BiBLIOTHEQUE — I)K — .L'ABBÉ VERREAU M division Ji y ~ ^V,/ -» - _ y (^ HISTOIRE PHYSIOLOGIQUE ET CHIMIQUE ' d'uk FLAMBEAU OU BOUGIE DE CIRE •Conférence faite devant l'Union cathol'viue de Montréal, le 30 novembre 1890, par le R. P. Jos. C. Carrier, C. S. C. Messieurs, Je vous ai fait, il y a quelques mois, l'iiistorique d'une " Bouchée ■de pain " jusqu'à et y compris son assimilation dans les divers tissus du corps humain ; permettez-moi de vous raconter, cet après- midi, V Histoire physiologique et chimique d'un Flambeau ou Bou» gie de cire, jusqu'à sa complète combustion. Pour la confection de cette sorte de flambeau, il nous faut évidemment, tout d'abord, do la cire ; car nous ne parlerons que de la seule bougie formée do cette sécrétion animale, et non de ces sortes de bougies faitej de stéarine, de cétine, de paraffine ou des sucs d'un arbre de l'extrême Orient, le croton sebiferum/iii Linné, encore moins étudierons-nous cette sorte Je flambeau, peu en usage aujourd'hui, fait du suif ou graisse solide et blanche de ruminants, et qui constitue la chandelle proprement dite. C'est donc de la cire qu'il nous faut pour notre Bougie. D'où nous vient la cire ? se fait-elle elle-même, ou la trouvons- nous toute faite dans la nature? Non: c'est, comme je viens de le dire, une vraie sécrétion animale. Et quel est l'animal qui la sécrète ? C'est un petit insecte ailé, fort laborieux, qui s'appelle abeille. Et, tout d'abord, étudions ce petit insecte si utile à l'homme. L'abeille commune à laquelle, Linné, l'inventeur d e la terminologie scientifi- que moderne des êtres de la nature, a donné le nom générique et spécifique d'apis mellifica, qui veut dire abeille faiseuse de mieL L'aboillc appartient i\ l'onlre des hynidiioptèrns ou inmicU's à a'Ie» ineinbraneuHes, ainsi (jue lo mot l'indique : hymen, hyviénos, mem- brane, pteron, aile, A cet ordre ^tpie tous les points dn globe. Etant éminenunent de manirs^ sociales, on trouve ces abeilles toujours en', réunion très considérable appelée essaim, soit dans des trous de vieux arbres, soit dans des «espèces de petites huttes qu(; leur contruisent les apiculteur.s.et que l'on nomme ruches. Elles y vivent sous un gouverne- ment qui ressemble à une monarchie. En ertet.on y voit une reine,une seule reine, qui régit toute la colonie. C'est l'unique femelle qu'il y ait dans un essaim. Il y a aussi un certaiu nombre do mâles appe- lés frelons : ce sont les gros boui'geois ou rentiers : ils ne travaillent pas ; ils vivent dans une complète oisiveté, se nourrissent du pro- duit du travail des ouvrières, et ne servent (ju'à la propagation de leur espèce ; mais dès que leur rôle est achevé et que les reufs sont pondus, ils sont impitoyablement tués jusqu'au dernier par les ou- vrières qui n'ont plus besoin d'eux ; leur indolence, à l'approche de l'arrière saison où les magasins doivent être remplis, les exas- père. Il s'en fait alors un vrai massacre ; juste rétribution de l'oisi- veté : car, qui ne travaille pas, ne doit pas manger. ' ' ' ' , ■ Mais, nu» doinandorozvou.s, puiit-ôtre, coiniiiont cvtU' tuerie j^n^- ralo «t complète peut-cllu so faire , puisque les fi-eioim ou lM)unloiM wmfc iN'aucoup pluH groH et (l'un<; force musculaire plus ^rane ? Non, pas un mâle nVichappe aux traits dv ses adversaires et pau une seule ouvrière uo tombe morte dans le combat. Le secret de tout cela, c'est «pio 1«« ouvrières sont armées d'un dard ou aiguillon empoisonné avec lequel ■elles piquent ou percent leurs ennemis. Elles sont d'ailleurs dix, quinze ou vingt ccmtr^ un. Quand le jo\ir est venu, et nieurtier instrument (ju'elles manient habilement et vivement à rétro, se précipitent su • chacun d'eux, et» d'uiî seul coup