultats encore meilleurs par l'emploi des combustibles gazeux. Fait remarquable à l'Exposition de Munich, pas une seule machine à air chaud n'était exposée. Les ingénieurs allemands paraissent chercher dans l'emploi du combustible gazeux la solution du problème de la conversion de la chaleur en force motrice efficace, et les résultats obtenus avec les moteurs à gaz marchent de pair avec ceux donnés par les meilleures machines à vapeur. D'après plusieurs documents publiés, je trouve qu'une tonne de charbon, convertie en 10,000 pieds cubes de gaz, donne 400 chevaux-vapeur par heure; mais il
cubes de gaz, donne 400 chevaux-vapeur par heure; mais il faut faire entrer en ligne de compte le coke et l'ammoniaque produits; si le gaz est préparé dans ce but, la cornue remplace la chaudière. Une tonne de charbon donne généralement 1000 chevaux-vapeur par heure avec les meilleurs systèmes de chaudières, mais plus souvent 500 à 600 chevaux-vapeur seulement. Quelques ingénieurs espèrent arriver à convertir la totalité du charbon en gaz pour lui faire produire de la force motrice; mais la vieille conception des machines à air chaud paraît complètement abandonnée. Pour le moment, cependant, nous devons considérer la machine
abandonnée. Pour le moment, cependant, nous devons considérer la machine à vapeur ordinaire comme l'unique moyen de convertir de très grandes quantités de chaleur en énergie mécanique, et ce sera longtemps encore le moyen employé pour convertir la chaleur en énergie mécanique. La meilleure machine Compound condensation et à enveloppes connue jusqu'ici demandait environ 2 livres de combustible par cheval-vapeur-heure effectif, ce qui revient à dire qu'entre les 8,000 unités de chaleur qu'une livre de charbon donnerait par sa combustion seule, environ 640 sont converties en énergie utile, de sorte que si l'on compare cela avec la réaction dont j'ai
que si l'on compare cela avec la réaction dont j'ai parlé dans le procédé Leblanc, il faudrait, pour lui fournir de cette manière les 98,000 unités de chaleur, 153 parties de combustible au lieu des 140 employées actuellement à cette fin. Cette comparaison n'est cependant pas tout à fait exacte, puisque les résultats obtenus ne seraient pas les mêmes; je ne l'ai faite que pour montrer qu'on ne gagne, en réalité, rien en employant du combustible d'abord à produire de la vapeur, puis à actionner une machine à vapeur et la dynamo pour produire ensuite de la chaleur, au lieu
la dynamo pour produire ensuite de la chaleur, au lieu de se servir directement du combustible pour le chauffage où les températures nécessaires sont dans les limites permises par le chauffage direct. Dans les derniers systèmes proposés pour la conversion du sel ordinaire en alcali par l'électrolyse, on emploie le courant de façon à obtenir du chlore en même temps. La réaction résultant de la décomposition électrolytique du sel ordinaire peut, d'après l'inventeur, s'exprimer ainsi. Cette réaction est endothermique et demande 53,060 unités de chaleur par 58.5 de NaCl. Fait très remarquable si l'on fournit ces 53,060 unités de chaleur
très remarquable si l'on fournit ces 53,060 unités de chaleur sous forme d'électricité, la réaction se fera à toute température, tandis que si on les fournit en chaleur, elle ne se produira pas, si ce n'est peut-être à de très hautes températures. C'est ce qui me fait croire qu'aux températures auxquelles la chaleur fait son œuvre, c'est uniquement le travail équivalent à la chaleur qu'on utilise, c'est-à-dire celui donné par quelque formule, comme celle de Zeuner. mais non celle donnée par la formule H2O. C'est ici qu'éclate la supériorité de la méthode électrolytique sur la méthode directe qui consiste 1°
