Akademik

COMBUSTION

La combustion recouvre des phénomènes très variés. La définition même du terme répond à deux tendances différentes. La première lui donne un sens très général. Elle englobe «combustion vive» et «combustion lente». La combustion de l’air dans les poumons, celle de l’hydrogène dans une pile à combustibles et un grand nombre de réactions chimiques et biochimiques mettant en jeu l’oxygène sont considérées comme des combustions lentes. Un autre terme est employé depuis longtemps pour caractériser ces dernières réactions: il s’agit du mot «oxydation». Sa signification a été d’ailleurs considérablement précisée depuis que les chimistes ont montré qu’il n’y a pas que l’oxygène qui soit capable de réaliser l’oxydation d’un corps. Finalement, on est arrivé à une définition à la fois très générale et très fondamentale: oxyder un corps, c’est lui prendre des électrons. Cette définition s’applique à toutes les oxydations et à toutes les combustions lentes.

La seconde tendance réserve le mot «combustion» uniquement aux seules combustions vives qui s’effectuent par l’intermédiaire d’une flamme. Il existe essentiellement deux types de flammes ou combustion: ce sont la déflagration et la détonation; mais il est possible, avec certaines réserves, d’en considérer un troisième, l’explosion.

1. Combustibles et comburants

Les combustibles sont nombreux et bien connus: ce sont pratiquement tous les composés hydrocarbonés de la chimie organique. Une place spéciale doit être faite aux hydrocarbures, depuis le méthane (gaz naturel) jusqu’aux paraffines solides. La plupart des produits organiques naturels, tels le bois, les graisses, etc., sont aussi des combustibles. Tous ces corps sont essentiellement des porteurs d’hydrogène et la combustion de leur carbone ne doit être considérée qu’en second lieu au point de vue énergétique. On connaît d’ailleurs d’autres porteurs d’hydrogène susceptibles de brûler: l’ammoniac, les hydrures de bore, de nombreux hydrures métalliques, etc. Une autre catégorie de combustibles est constituée par les éléments à l’état non combiné, notamment le carbone et sa forme commune, le charbon. La combustion de l’hydrogène tend à prendre une grande importance dans la propulsion des fusées. La combustion du soufre permet de préparer l’anhydride sulfureux et tous les produits qui en découlent. La plupart des métaux brûlent quand ils se trouvent dans un état suffisamment divisé. Cette propriété est utilisée pour la propulsion de certaines fusées où l’on mélange différentes poudres métalliques aux propergols pour renforcer leur caractère énergétique.

Les comburants constituent une catégorie beaucoup plus restreinte de composés, mais leur nombre s’accroît régulièrement. À côté de l’oxygène, on trouve, à l’état élémentaire ou combiné, d’autres atomes électronégatifs: les halogènes (fluor, chlore, brome, iode), l’ozone, des acides très oxygénés (acides nitrique et perchlorique), les perchlorates, l’oxyde de fluor, enfin d’autres composés oxygénés plus inattendus tels que l’anhydride carbonique et la vapeur d’eau. Certains métaux comme le magnésium brûlent en effet dans la vapeur d’eau ou l’anhydride carbonique et ce mode de production d’énergie peut être envisagé sur les planètes dont l’atmosphère est riche en anhydride carbonique.

La proportion du combustible et du comburant joue un rôle considérable dans la combustion. Le mélange stœchiométrique est celui qui correspond à la combustion complète. Dans celle du méthane, par exemple,

il correspond à une mole de méthane pour deux moles d’oxygène. À côté de ce mélange, on distingue des mélanges sur- et sous-stœchiométriques. Un mélange de «richesse» deux est un mélange contenant une proportion de combustible deux fois plus grande que le mélange stœchiométrique.

La combustion des mélanges sur-stœchiométriques peut ne pas être totale: on a alors la combustion dite ménagée qui présente un grand intérêt industriel pour la préparation, à partir d’hydrocarbures, de corps tels que l’oxyde de carbone, l’hydrogène, l’acétylène, le carbone black.