de la pointe acérée de leur aiguillon porté sur le thorax ou tout autre partie du corps de leurs victimes, les foudroient mortes. Les mâles, étant dépourvus d'aiguillon et de toute autre forme d'armes défensives ou ott'ensives, attiuident et reçoivent la mort presque sans résistance ni combat, la partie étant trop inégale. Il y a donc, comme on vient de le dire, dans cha<|Ue essaim des abeilles (jui ne s, 4 au vos, non vobis, melli/îcitUrtpet. Vous trouverez peut-être ces fU^îiils (^trnnpir.s à m(m sujet. Cepen- dant je erois ((u'ils s, c<>ltÛM iiu Hoiit pan cliaii^rH (>ii init'l, inaiH «'lUm mmi NAcrét(^(tH, HoiiH forme iio petites pliiqiicH jtiunlit caHsau- tuH, k truvorH Ioh aiinoiiiix di; ralMlninen. Ou sontct'HpittittH |)la(|Ut>M qu'on tioiiiiiiu cû'f et (|ui HtM'vont à bâtir les alvéolée -'"- rayoïiH ou )(Ateaux apiairoH, et *|1l«^ pliH tard, on f(>ra fondre pc.ir en tairo d«8 liouj^ieH o\i iU'H (tierj^fes. Ici, il est util»' (|ue je vtm.s fjusHo observer qiK^ cette H('>cr«'4tion est tout à fait ditrérente, biitn (ju'ello en ait un pcni l'apparence, d'un»' autre substance appelée pronoliH q\ù sert À «lure lierinéti(|ueiii(Mit toutes les issues de» ruches, sauf l'entrée (|ui roste toujour.H ouverte. La propollH n'est pas une sécréti'm de l'abeillf, niais une sécn'tion des plant(>s où les abeill* h In cueillent au nioyc^n de leurs mandibules et (prelles mettent dans leurs cor- beilles ; fjii»!..! cl!;,, suit arrivées dans leurs rucl'.es, elles (;nl6vont ces sucs (ît en font, avec leur salive, une espèce de mastic dont elles enduisent tout l'intérieur de la niebe et bouchent soigneusement tous les trous, hi jtrup.dui est urke substance .s()reuse, rougeîitre, odorante ou balsami<|ue. Elle .se cueille généralement sur les sau- les, 1(!S peupliers et (certains (rongé uère.s. La formule cbiniicpie do la propuUH est : C'fâ 11*1^2 ()"©. Dans 100 parties, il y a 74.5 do carbone, 12 d'hydrogène et lJ).ô d'oxygène. La jn'ojndw, commo d'ailleurs le .sotit toutes les résines, est soluble dans l'alcool, nmis pas du tout dans l'i.'au ; c'est ce rpii la rend très propre à l'u.sage qu'on font hss abeillos nia(;onnos, c'est à-dire celles (pti font et appli- « • ' C'est avec ce» lamelles de ciro ainsi exsudées que ces mêmes abeilles ouvrières, dites chai'ppiiliPrcH, case pyrami- dale, adossés l'un à l'autn* avec une précision ét(mnante, et desti- nés à servir de nids pour les larves et les nymphes et do magasins pour la colonie. *,- Pour faire notre Bougie, on s'empare donc des gâteaux ainsi habi- lement construits, après avoir extrait tout lo miel (|ui y est con- tenu et tous les petits cjui pourraient y être enfermés : puis on la prépare pour la mettre en (l'uvrc. Poui" obtenir la cire brute, dite aussi cire vierge ou cire jaune, on la fait simplement fondre dans de l'eau bvmillante, puis on la coule dans des vases de bois ou de terre. Cette cin; jaune a un peu d'odeur et de saveur, propriété» (|ui lui vieruïent, ainsi que sa couleur, des matières étrangères qu'elle contient d'ailleurs en assez faible (piantité. Mais elle les perd par le procédé chimique dit hlanch'tment. j Cette opération consiste, soit à imprégner la circ! de gaz oxygène pur ou de chlore, soit à l'exposer, en forme de plaques minces, au soleil «t à la rosée, soit (ce qui est plus expéditif et plus économique) à verser une petite quantité d'acide sulfurique du commerce et quel- •ques fragments de salpêtre dans la masse de cire en fusion, en agi- tant le tout avec une spatule de boi.s. Le poids spécifique de la cire jaune est de 0.970, et celui de la cire blanchie de O.0G6. c'est-à-dire, un peu moins pesante que l'eau. La compo.sition chimique est : C wJ ^ H ^ U^-f-acpia ; et, sur 