la méthode électrolytique sur la méthode directe qui consiste 1° à pouvoir donner de l'énergie à la température ordinaire; et 2° à permettre l'emploi de plus grands écarts de température dans la transformation de la chaleur en travail mécanique que dans l'application directe de la chaleur. Ces avantages ne vont cependant pas sans de sérieux inconvénients. Les forces moléculaires sont considérables en comparaison des forces mécaniques et demandent, par suite, de plus vastes installations pour leur mise en œuvre. La plus grande dynamo dont j'ai entendu parler a été construite pour la fabrication de l'aluminium suivant le procédé Cowles par
pour la fabrication de l'aluminium suivant le procédé Cowles par la compagnie Brush. D'après mes renseignements, cette dynamo donne un courant un peu supérieur à 3,000 ampères. Cela paraît beaucoup, mais, en réalité, un ampère fait très peu de travail. Nombre de mes amis m'ont consulté de temps à autre sur la batterie à adopter pour certains procédés électrolytiques pour obtenir, par exemple, 1 ou 2 kilogrammes de produit. Le public, en général, n'a pas une notion exacte de la grande quantité d'électricité qu'exigent les opérations électrolytiques, et il est enclin à croire tout ce qu'on lui dit. Il ne
enclin à croire tout ce qu'on lui dit. Il ne lui semble pas qu'il soit bien difficile de produire 5,000 barils de sucre raffiné au moyen de l'électricité. Pour vous montrer combien peu de matière un ampère peut décomposer, je vous dirai qu'il faudrait faire passer un courant de 1000 ampères nuit et jour, pendant trois ans, pour produire électrolytiquement une tonne de gaz hydrogène ou son équivalent en toute autre matière. J'estime que c'est là la démonstration la plus claire des désavantages de l'électrolyse. Si, au lieu de la tonne anglaise, on rapporte à 1000 kilogrammes, la proportion sera
tonne anglaise, on rapporte à 1000 kilogrammes, la proportion sera suffisamment exacte pour servir de base aux calculs et est facile à retenir. Voici donc un côté faible de la méthode électrolytique, mais il n'est pas le seul. Bien que l'on prétende chaque jour, et je pense que cela est vrai, que l'on est arrivé, dans la construction des dynamos, à un degré de perfection tel que l'on peut transformer en électricité 10 pour 100 du travail moteur et que 90 pour 100 de l'électricité ainsi produite sont employés pour le circuit extérieur, c'est-à-dire pour l'électrolyse, cependant, même dans les
le circuit extérieur, c'est-à-dire pour l'électrolyse, cependant, même dans les applications les plus simples de l'électrolyse, le travail effectué est bien inférieur à celui que l'on obtiendrait par le calcul en partant de cette base. Prenons comme exemple le raffinage du cuivre. C'est une des opérations les plus simples que l'on exécute actuellement sur une large échelle. D'après des données récentes, les frais d'une installation pour le raffinage de 30 tonnes de cuivre par mois sont d'environ 1000 à 1250 liv. sterl. par mois, se décomposant en 450 liv. sterl. pour une dynamo, 300 liv. sterl. pour une machine de
pour une dynamo, 300 liv. sterl. pour une machine de 6 chevaux, le restant pour les cuves à électrolyse. S'il faut donc une machine de 6 chevaux par mois pour obtenir 30 tonnes de cuivre, cela revient à dire non pas que l'on utilise 80 pour 100 de la force motrice, mais qu'il y en a 80 pour 100 de perdu. D'après MM. Siemens Halske, 7 à 8 chevaux-vapeur donneront 230 à 300 kilogrammes de cuivre par jour, ce qui dénote une perte de près de 50 pour 100. Une autre personne compétente déclare que 6 chevaux-vapeur produisent 272 kilogrammes
autre personne compétente déclare que 6 chevaux-vapeur produisent 272 kilogrammes de cuivre par jour; l'installation nécessaire pour produire ce quart de tonne par jour occupe une superficie de 80 mètres carrés, et il faut cinq mois pour produire des plaques de 1 centimètre, c'est-à-dire d'un demi-pouce d'épaisseur. La cause de cette perte de force n'est pas difficile à trouver. La différence de potentiel entre une plaque pure et une plaque impure est d'environ 0.25 volt. Si la résistance totale des conducteurs en plomb et du liquide s'élève à un total de 0.001 ohms, il faudra, pour envoyer 1000 ampères dans