Un autre type de combustion ménagée est obtenu à l’aide des «flammes froides». Il s’agit d’une combustion particulière obtenue en chauffant avec l’oxygène, à une température qui varie entre 250 et 350 ⁰C, la plupart des composés hydrocarbonés. Même si la quantité d’oxygène est grande, on obtient néanmoins des produits non complètement oxydés tels que des aldéhydes, des cétones, des alcools, des peroxydes.

Certains corps (explosifs nitrés, ozone, acétylène) brûlent spontanément en l’absence de comburant. On peut considérer que, pour les dérivés nitrés tout au moins, le comburant se trouve déjà combiné dans la molécule. Il est toutefois préférable de voir en ces corps des composés instables dont la décomposition exothermique devient suffisamment violente pour se transformer en combustion.

Les recombinaisons d’atomes sont souvent suffisamment énergétiques pour être à l’origine de flammes «atomiques». Dans le chalumeau à hydrogène atomique, par exemple, l’énergie électrique utilisée pour obtenir les atomes d’hydrogène est récupérée dans la flamme où se produit la réaction, très exothermique, de recombinaison de la molécule H².

2. La déflagration

C’est la flamme la plus courante, telle la flamme du réchaud à gaz, du bois, de la bougie. Celle du bec Bunsen est constituée de deux parties bien distinctes: le cône et le panache (fig. 1a et 1b). Ces deux parties sont séparables (fig. 1b). La flamme proprement dite, où se produit le plus gros de la combustion, est le cône. Comme cette combustion n’est pas complète, le mélange des gaz de combustion chauds avec l’air secondaire est à l’origine d’une deuxième flamme, à géométrie moins bien définie, ou panache. Il est facile de constater la présence d’hydrogène et d’oxyde de carbone à la sortie du cône, en effectuant une analyse.

À l’intérieur du cône le mélange combustible ne fait que s’échauffer, tandis que la combustion s’effectue uniquement au voisinage de la surface, à l’endroit où a lieu une émission lumineuse intense. L’épaisseur de cette zone est très faible, de l’ordre de un millième de millimètre. Les gaz ne séjournent donc que peu de temps dans la flamme (environ 10^-7 s).

Un autre type de flamme, sensiblement hémisphérique, se propage dans un tube rempli par un mélange inflammable (fig. 2a). On obtient une flamme plate et flottante, au moyen d’un brûleur spécial à plusieurs canaux, la pression ambiante étant extrêmement faible (fig. 2b).

La flamme «théorique» est plate, elle aussi. On exagère généralement son épaisseur pour montrer que la réaction de combustion se produit dans un volume bien limité (fig. 2c).

Propagation de la flamme

Il existe toujours un mouvement relatif entre le mélange combustible et la flamme: soit que le mélange se déplace, la flamme étant alors stabilisée sur un brûleur, soit que la flamme se propage dans un mélange statique contenu à l’intérieur d’un récipient. Il existe plusieurs méthodes pour mesurer la vitesse de propagation de la flamme.

Dans le cas où la flamme est fixe, on mesure sa surface et le débit du mélange gazeux. La mesure de la surface est relativement facile s’il s’agit d’un cône parfait. Dans la plupart des cas, il est nécessaire de photographier la flamme avec un agrandissement connu et de mesurer sa surface à partir de la photographie. La vitesse est donnée par l’équation: vitesse = débit/surface.

Si la flamme est mobile, il suffit de mesurer le temps qu’elle met pour parcourir l’intervalle entre deux points de repère placés le long du tube de propagation. La méthode de Le Chatelier utilise une caméra à tambour tournant qui cinématographie d’une manière continue le déplacement de la flamme entre les deux repères. La connaissance de l’agrandissement de la caméra et de sa vitesse de rotation permet de déduire très facilement la vitesse de propagation de la flamme, par une mesure de la trace rectiligne faite sur le film.