100 parties, il y en a 81 de carbone, \ï d'hydrogène et 7 d'oxygène. La cire jaune fond à 142° et la cire l>lanchic à 15ô" Fahrenheit. La cire est tout à fait insoluble 4^s l'eau à la température ordinaire, mais elle se dissout facilenient «t pn toutes proportipr^s dans les huiles, les graisses, l'éther et, en pa);tie, dans l'alcool. En effet, l'alcool dissout un certain principe '-/■'■?. '^'V,-' ,' 1 ■ '," ',■'•*'■ ' : '.;' '■'■' ••■'v 8 ■■;- "'h chimique appelé cérine: c'est un acide organique qu'on nomme acide cérotiqut, mais il ne peut dissoudre un autre principe chimique auquel on donne le nom de myricine, substance d'un blanc grisâtre qui fond à 60° centigrades. Je n'en dirai pas davantage sur cette substance parce que nous ne noua occupons pas du miel. Nous voilà maintenant en possession de la matière première du flambeau qu'on appelle Bmigie. Voyons comment on la met en (cuvre, c'est- à-dire comment on confectionne la bougie. Ce n'est là une opéra- tion ni longue ni difficile : vous allez d'ailleurs en juger. On la fabrique de deux manière.s, soit au inouïe, alors elle s'appelle hoxvgie. moulée, soit à la cuiller, elle prend, dans ce cas, le nom de bougie à la cuiller. C'est ce dernier procédé que nos sacristains emploient et voici comment ils procèdent. Ils font d'abord fondre, dans une chaudière, une certaine quantité de cire jaune ou blanche et entretiennent la solution sur demi-feu ; près de la chaudière est une grande cuve ou baquet, ils suspendent au-aessus un plateau rond do moindre diamètre que le baquet sur le bord duquel ils fixent un cei'tain nombre de clou », ou brochettes d'où pendent autant de mè- ches de coton simplement tordues. Ils prennent ensuite, dans une grande cuiller, de la ci»e fondue (]u'ils versent sur chacune des mèches alternativement. En descendant le long des mèches, la cire se .solidifie en partie par refi(;t du refroidis.sement et adhère, par conséquent, à la tige dans toute sa longueur, Le surplus du liquide, s'il y en a, tombe dans le baquet. On répète cette simple et quelque peu primitive opéi'ation autant de fois qu'il est nécessaire pour donner aux bougies la grosseur voulue ; puis elles sont détachées- et, encore molles, roulées sur une taule bien unie pour leur donner du poli et de la consistance. Voilà notre Bougie faite et prête à être employée, comme flambeau, à l'éclairage de nos maisons et sur- tout de nos églises pour les cérémonies du culte. Il ne nous reste plus qu'à voir comment la combustion se fait et ce qui en résulte. C'est, là, une longue série de phénomènes pure- ment chimiques, c'est aussi la partie la plus intéressante de notre sujet, au moins sous le point de vue scientifique. - Que nous faut-il pour allumer notre Bougie ? Vous me répoîidrez tous : " Il faut une allumette chimique ". Bien, dit : cependant je voTîs ferai observer qu'une allumette chimique n'est pas absolument nécessaire pour produire une flamme : il y a une foule de substan^ '■:■ .•'.■;.:■,::.:.;;;':,', ' :•■'■,:,. ,•,>>. ^■'ï^ :....\ ,:,^^:-.- .?;::-;v's.' e«8 et de procédés divers nu' produisent ce phénomène d'illumma-^ tion. Mais, va pour l'allumette chimique. L'allumette (qui l'ignore ?) est un petit bâtonnet ou brin de bois tendre et résineux, généralement du tremble ou du sapin, enibut, à un bout ou aux deux bouts, d'une certaine composition qui prend feu par le l'roUement. C'est un vrai lucifer ou porte-lumière. Elle est dite chimique parce que cet enduit est une composition essen- tiellement chimique : parlons-en un peu. Disons, d'abord, qu'il y a plusieurs sortes d'allumettes chimiques : allumettes Honfréen, allu- mettes oxygénées, allumettes stéarines, allumettes phosphoriques amorphefi, allumettes