de 0.001 ohms, il faudra, pour envoyer 1000 ampères dans la cuve, une force électro-motrice de 1.25 volt, et si la résistance n'est que de 0.0005 ohms, 1/2 volt par cuve, cela donne le compte de la perte totale de 50 pour 100 de l'énergie calculée comme devant être à 1/4 de volt. Là où l'on emploie des dynamos susceptibles de donner un fort voltage, on s'expose, par surcroît, à un risque considérable de pertes par coulage. Il est donc évident que l'électrolyse demande, dans la pratique, beaucoup plus d'électricité pour une même quantité de travail effectué que ne l'indique
pour une même quantité de travail effectué que ne l'indique la théorie. Dans la conversion de la chaleur en énergie chimique par l'électricité, nous avons donc à parer à une triple cause de pertes 1° perte de chaleur pendant sa conversion en énergie mécanique, 90 pour 100; 2° perte de 20 pour 100 pendant la conversion de l'énergie mécanique en courant; 3° pendant l'application du courant, une perte que l'on ne peut évaluer à l'avance; mais, prise dans l'ensemble, la description que je viens de faire jusqu'ici de l'application de l'électrolyse à la fabrication de la soude avec le sel
l'électrolyse à la fabrication de la soude avec le sel ordinaire ne paraît pas très riche de promesses. En mettant à 1/4 pence le prix d'un cheval-vapeur-heure et admettant un rendement de 80 pour 100 pour la conversion de la force mécanique en courant électrique et de 50 pour 100 pour la conversion de ce courant en énergie moléculaire, je trouve que la décomposition d'une tonne de sel pour en extraire du gaz, une solution contenant de la soude caustique et autres choses (il ne peut y avoir quoi que ce soit d'autre) coûterait près de 4 liv. sterl. Dans
ce soit d'autre) coûterait près de 4 liv. sterl. Dans le procédé Leblanc, le produit de la vente de la totalité des produits provenant d'une tonne de sel est inférieur à 6 liv. sterl. Je m'en tiendrai là pour ce qui a trait aux divers modes d'application de l'énergie aux réactions endothermiques. Jetons maintenant un coup d'oeil sur l'autre partie du problème qui consiste à maintenir séparées les molécules dissociées et à les empêcher de se recombiner. On emploie naturellement, dans le procédé Leblanc, les moyens chimiques habituellement mis à profit à cet effet. On sépare le chlore du sodium
profit à cet effet. On sépare le chlore du sodium en convertissant le chlore en un composé gazeux peu soluble dans la solution dont il sort, à la température de la réaction. Pour séparer le soufre du sodium, on le convertit en un composé du soufre insoluble. De même, dans le procédé de la soude à l'ammoniaque, on convertit la soude en un composé relativement insoluble, le chlore restant dans la solution. Cette partie du problème se trouve donc résolue efficacement dans les deux cas. La méthode électrolytique fait de même dans les opérations métallurgiques auxquelles on l'a appliquée avec
même dans les opérations métallurgiques auxquelles on l'a appliquée avec succès. Le cuivre qui se dépose à l'électrode positive est dissous et reprécipité à l'état pur au pôle négatif. Une partie des impuretés reste en solution l'autre se dépose au fond de la cuve. La condition essentielle de séparation des produits entre eux et de la matière première est donc réalisée. Mais si nous nous occupons maintenant de l'électrolyse du sel, nous nous heurtons à de bien plus sérieuses difficultés, qu'à ma connaissance aucun inventeur n'a pu jusqu'ici surmonter; je crains qu'on ne puisse y arriver avant d'avoir fait de