La vitesse d’une flamme augmente avec la pression. Elle passe par une valeur maximale pour un rapport combustible/comburant bien déterminé (tabl. 1).

Le mécanisme de la propagation est surtout thermique. La tranche de mélange en cours de combustion échauffe la tranche de gaz immédiatement voisine qui s’enflamme à son tour. Il y a lieu de considérer aussi la projection de centres actifs de la réaction dans le mélange froid n’ayant pas encore réagi.

Inflammation, limite d’inflammabilité, extincteurs chimiques

Pour enflammer un mélange gazeux, il faut lui fournir localement une quantité d’énergie suffisante. Cette énergie peut être thermique, électrique (décharge d’un condensateur) ou simplement provenir d’une autre flamme.

Un mélange combustible ne s’enflamme que dans certaines conditions de pression et de rapport combustible/comburant (ou concentration). Le diagramme pression-concentration (fig. 3) représente par une zone hachurée les conditions paramétriques où l’inflammation est possible. Cette zone est limitée par une courbe dite «limite d’inflammabilité». À la pression atmosphérique P = 1 atm., on remarque deux points particuliers correspondant aux concentrations L et L . Il s’agit des limites inférieures et supérieures d’inflammabilité. Aux concentrations inférieures à L et supérieures à L , il n’y a pas inflammation. Ces limites ont donc une importance considérable, du point de vue de la sécurité. Il est nécessaire de connaître leur valeur quand on manipule un mélange inflammable.

C’est toujours au moyen de mesures faites dans l’air avec un tube de pyrex dont le diamètre est suffisamment important pour ne pas avoir d’influence sur la mesure que sont établies les limites d’inflammabilité des combustibles (tabl. 2).

La loi de Le Chatelier permet de prévoir la valeur des limites d’inflammabilité L des mélanges de combustibles. Elle s’applique surtout à la limite inférieure. Soit L¹, L², ..., Lⁱ les limites d’inflammabilité des différents combustibles; C¹, C², ..., Cⁱ leur concentration en pourcentage dans le mélange des combustibles; la limite d’inflammabilité L du mélange est donnée par la formule:

Les extincteurs chimiques, le bromure de méthyle par exemple, et non ceux qui agissent par étouffement de la flamme, sont des inhibiteurs de combustion. Leur présence relève considérablement le domaine d’inflammabilité et rend impossible l’existence d’une flamme dans les conditions habituelles.

Température d’une flamme et émission lumineuse

À l’entrée dans la flamme, la température du mélange combustible s’élève brusquement de plusieurs centaines ou même de plusieurs milliers de degrés Celsius (tabl. 3).

Cette température varie d’ailleurs légèrement d’un point à un autre de la flamme. Pour la mesurer, il est nécessaire d’utiliser les thermocouples, mais les résultats sont faussés en raison du fait que la présence de surfaces métalliques modifie le mécanisme. On utilise alors des thermocouples de diamètre de plus en plus faible et on extrapole pour le diamètre zéro.

La mesure de l’émission lumineuse globale, ou celle de certaines caractéristiques du spectre d’émission infrarouge, permet aussi d’obtenir la température des flammes. Cette température est calculable. On suppose que la chaleur dégagée par la réaction sert uniquement à échauffer les produits de la combustion. Une telle manière de calculer est cependant approximative et nécessite des corrections en raison des pertes importantes d’énergie.

Les flammes émettent dans les régions du spectre ultraviolet, visible et infrarouge. La plupart des émetteurs ont été identifiés. Il s’agit essentiellement de radicaux libres diatomiques C size=1^鍊2, CH size=1^鍊, OH size=1^鍊, ou tritomiques CHO size=1^鍊. Des émetteurs moléculaires ont été aussi observés, tels que l’eau et l’acétylène dans l’infrarouge, le formaldéhyde excité dans le visible. À part le radical OH size=1^鍊, les autres émetteurs ont probablement un rôle très secondaire dans le mécanisme de la flamme.