simplement phosphoriques. C'est de ces der- nières que nous allons nous entretenir un instant ; ce sont d'ailleurs les seules dont vous faites tous un usage journalier et, si elles ne sont pas les moins dangereuses, elles sont certainement les plus commodes et les plus économiques de toutes. Les allumettes soufrées ne peuvent être allumées qu'à l'aide du bricjuet battu sur un silex pour en faire jaillir une étincelle ; les oxygénées demandent un petit flacon pourvu de filaments d'amiante imprégnés d'acide sulfurique concentré qui enflamme l'allumette dès (ju'elle est retirée du flacon ;, les phosphoriques amorphes veulent, pour s'enflammer, une surface rugueuse formée de phosphore i-ouge, de dioxide de manganèse et chimiques ordinaires : In coloration rouge, rose ou bleue qui se tiov:ve au bout de l'allumette provient do minium ou de bleu de Prusse qu'on n)êle à la pâte. En frottant ces allumettes ainsi préparées sur un corps quelcon- que sec, dur et rugueux, la matière phusphorée prend feu en for- mant avec l'air atmosphérique de lacide phosphorique ; elle com- muni()ue son inflammation au soui"; 3 et celui-ci enflamme le l)ois •de l'allumette. Puisque le phosphore joue un rôle si essentiel et si considérable dans la confection des allumettes, étudions-le pendant quelquoiS' instants pour que nous on ayons au moins ime idée suffi- sante et exacte. Le phosphore est un corps simple, un des 75 seuls ' éléments connus jusqu'à ce jour. Son poids spécifique est de 1.83, c'est-à-dire, presque deux fois plus posant que l'eau distillée à son maximun de densité. A l'état parfaitemet pur, il est translucide presque incolore, c'est-à-dire faiblement coloré, tirant sur le jaune tendre. Dans le commerce, il accuse une teinte jaunâtre assez prononcée -et devient rouge lorsqu'on l'expose à la lumière solaire. Le phos- phore se présente facilement sous les trois états, solide, liquide et gazeux ; il est dur et cassant à 0" C, c'est-à-dire à la température -de la glace fondante ; il se ramollit vite, tellement qu'il devient mou et flexible comme de la cire à la température ordinaire de nos étés, jsoit de 25 à 34° centigrades ; il fond à 44 C , et passe à l'état de ^az dans des vaisseaux fermés à 29° C, ce qui n'est pas une très ' haute teuipérature. Le poids spécifique de sa vapeur est de 4.35 comparée à l'air atmosphérique. Il ne se cristalise pas directement «n passant d'un état à un auti'e, vu que ce passage se fait graduel- lement et non soudainement. Il est bon de remarquer que le passage graduel d'un liquide à l'état solide est toujours un empêchement à la cristallisation. Cepen- 4lant on peut obtenir des cristaux de phosphore en dodécahédrons réguliers d'une manière indirecte, c'est-à-dire par voie de dissolu- ^iion en employant du bisulfure de carbone comme dissolvant. On ne prouve pas le phosphore (au contraire du soufre) à l'état naturel ou natif, comme l'on dit en minéralogie, mais toujours en ■composition, c'est ainsi qu on le trouve dans les gtta^ios, les ropro- Liten, loM apiUites, les pyroniorphltearles wacfnérhtet!. et surtout dans les 0.H de tous les animaux. Cbmme cet élément se trouve en petite quantité dans tous les sols ou terres arables, il est absorbé par les plantes qui y croissent et s'emmagasine dans leurs graines. Les animaux, en .se nourrissant de ces graines, s'assimilent le phosphore qu'elles contiennent : c'est ainsi (ju'on le reti'ouve dans presque tous les solides et les li(|uides des êtres organisés, ma's plus pai'ticuliè- rement et en bien plus grande (juantité dans les os, le cerveau et l'urine. Certaines analyses d'os de bœuf, par exemple, ont donné plus de 58% de phosphate de chaux, et de i à 2% de phosphate de magnésie. La