crains qu'on ne puisse y arriver avant d'avoir fait de notables progrès en électrolyse. En premier lieu, pour utiliser de la façon la plus complète le travail des machines, il faut rapprocher les électrodes le plus possible. Mais si, tout à proximité du four, de l'endroit où le chlore doit être dégagé, se trouve une solution de soude caustique, quel est le chimiste qui pourrait espérer obtenir la totalité du chlore produit par le courant et que la soude caustique reste inaltérée en présence d'un courant de gaz chloré? Le premier brevet sur la matière est dû à Clarke. Dans
premier brevet sur la matière est dû à Clarke. Dans ce procédé, on ne laisse pas le chlore se dégager, mais on le combine avec le fer et l'on sépare deux produits par une cloison poreuse. Il existe un autre moyen d'application de l'électrolyse à la fabrication de la soude caustique c'est celui de C.-A. et Faure (1742-1872). Cet inventeur emploie le courant provenant de batteries thermo-électriques; il se sert également de fer fondu comme électrode positive et sépare les liquides au moyen d'un diaphragme poreux de forte toile. Richardson et Grey (4417/1884) dégagent le gaz chlore; ils ont élaboré
et Grey (4417/1884) dégagent le gaz chlore; ils ont élaboré une installation qui révèle de suite chez eux une connaissance approfondie de la question à l'époque de leur demande de brevet. Ils font également usage d'une cloison poreuse. Le dernier procédé dont je parlerai ce soir est dû à Julien Marx (1887, n° 6417). Cet inventeur a fait un pas de plus dont je parlerai maintenant. Il emploie un diaphragme poreux pour empêcher le chlore et la soude de se recombiner. Ainsi, de 1851 à 1887, nous avons vu s'accomplir ce grand progrès, tandis que William Cook décrivait un procédé
ce grand progrès, tandis que William Cook décrivait un procédé de fabrication de diaphragmes poreux de 11 pieds sur 3 en biscuit ou en poterie; les derniers inventeurs parlent simplement d'un diaphragme poreux. Cependant, le diaphragme poreux n'arrête pas la combinaison de la soude caustique et du chlore formés; il ne fait que l'atténuer, mais à grands frais. J'ai déjà montré que la perte d'énergie dans le raffinage du cuivre est imputable à la résistance des cuves, des plombs et des conducteurs. Dans ce procédé, il n'y a pas de cloison poreuse et la résistance est conséquemment très faible de
cloison poreuse et la résistance est conséquemment très faible de 0.0006 à 0.001 ohm par cuve. Mais l'interposition d'une cloison poreuse fait monter la résistance à 0.01 ohm et même à 0.1 ohm, suivant la grandeur, l'épaisseur et la porosité de la séparation. Supposons-la de 0.01 ohm et voyons quelle force électro-motrice il faudra pour 1000 ampères dans la cuve. D'après les lois de Ohm, si la force électro-motrice de polarisation est v et celle entre les extrémités de la cuve V, le courant qui circulera sera Avec 1000 ampères pour le courant, 0.01 ohm pour la résistance et 2
pour le courant, 0.01 ohm pour la résistance et 2 volts pour la force électro-motrice de polarisation, on trouve que la force électro-motrice nécessaire pour envoyer le courant dans la cuve est de 12 volts. Je répète qu'il faut entendre par là que 85 pour 100 de la puissance mécanique sont employés et perdus à faire passer le courant à travers un diaphragme. J'ai déjà dit que le diaphragme n'empêche que partiellement la recombinaison du chlore de la soude et du chlore. Mais il ne peut empêcher les produits formés d'être conducteurs. Malgré la présence du diaphragme, le courant ne
d'être conducteurs. Malgré la présence du diaphragme, le courant ne cheminera pas seulement par « la voie » du sel ordinaire, si je puis m'exprimer ainsi, mais aussi par « la voie de la soude caustique ». J'ai appelé l'attention sur ce point dans mon étude du procédé Hermite; je vais vous faire connaître les résultats des expériences que j'ai faites dans ce sens. C'est là une des deux pierres d'achoppement contre lesquelles il est bien difficile de ne pas buter. Cet obstacle n'existe pas dans les opérations électro-métallurgiques. L'électrolyte généralement employé dans le raffinage du cuivre est une solution