L’émission lumineuse des flammes jaunes obtenues en utilisant un défaut d’oxygène est due à un spectre continu dans le visible provenant de particules de carbone incandescentes. Ces particules sont mises en évidence par trempe sur une surface froide (expérience de l’assiette au-dessus de la flamme d’une bougie).

Plasma chimique

La flamme est un milieu réactionnel extrêmement intéressant. L’existence dans la flamme d’ions et d’électrons libres est prouvée par la mise en évidence d’une certaine conductivité électrique. L’identification des ions positifs et négatifs est obtenue par spectrométrie de masse et l’absorption des ondes centimétriques permet de mesurer la concentration des électrons.

Si on ajoute la présence de radicaux libres dont l’importance est fondamentale pour le mécanisme, on voit que dans la flamme se trouvent mélangées des espèces chimiques très réactives ayant un très grand intérêt théorique et pratique. Des équilibres chimiques inattendus tels que: ion OH^- 燎 radical libre OH size=1^鍊 + 1 électron peuvent ainsi être étudiés.

La présence de traces d’un corps étranger au combustible modifie la conductivité de la flamme. Cette propriété est utilisée pour détecter, identifier et doser des composés à la sortie d’appareils d’analyse, tels que les chromatographes pour phase gazeuse. La conductivité électrique de la flamme est aussi utilisée dans la méthode M.H.D. (magnéto-hydrodynamique) pour transformer directement l’énergie de la combustion en énergie électrique.

La flamme de diffusion

Quand le mélange combustible-comburant n’est pas stable chimiquement à la température ordinaire, on le réalise directement par diffusion dans la flamme. Une telle flamme est obtenue facilement avec un bec Bunsen en arrêtant complètement l’arrivée de l’air. La flamme de diffusion a une forme moins bien définie que la flamme produite au moyen d’un combustible et d’un comburant mélangés préalablement. Avant l’invention du bec Bunsen, au milieu du siècle dernier, les seuls brûleurs connus étaient à flamme de diffusion.

Obtention de produits chimiques dans une flamme

Ces produits sont d’abord des produits finaux de la combustion, tels que l’acide chlorhydrique provenant de la combustion de l’hydrogène dans le chlore, ou l’anhydride sulfureux provenant de la combustion du soufre. Mais ils peuvent aussi être des produits résultant d’une combustion partielle et ménagée qui est obtenue avec un défaut d’oxygène: oxyde de carbone, hydrogène acétylène, carbon black, etc. Tous ces corps ont un intérêt industriel considérable.

3. La détonation

La combustion détonante a été caractérisée par deux groupes de chercheurs, en même temps, en 1881: Berthelot et Vieille, Mallard et Le Chatelier. Mais Lavoisier, dans son Traité élémentaire de chimie , utilisait déjà le mot «détonation» pour parler d’une combustion violente telle qu’elle se produit dans une arme à feu.

La détonation est une flamme qui se propage à une très grande vitesse, de l’ordre de 2 à 3 km/s. Cette vitesse a été mesurée initialement par la méthode photographique de Le Chatelier. On comprend facilement que l’énergie dégagée par seconde ou puissance d’une telle flamme soit nécessairement importante. La plupart des accidents provoqués par des mélanges combustibles ont des détonations pour origine (coups de grisou ou de poussière, détonation dans une pièce d’un mélange combustible provoqué par une fuite de gaz).

Mécanisme de propagation et structure

Le mécanisme de propagation est tout à fait différent de celui d’une déflagration. Une détonation, appelée parfois onde explosive, est constituée de deux parties: une onde de choc et une onde de combustion (fig. 4a). L’onde de choc élève la pression et la température et permet ainsi la naissance de l’onde de combustion. L’onde de combustion, par l’énergie qu’elle dégage, entretient l’onde de choc. Il s’agit donc de deux phénomènes intimement liés.