composition des os de l'iujmme à l'état adulte n'est pas différente de celle des os du ba'ui'. Le phosphore est insoluble dans l'eau, mais il est facilement dis- sous par l'éther, l'alcool, certaines huiles fixes et votatiles, comme l'huile de térébenthine, de citron, etc.. etc., et surtout par le sul- phurc de carbone et le chlorure de rhosphoic. Expo.sé à l'air libre, le phosphore prend vite feu à cause de sa très grande affinité avec l'oxygène, c est pourquoi, dans 'es laboratoires, on le conserve dans des flacons remplis d'eau. Il prend feu par le moindre frottement ou s'il est chauffé à la température de 60° C, même à la tempéra- ture ordinaire de l'ail", il subit une combustion lente mais constante» qui se manifeste sous forme d'un léger nuage blanchâtre et ondu- lant qui se renouvelle incessamment et qui est lumineux dans l'obs- curité. Si vous enflammez une allumette phosphorique sur un mur, par exemple, par une nuit obscure, vous veniez, sur les traces laissées par l'allumette, une lueur qui reste assez longtemps, c'est-à-dire jusqu'à ce que le phosphore adhérant au mur ait complètement dis- paru, soit par combustion, soit par évaporation. C'est cette pro- priété d'émettre une luminosité qui a fait donner au phosphore le nom qu'il porte (pJum, lumière, phoron, qui porte). Le phosphore ordinaire, variété appelée alpha,{A) est un poison très violent, et les brûlures qu'il occasionne sont, comme celles de l'acide flUorique, profondes e^ très difficiles à guérir : aussi faut-il se garder,avec gran4 soin, de son uction délétère et ne le manier, à mains sèches, qu'avec la plus graude précaution de crainte qu'il ne ..s'enflamme soudaine- ii^cnt, et que ses vapeurs ne causent de.gjraves désordres dans les voies respiratoires et surtout dans les mâchoires: c'est ce qui malheu- reusemeut arrive très frëqucmnient aux ouvrier»» employés dans le» fabriques d'allumettes phosphoriques ordinaires. C'est pour éviter tous ces dangers que beaucoup de gouvernements ont fait des loi»^ très sévères défendant la fabrication «l'allnmcttes non-amorphes. On obtient le phosphore amorphe ou phosphore rouge, qui est la variété 6eV(t(B),tros facilOiTient : on n'a, pour cela, qu'à faire chauffer^ pendant plusieurs heures, le phosphore ordinaire k une teriipérature comprise entre 230 et 250' C dans un gaz qui n'a pas d'action chimique sur lui, comme, par exemple, dans le gaz oxide carboriquç. L'action de ce degi-é modéré de chaleur lui fait prendre, petit à petit, une couleur rouge de chocolat et lui enlève en même tempt toute- pi-opriété toxique et toute odeur. Dans cet état allotropiciue, il ne s'oxide pas facilement à l'air et, por c(mséquent, il n'est pas suscep- tible de s'enHamiiK'r spontanément, ni d'empoisonner le sang en le privant de scm oxigène, au.ssi peut-o» le manier, l'introduire dans la bouche ou le porter dans la poche impunément. Le phosphore amorphe ne peut pas être chaulfé au-dessus de 250 à 200° C. sans passer à l'état liquide et, chose étrange, arrivé à ce point, il revient à la condition non-amorphe, c'est-à-dire au phosphore ordi- naire et la garde à toute tenipératnn* plus élevée. Mais en voilà assez sur le grand et le plus important ingrédient de nos allumettes chimiques ordinaires. Si, mainteïiant, prenant une de ces allumettes chimiques phosphoriques, on la frotte légèrement mai» rapidement sur une surface (juelconque, sèche, dure, un peu rugueuse, la matière- pho.sphorée prend feu soudainement accompagné d'un petite déto- nation, comme un feu d'artifice en miniature. Le phosphore, se- combinant instantanément avec l'oxigène de l'air, forme un composé qui est, lui aussi, toxique: -aussi est-il bon de ne pas se mettre sous le