Le Four à arc Ducretet
par Jean-Paul Bouchoux
ancien professeur de sciences physiques
en CPGE au Lycée Clemenceau
Pour la chimie à haute température :
un four à arc électrique très rare.
Le four à arc Ducretet-Lejeune a été présenté à l’Académie des Sciences le 20 mars 1893 sous le nom de « creuset électrique ». Il a été créé en vue de recherches et d’essais de laboratoire.
Une armature métallique robuste enferme une enceinte de matière réfractaire, munie sur la face avant d’un hublot de mica. Un creuset lui-même très réfractaire y est placé, dans lequel on peut introduire des poudres de métaux ou d’oxydes métalliques.
Deux électrodes de charbon (graphite) coulissent dans des tubes cylindriques placés sur le dessus, suivant un angle de 90° environ ; le courant sera amené par de gros fils de cuivre connectés aux électrodes. En écartant plus ou moins les charbons, on peut amorcer un arc électrique avec une intensité de plusieurs dizaines d’ampères.
La gravure ci-dessous, très précise, est extraite d’un exemplaire de « La Nature », daté du 1er avril 1893. C’est l’ancêtre de la revue scientifique « La Recherche ».
Un aimant en U extérieur permet de modifier à volonté l’aspect de l’arc pour en faire un véritable chalumeau dirigé sur le creuset.
On atteint des températures supérieures à 2000 voire 3000 degrés Celsius. Cela permet de fondre des métaux aussi peu coopératifs que le chrome par exemple (fusion à 2130°C) mais aussi de fabriquer des alliages, de réduire des oxydes métalliques, de faire agir des gaz à haute température (deux tubulures latérales peuvent ou non être obturées)…
Il semble que très peu de ces fours aient finalement été fabriqués.
Le four que possède le lycée Clemenceau n’est pas le plus gros objet, ni le plus beau, ni le plus spectaculaire, parmi tous les matériels qui ont été retrouvés dans une cave de l’établissement, mais on peut dire à coup sûr que c’est un des plus rares. La concordance de cet exemplaire avec la gravure est exceptionnelle.
L’aimant originel n’avait pas été localisé lors des expositions qui ont marqué le bicentenaire, mais il a été identifié depuis, dans un placard du laboratoire de sciences physiques, où il servait épisodiquement pour des démonstrations de magnétisme.
Jean-Paul BOUCHOUX