Une onde de choc peut d’ailleurs exister seule en l’absence de toute détonation. Elle naît et se propage dans l’air, à l’occasion du franchissement du mur du son ou de la rentrée d’un satellite dans l’atmosphère.

Limite de détonabilité

La naissance d’une détonation est parfois spontanée, mais, la plupart du temps, elle résulte de la transformation d’une déflagration auto-accélérée. Pour qu’une détonation puisse se produire, il faut donc que le mélange soit inflammable. Le domaine de détonabilité est par conséquent entièrement compris à l’intérieur du domaine d’inflammabilité.

À une pression donnée, par exemple P = 1 atm. (fig. 4b), il est possible de distinguer quatre limites, deux limites d’inflammabilité et deux limites de détonabilité. Les mélanges inflammables non détonants sont ceux pour lesquels le minimum du domaine de détonabilité se trouve à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

La connaissance des limites de détonabilité est donc importante pour toutes les questions concernant la sécurité. Quelques valeurs en sont données au tableau 4.

4. L’explosion

Les spécialistes appliquent le terme «explosion» à une combustion différente de la déflagration et de la détonation. Il s’agit de la phase ultime de l’évolution d’une réaction auto-accélérée qui prend naissance dans un mélange combustible. L’explosion se produit spontanément dans tout le mélange. Il n’y a donc pas à proprement parler de propagation. Le mot explosion a exactement la même signification dans les expressions «explosion chimique» et «explosion nucléaire».

Dans les deux cas, on observe une réaction lente, par exemple celle qui se produit dans une pile atomique; celle-ci se transforme en explosion quand des conditions critiques sont atteintes.

Le mot explosion est donc impropre pour caractériser les moteurs à allumage commandé. La combustion dans ces moteurs se fait, en effet, à l’aide d’une déflagration qui est provoquée par l’étincelle électrique de la bougie.

La température du mélange combustible initial joue un rôle important dans la naissance de l’explosion. Il est donc nécessaire d’ajouter ce troisième paramètre aux paramètres pression et concentration pour décrire correctement cette combustion un peu spéciale.

Le diagramme pression-température de la figure 5a correspond à une valeur fixe de la concentration. Il est partagé en deux parties: d’une part, la zone située à basse température et basse pression où se produit une réaction d’oxydation lente; d’autre part, la zone à haute pression et à haute température où se produit l’explosion. La ligne de partage est la limite d’explosion .

Il y a lieu de considérer la température d’explosion chaque fois qu’une inflammation est purement thermique. Cette température varie évidemment beaucoup avec la pression; seule sa valeur à la pression atmosphérique présente un intérêt immédiat. Il est difficile de donner des valeurs numériques précises, car cette température varie avec la concentration et aussi avec les dimensions du récipient dans lequel se trouve le mélange. Pour la plupart des composés hydrocarbonés, elle se situe entre 200 et 300 ⁰C, mais elle atteint 400 à 450 ⁰C dans les cas de l’hydrogène et du méthane.

Les limites d’explosion sont souvent plus complexes que celle représentée par la figure 5. Il existe en effet un mécanisme de combustion particulier dit combustion «froide» qui se produit uniquement entre 250 et 350 ⁰C. Ce mécanisme qui met en jeu des peroxydes joue un rôle considérable dans le cognement des moteurs à allumage commandé et le fonctionnement des moteurs Diesel. L’hydrogène possède une limite d’explosion en trois parties avec une péninsule (fig. 5b).

5. La combustion des liquides

La combustion des liquides se fait toujours en deux temps: vaporisation puis combustion par flamme de diffusion à l’intérieur de laquelle la vapeur de combustible se mélange avec l’air.

Le liquide est mis en œuvre de plusieurs manières. Il est introduit soit à l’aide d’une mèche qui facilite la vaporisation (lampe à alcool, lampe à huile), soit par injection ou pulvérisation (moteur Diesel, moteur à réaction, fusée à liquide).