nez, les alhnnettes en première ignition. On donne à ce composé le nom d'acide phosphorique anhydre. La matière phosphorée en ignition activée, comme elle l'est, par le chlorata de potassium, le bi-oxide de manganèse et le minium qui abandonnent alors une par- tie notable de leur oxigène, communique, ainsi que nous l'avons déjà vu, son inilammation au soufre et le soufre au bois tendre et- sec de l'allumette, ce qui nous donne un temps suffisant pour allu- mer notre bougie de cire. La voilà enflammée : mais comment cela s'est-il opéré ? Il faut d'abord se rappeler que notre bougie de cire se compose de deux parties très distinctes : une mèche en coton non tressée simplement tordue, la cire plus ou moins pure qui entoure cette mèche. Ces deux matières sont combustibles à des degrés; 19 ■difTérents, mais la première est seule inflammable ce qui vient de «a nature végétale. L'allumette en vive ignition, mise eu contact avec le b(»ut supé- rieur sec de la mèche de la bougie, l'enflamme aussitôt ; toute la mèche serait bien vite rionsUmée, si sa combustion n'était i-alentie et arrêtée par l'amas de cire qui l'ontoure dans toute sa longueur, qui ne brûle pas par elle-même et qui ne se consume, à l'aide d'un subs- tance végétale qva difficilement et lentement vu sa nature animale. Ici, admirez ce qui va se jn-oduire. Aussitôt que la mèche est allu- mée, la chaleur que la combustion dégage établit un courant d'air entre le siège de la chaleur et les strates de l'atmosphère environ- nante. Ce courant d'air, de bas en haut, tient les bords de la bougie refroidis, tandis que, vers le centre où est la mèche enflammée, la cire, qui s'y trouve, se fond petit à petit et se consume lentement et uniformément, produisant, par le fait môme, une concavité en forme de petit godet dont les reborda élevés empêchent l'excès de la cire en fusion de s'écouler le long fie la bougie. Pour cela, il faut que l'air environnant soit tranijuille ; car, s'il en était autreuient, c'est-à-dire si la flamme était tourmentée, on verrait bien vite un des reborda de la hoirie se fondre plus rapidement que les rebords opposés ; alors il s'établirait une issue par où s'écoulerait incessanunent le liquide en fusion et, tout en formant des dépôts le long de ce côté de la bougie, il produirait, de l'autre côt '% des élévations en forme de crête ou d'écliancrure. Ce môme accident arriverait aussi si la mèche n'occupait pas le vrai centre de la bougie, c'est-à-dire s'il y avait plus dç cire d'un côté de la mèche que de l'autre, et encore si la bougie n'était pas tenue dans une position verticale ; car, la flamme elle-même, dans l'air tranquille, prend et garde tou- jours cette direction. Plus la cause ou les causes de cet effet, sinon désastreux du moins disgracieux, durent, plus le mal augmente par l'accumulation constamment croissante de cire fondue déposée, par la refroidissement, le long d'un des côtés de la bougie. Cepen- dant comme l'accumulation d'une certaine quantité de la cire fondue dans le godet ou concavité de la bougie, limite, par degrés presque insensibles, la combustion de la mèche par mode d'extinction de la flamme à sa' partie inférieure, il s'ensuit que, lorsqu'il se fait un déversement du liquide qui toujours à l'état normal remplit pres- que le godet, la flamme se trouve, par là même, considérablement augmentée en s'emparant d'une plus grande étendue de la mèche qui ne se trouve plus, pour le moment, immergée dans la cire liquide ■'"'■'■-■ '■''■^' 14 , -■ • ■-■■ ' '■' Mais, d'un Autre crtté, le liquirle, en H*^cotrtant, s'est condensé par \& refroidissement et s'est, pour ainsi dire, figé le long de la bougie. Ces dépôts formeront des cglonnettes lorscjue la chaleur