généralement employé dans le raffinage du cuivre est une solution acide de sulfate de cuivre. Dès que le cuivre se dépose à l'état de cuivre pur, le cuivre impur se dissout et l'électrolyse reste suffisamment constante pendant longtemps; la totalité du courant peut être employée à la formation du dépôt de cuivre, les pertes étant dues principalement au coulage, à la résistance et à la polarisation excessive provenant de diverses causes. Il n'en est pas de même dans l'électrolyse du sel ordinaire. Dès qu'il s'est formé de la soude caustique qui est conductrice, le courant est conduit par les deux
qui est conductrice, le courant est conduit par les deux sels dans la partie du compartiment où est l'électrode négative et il se répartit de lui-même entre les deux. Une solution de chlore dans la saumure se forme dans l'autre compartiment, et cela ne donne pas le moins du monde du gaz chlore pur au pôle positif. Voici l'analyse du gaz provenant d'une solution de chlore dans une dissolution très étendue de sel soumise à l'électrolyse Chlore 100.89 Oxygène 23.84 Hydrogène 73.57 100.00 Quand la solution de sel est plus concentrée, l'oxygène diminue évidemment, mais il existe toujours et en
concentrée, l'oxygène diminue évidemment, mais il existe toujours et en plus grandes quantités quand les chlorates, qui ne tardent pas à se former, commencent à conduire assez bien l'électricité. Les expériences du docteur Jurisch démontrent également que l'on ne peut surmonter cette difficulté par l'interposition d'un diaphragme poreux; il a constaté que environ 60 pour 100 seulement de son courant donnaient du chlore malgré l'emploi d'un diaphragme poreux pour obvier aux pertes que je signalais comme inévitables dans mon étude du procédé Hermite. Toutes les expériences faites jusqu'ici sur la conductibilité des sels démontrent que, lorsque deux sels sont en
conductibilité des sels démontrent que, lorsque deux sels sont en solution, chacun d'eux est conducteur. L'analyse du gaz dégagé montre facilement que c'est bien le cas ici. Ainsi, on obtient un gaz dont la composition est indiquée au tableau suivant avec du sulfate de soude alcalin et un mélange alcalin de chlorure de sodium et du sulfate de soude. Sulfate de sodium et chlorure de sodium. Oxygène. 3.00 10.1 Hydrogène. 66.00 89.11 100.00 100.0 De même, une solution de chlorure de magnésium, un mélange de solution de chlorure de magnésium et de sulfate de magnésium, ont donné les gaz suivants:
et de sulfate de magnésium, ont donné les gaz suivants: MgCl2 + MgSO4. Oxygène 4.43 3.79 33.2 Hydrogène. 95.57 78.21 66.8 100.00 100.00 100.0 Ces expériences démontrent clairement que le courant électrolyse à la fois les sels oxygénés et les chlorures. J'ai déjà fait mention du procédé de Julius Marx. Cet inventeur cherche à tourner la difficulté en question en conduisant l'électrolyse de façon à ne décomposer qu'une partie du sel. Il traite alors la solution de sel par le gaz carbonique pour le précipiter à l'état de bicarbonate. Je n'ai pas besoin de faire ressortir l'insuffisance de ce procédé;
n'ai pas besoin de faire ressortir l'insuffisance de ce procédé; qu'il me suffise de dire que l'on augmente par là le coût de l'électrolyse des frais élevés du procédé de la soude à l'ammoniaque. En résumé, il est plus facile de fournir l'énergie nécessaire à la décomposition du chlorure de sodium par l'électrolyse; mais cette méthode est, dans la pratique, plus coûteuse que les méthodes ordinaires. (2) La séparation des produits de la réaction les uns des autres s'opère facilement dans les procédés Leblanc et à l'ammoniaque, mais présente d'insurmontables difficultés dans le procédé électrolytique. Ces considérations me conduisent à