La manière la plus simple de représenter une combustion de liquide consiste à idéaliser ce qui se passe au voisinage de la surface du liquide quand il brûle (fig. 6a). On remarque d’abord que la flamme de diffusion se trouve à une certaine distance de la surface. C’est dans cette zone intermédiaire que se produit la vaporisation. L’énergie nécessaire est fournie par le rayonnement de la flamme. Une telle flamme de diffusion est difficile à stabiliser sur une grande surface de liquide. Par contre, il n’y a aucune difficulté quand il s’agit d’une gouttelette (fig. 6b).

Dans le cas de dispersions statiques assez stables, il est possible, par une méthode électrique, de mesurer des limites d’inflammabilité, exprimées en milligrammes de liquide par litre (fig. 7a); ces limites varient avec la grosseur des gouttelettes. La flamme qui se propage doit être considérée comme la juxtaposition de toutes les petites flammes qui entourent chaque gouttelette.

Le cas des dispersions dynamiques est un peu plus compliqué (fig. 7b). Le combustible est introduit à l’aide d’un injecteur. Dans l’intervalle x qui sépare l’injection de la flamme se produit une vaporisation partielle des gouttelettes. Le délai d’inflammation dépend de la plus ou moins grande facilité de vaporisation et de la plus ou moins grande facilité de combustion. L’indice de cétane permet de repérer ces propriétés.

6. La combustion des solides

Comme dans le cas précédent des liquides, la combustion des solides est un phénomène se produisant essentiellement dans la phase gazeuse. Il y a donc lieu de considérer deux étapes: la gazéification du solide et la combustion des gaz obtenus. Les solides peuvent être classés en différentes catégories suivant la manière dont ils brûlent.

Les solides à point de fusion peu élevé se comportent comme des liquides. La chaleur dégagée par la flamme de diffusion fait fondre le solide au moins superficiellement.

Dans certains cas, le plus typique étant celui du carbone, il se produit une gazéification préalable à l’aide du comburant. Le carbone incandescent subit une gazéification en oxyde de carbone; puis cet oxyde de carbone brûle au contact de l’atmosphère sous forme de flamme de diffusion.

Une catégorie voisine est celle où les produits gazeux résultent d’une pyrolyse préalable et brûlent au contact de l’atmosphère. Le bois, la cellulose, et en général les macromolécules, brûlent de cette manière.

Il semble également à peu près certain que la combustion des progergols solides et des explosifs se fasse en deux temps: une gazéification précède en effet la combustion. Dans ces corps, le combustible et le comburant sont tous les deux solides, les atomes de comburant pouvant se trouver à l’intérieur de la molécule de combustible.

Comme pour les dispersions de liquides, il est possible de faire brûler des dispersions de particules solides ou poussières. Dans le cas où la dispersion est assez stable et statique, on mesure des limites d’inflammabilité en milligrammes de solide par litre. La connaissance de ces limites permet de prévenir les «coups de poussières» (mines, minoteries, etc.).

La température d’auto-inflammation, ou inflammation thermique, d’un solide dépend beaucoup de la manière dont est faite l’expérience. Elle dépend en particulier du degré de division. Pour la mesurer, il suffit de mettre le combustible solide en présence d’air dans un four puis d’augmenter progressivement la température jusqu’à l’inflammation.

7. Aspect énergétique de la combustion

Les réactions chimiques à l’origine des flammes sont toutes exothermiques. Il y a donc lieu de mesurer la chaleur dégagée par des quantités de combustible mesurées avec précision. La chaleur de combustion d’un composé chimique est la quantité de chaleur dégagée par la combustion d’une mole de ce composé à la température de référence choisie (de 0 à 25 ⁰C). Elle est égale à la diminution d’enthalpie:

Au point de vue des applications, on a intérêt à se référer non plus à la mole mais au kilogramme de combustible pour les liquides et les solides, et au mètre cube pour les gaz.

Le pouvoir calorifique d’un solide ou d’un liquide est sa chaleur de combustion rapportée à l’unité de masse:

P^cp étant le pouvoir calorifique pondéral, M la masse moléculaire en grammes et 1 000/M le nombre de moles dans un kilogramme.

Le pouvoir calorifique volumétrique P^cv est le pouvoir calorifique rapporté au litre de combustible; il est surtout utilisé en aviation:

福 étant la densité du liquide. On a évidemment:

Le pouvoir calorifique P^c d’un gaz est sa chaleur de combustion rapportée à l’unité de volume, par exemple le mètre cube mesuré dans les conditions normales: P = 1 atm., = 0 ou 25 ⁰C. En supposant qu’il s’agisse d’un gaz parfait, on a:

1 000/22,4 étant le nombre de moles dans un mètre cube.

La différence entre les pouvoirs calorifiques à pression constante et ceux à volume constant est très faible, et négligeable en première approximation (de l’ordre de 0,1 à 0,2 p. 100).

Le pouvoir calorifique dépend évidemment de l’état physique du combustible et des produits de la combustion. Le pouvoir calorifique supérieur correspond à une mesure faite après condensation de l’eau. Le pouvoir calorifique inférieur correspond à une mesure faite alors que la vapeur d’eau n’est pas condensée. Pour passer de l’un à l’autre, il faut donc tenir compte de l’enthalpie de vaporisation de l’eau:

La mesure du pouvoir calorifique se fait dans la «bombe» à oxygène, elle-même située à l’intérieur d’un calorimètre. Cette méthode est valable pour les solides et les liquides. Elle permet de mesurer la chaleur dégagée par une quantité déterminée de matière (tabl. 5).

Pour les gaz, on utilise un calorimètre du type Junkers. La chaleur que dégage la flamme d’un brûleur alimenté par le gaz dont le pouvoir calorifique doit être mesuré est cédée à un courant d’eau à débit constant dont on mesure l’élévation de température (fig. 8). D’après le principe de conservation de l’énergie, on a:

formule dans laquelle V et D sont respectivement les débits du mélange gazeux et de l’eau, et ¹ et ² les températures de l’eau à l’entrée et à la sortie de l’appareil.

• 1150; lat. combustio, de comburere « brûler »

1 ♦ Cour. Le fait de brûler entièrement par l'action du feu. ⇒ calcination, ignition, incendie. Résidu d'une combustion. ⇒ cendre. Combustion d'un gaz dans un brûleur, un chalumeau. Poêle à combustion lente. Moteur à combustion interne.

2 ♦ (1559) Fig. et vieilli Le fait de se consumer, de consumer. « Elle a la tête tout en combustion pour le mariage » (Sand). ⇒ effervescence.

3 ♦ (fin XVIII^e) Chim. Combinaison d'un corps avec l'oxygène. ⇒ oxydation. Combustion vive, avec un dégagement de lumière et de chaleur (cf. supra 1^o). Combustion lente, l'oxydation se faisant lentement (⇒ rouille) . La combustion de l'air dans les poumons.

Synonymes :

n. f.

d1./d Cour. Fait de brûler.

d2./d CHIM Réaction d'un corps avec l'oxygène, qui peut être soit rapide (combustion vive produisant de la lumière et de la chaleur) soit lente.

⇒COMBUSTION, subst. fém.

A.— Phénomène résultant de la combinaison d'un corps avec l'oxygène de l'air (ou celui contenu dans un produit chimique) et s'accompagnant d'un dégagement de chaleur avec ou sans flammes. Ma chambre était maintenue tiède par le feu que je laisse brûler à combustion douce (MALÈGUE, Augustin, t. 2, 1933, p. 260). Lavoisier arrive à conclure que la respiration n'est qu'une combustion lente des aliments, c'est-à-dire une oxydation (H. CAMEFORT, A. GAMA, Sc. nat., 1960, p. 159) :

• 1. Campé hier soir dans le village de Déo, sur une petite place parmi les dépotoirs. Une odeur infecte sort de l'un d'eux, auquel, (...) nos porteurs ont mis le feu. C'est une combustion cachée et lente, sans flamme, mais avec une abondante fumée âcre et nauséabonde, ...