difficultés dans le procédé électrolytique. Ces considérations me conduisent à conclure que l'électrolyse n'est pas une opération industrielle applicable à la fabrication d'articles à bas prix. Il y a cependant bien des cas où l'on peut en faire l'application malgré son prix élevé. C'est ainsi, par exemple, que j'ai essayé de l'appliquer, il y a quelques années, à la purification des solutions alcalines dérivant du sulfure de sodium. Les solutions de carbonate de soude du procédé Leblanc contiennent toujours une certaine quantité de sulfure de sodium qui est une grande gêne dans la fabrication. L'oxydation par le chlore coûte cher,
gêne dans la fabrication. L'oxydation par le chlore coûte cher, car, tout en oxydant le sulfure, elle neutralise l'alcali. L'élimination par les oxydes métalliques en solutions concentrées est presque impossible, car les sulfures ne se déposeraient pas facilement; le sulfure de zinc est particulièrement désagréable sous ce rapport, et le filtre-presse lui-même n'est pas d'un grand secours. L'oxydation par l'air ne fait que transformer le sulfure en hyposulfite (thiosulfate), qui présente presque autant d'inconvénients que le sulfure. J'ai donc proposé de faire l'oxydation au moyen d'oxygène dégagé, par l'électrolyse, au sein même du liquide. Les résultats des expériences suivantes m'ont
sein même du liquide. Les résultats des expériences suivantes m'ont encouragé à persévérer dans cette voie. J'ai obtenu, par électrolyse d'une solution diluée de sulfure de sodium pur, un gaz composé de Hydrogène 96.4 pour 100 Oxygène 3.6 De même, une solution diluée d'hyposulfate de soude a donné un gaz contenant: Hydrogène 96.27 pour 100 Oxygène 3.73 de sorte que les choses se passent comme si la totalité de l'oxygène que le courant aurait dégagé avait été absorbée par l'un ou l'autre des composés. Comme conséquence, nous avons fait construire une dynamo et une machine, et, bien que les frais
une dynamo et une machine, et, bien que les frais puissent atteindre un chiffre élevé par tonne de sulfure de sodium, étant donné qu'il y a rarement plus de 2.4 pour 100 de la soude sous forme de sulfure, la dépense par tonne pourrait être supportable. Les résultats ont été tout simplement désastreux, et je recommande les considérations que je viens d'avoir l'honneur de développer devant vous à l'attention de ceux qui auraient l'intention d'appliquer l'électrolyse dans des cas analogues. Discussion. Le docteur Hamburger remercie le président d'avoir bien voulu permettre la discussion de son travail. Profitant de cette permission,
permettre la discussion de son travail. Profitant de cette permission, il s'occupera de la partie du discours du docteur Hurter, où il a envisagé la conversion de la chaleur en énergie chimique et mécanique. Ainsi que l'a dit le docteur Hurter, et cela était exact dans bien des cas, les chercheurs se sont souvent contentés d'exprimer les procédés chimiques par des équations thermo-chimiques, et, après avoir comparé les deux membres des équations, on admettait que la balance représentait le minimum de chaleur nécessaire pour un processus chimique donné, tout excédent au-delà de ce minimum représentant de la chaleur perdue. Malheureusement,
au-delà de ce minimum représentant de la chaleur perdue. Malheureusement, dans bien des cas, ces calculs n'ont aucune utilité, car les réactions chimiques ne s'effectuent qu'à haute température, comme il fallait porter les matières à la température de la réaction, il devenait nécessaire de faire entrer en compte cette quantité de chaleur et de l'ajouter au minimum. Le docteur Hurter a traité d'autres questions, mais il lui permettra de rappeler une autre source de perte de chaleur qu'il a omise et qui concernait aussi le procédé Leblanc. Dans la première partie de ce procédé, la décomposition du sel par l'acide