GIDE, Le Retour du Tchad, 1928, p. 958.

— Spéc. Combustion lente. Oxydation lente d'un corps sans dégagement appréciable de chaleur (cf. respiration). Combustion vive. Réaction rapide et active dans laquelle la chaleur dégagée provoque l'incandescence du combustible. Combustion instantanée (cf. explosion). P. métaph. L'effet était produit. Elle aimait. Pour le docteur Hirsch, (...) il y avait là un cas de combustion instantanée très curieux à observer (A. DAUDET, Jack, t. 1, 1876, p. 113). Chaleur de combustion. Quantité de chaleur dégagée au cours de la combustion complète d'un gramme d'une substance. Moteur à combustion interne; chambre de combustion.

— P. anal. Combustion nucléaire. Transmutation d'atomes se déroulant au cours du fonctionnement d'un réacteur. Indépendance de la combustion nucléaire par rapport à l'oxygène (GOLDSCHMIDT, L'Aventure atomique, 1962, p. 269).

1. Action de brûler entièrement :

• 2. Missolonghi a été saccagé et brûlé il y a huit jours, Modon avant-hier. (...). Les Français seuls empêchent provisoirement la combustion de Nauplie : ...

LAMARTINE, Correspondance, 1832, p. 295.

— P. métaph. Les feux orangés, la rouge combustion, la flamme rose et blanche des chrysanthèmes dans le crépuscule de novembre (PROUST, Du côté de chez Swann, 1913, p. 426).

2. Au fig. En combustion. En proie à une vive agitation, au désordre. J'ai trouvé Albi en combustion pour le choix d'un député; on ne parlait d'autre chose (E. DE GUÉRIN, Lettres, 1831, p. 3) :

• 3. On disait tout en combustion sur la route de Naples. M. Pacé avait la bonté de me conseiller de ne pas partir.

STENDHAL, Journal, t. 4, 1811-12, p. 139.

♦ Mettre en combustion :

• 4. — Perdu patience (...) en entendant quelqu'un parler de la Révolution qu'il croit prochaine et qui, selon lui, doit mettre la France en combustion...

GREEN, Journal, 1948, p. 154.

Prononc. et Orth. :[]. ,,Le t n'a pas ici comme dans beaucoup de mots terminés en tion le son de c`` (FÉR. Crit. t. 1 1787). Cette rem. se trouve sous une forme plus compréhensive ds ROUSS.-LACL. 1927, p. 161, à propos des mots dans lesquels t suivi de i + voyelle est précédé de s ou de x : question, mixtion, dynastie, et même châtier, anc. chastier, etc. Voir en outre les mots en -tié, -tier, la conjug. (nous portions), et qq. isolés (chrétien, ...). Ds Ac. 1694-1932. Étymol. et Hist. 1. Ca 1180 [ms. XIV^e s.] « incendie » (Vie de S. Evroul, éd. F. Danne, 1934); 1625 « action de brûler complètement quelque chose » (STOER, Dict. franç.-lat.); 2. 1559 fig. « désordre » (AMYOT, Cor., 24 ds LITTRÉ); 3. 1753 chim. « combinaison d'un corps avec l'oxygène » (Encyclop. t. 3). Empr. au b. lat. combustio « action de brûler par le feu ». Fréq. abs. littér. :111. Bbg. Termes techn. fr. Paris, 1972, p. 18.

combustion [kɔ̃bystjɔ̃] n. f.

ÉTYM. 1150; lat. combustio, du supin de comburere « brûler ».

❖

1 Didact. ou littér. Le fait de brûler entièrement par l'action du feu. ⇒ Calcination, ignition, incendie, inflammation. || Mettre qqch. en combustion. || Combustion des morts. ⇒ Incinération. Vx. Le fait de brûler, incendie.