FABRICATION DE LA FUCHSINE

Fig. 20. — Fabrication de la fuchsine.

A . cornue en fonte. — B, dôme de la cornue. — d, tubes en fonte dans lesquels se meut l'aie de l’agitateur ce. — E, tubes permettant do condenser les vapeurs d’aniline et d’eau ou d'injecter dans l’appareil de la vapeur d'eau à haute pression pour le vider. —F, tubes de vapeur servant à l'hydratation de la matière, et do tubes de vidange, après la suppression du raccord avec la chaudière à vapeur, la pression étant donnée alors dans l’appareil par E.

drique; s’il y avait encore de la nitrobenzine ou des hydrocarbures, ces impuretés surnageraient sous forme huileuse.

MM. Monnet et Reverdin opèrent le dosage des toluidines dans l’aniline pour rouge en se basant sur la différence de solubilité des picrates

Le procédé à l’acide arsénique est encore le seul qui soit suivi généralement. L’appareil employé a reçu un certain nombre de modifications (fig. 20). Il consiste en une cornue cylindrique en fer chauffée sur voûte. A la partie inférieure se trouve un large tube de vidange. Le chapiteau est traversé par un agitateur ; un tuyau servant à introduire de la vapeur plonge jusqu’au fond de l’appareil, un autre tuyau abducteur communique avec un serpentin destiné à condenser l’aniline qui distille pendant l’opération, et qui renferme une certaine quantité d’ortbo et de paratoluidine; on la fait généralement entrer dans la fabrication du rouge ou dans celle de la safranine. On introduit dans l’appareil un mélange de ! 000 kilogrammes d’aniline commerciale et 1500 kilogrammes d’une solution très concentrée d’acide arsénique, renfermant 15 % d’acide pur. L’agitateur fonctionne pendant toute l’opération, qui dure de 8 à 10 heures; on chauffe à 190-200°. Lorsque la moitié de l’aniline employée est distillée et qu’une tâte prélevée est devenue cassante et présente des reflets mordorés, on cesse de chauffer, tout en continuant d’agiter la masse. On introduit petit à petit de l’eau bouillante dans la cornue, de façon à hydrater le produit brut. A ce moment, on ferme, à l’aide d’un robinet, le conduit abducteur des produiis de la distillation, et au moyen de la vapeur à haute pression on chasse le contenu de l’appareil, par un tube plongeant jusqu’au fond, dans de grandes chaudières closes, munies d’agitateurs, dans lesquelles la dissolution du rouge brut se fait sous pression.

Cette méthode a le grand avantage de ne pas mettre les ouvriers en contact avec le produit brut, tandis qu’autrefois il fallait puiser le contenu de la cornue et pulvériser la masse solidifiée, travail très insalubre avec un corps aussi dangereux.

Extraction de la matière colorante. — Parmi les méthodes proposées pour l’extraction do la fuchsine du produit brut, celle tjui est la plus employée aujourd’hui consiste a chauffer le rouge dans des chaudières, avec de l’eau sous

une pression de cinq atmosphères (fig. 21). La température s’élève à 140". Le contenu est

| ensuite chassé à travers un filtre de sable I (fig. 22) ou un filtre-presse qui relient, outre la

Fig. 21. — Extraction de la fuchsine.

A, chaudron en tôle contenant lo rouge d’aniline brut ot l'eau, la masse est chauffée à 140° environ. — b, agitateur on hélice. — c, filtre fonctionnant do bas en haut sous la pression de la chaudière. Ils sont garnis intérieurement de couches de sablo maintenues par des tôles perforées (fig. 22). — d, tubes conduisant le liquide filtré dans les cristallisoirs kkk à volonté au moyen de robinets. — e, valve établissant ou supprimant la communication de la chaudière avec le filtre. — i, puisard où les eaux mères des cristallisoirs s’écoulent ■ et où elles sont extraites par la pompe j pour être dirigées dans la chaudière A et servir à une nouvelle

opération.

matière résineuse, de la mauvaniline, de la violaniiine, et une petite quantité d’arséniate et

Fig. 22. — Filtre fonctionnant de bas en haut

d’arsénite de rosaniline. On soumet ce résidu à un traitement que nous décrirons plus loin.

La solution qui a passé est conduite dans des barques dans lesquelles se dépose, lorsque la température s’est abaissée à 69-70°, presque toute la mauvaniline avec un peu de rosaniline, à l’état d’arséniates. Le liquide, contenant de l’arséniate et de l’arsénite de rosaniline, est transvasé dans des réservoirs en tôle et additionné de sel marin dans la proportion de 12 parties pour 10 de rouge brut. La décomposition se fait à chaud. 11 se forme de l’arsénite et de l’arséniate de sodium et il se précipite du chlorhydrate de rosaniline insoluble dans une solution saline concentrée. Au bout de quelques jours, on le recueille, on le lave avec une petite quantité d’eau pour le débarrasser des eaux mères et sels qu’il a entraînés, on le dissout dans 40 à 50 fois son poids d’eau bouillante. La solution est filtrée et abandonnée à la cristallisation dans de grands bacs, dans lesquels sont suspendues des baguettes en

laiton. Après quelques jours, on soutire les eaux mères des cristaux qui se sont formés et on les précipite par du sel marin. Le chlorhydrate de rosaniline qui se sépare est purifié par cristallisation; la nouvelle eau mère ainsi obtenue renferme des matières colorantes jaunes; elle est réunie à celles du chlorhydrate brut.

Traitement des eaux mères du chlorhydrate de rosaniline précipité. — Les liqueurs contiennent de l’arsénite et de l’arséniate de sodium, une certaine quantité de rosaniline, et une matière colorante jaune. On les traite par du carbonate de sodium et l’on filtre. Le précipité rouge grenat contient de la chrysaniline et de la rosaniline; on y ajoute la quantité d’acide chlorhydrique nécessaire pour le rendre soluble; desséché, il fournit le cerise. On peut aussi le reprendre par de l’eau bouillante additionnée d’acide chlorhydrique et précipiter lff liqueur par du sel marin; le produit forme le grenat ou fuchsine jaune.

La solution séparée du précipité formé par le carbonate de sodium est décomposée par un excès de lait de chaux, et le liquide est distillé pour recueillir l’aniline qui a échappé à la réaction. Le résidu calcaire, qui reste dans la cornue, renferme tout l’arsenic. L’accumulation de ces résidus est une source de dangers pour les voisins et d’embarras pour les fabricants. Cependant l’extraction de l’arsenic ne se fait que dans un très petit nombre d’usines et seulement là où l’autorité est intervenue pour défendre l’envoi des liquides dans les rivières ou dans les terrains situés aux abords de la fabrique. En effet, quoiqu’on ait proposé un grand nombre de procédés, on n’a pas encore trouvé de moyen économique pour le traitement de ces résidus. Aux méthodes de MM.Sopp, Tabourin etLemaire, Randu, etc., décrites dans le Dictionnaire, sont venues s’en ajouter d’autres. MM. Girard et de Laire ont proposé de traiter les eaux chargées d’arsenic , dans des fosses étanches , par un mélange de chaux et de sulfate de fer avant de laisser couler dans les rivières. Les boues arsenicales sont égouttées et jetées à la mer, ou grillées avec du goudron pour régénérer l’arsenic.

M. Winckler sature les eaux mères de la cristallisation de la fuchsine par du carbonate de sodium. Après avoir séparé la fuchsine impure qui se précipite, on ajoute une nouvelle portion de carbonate de sodium jusqu’à réaction fortement alcaline, on évapore dans des chaudières en fer jusqu'à consistance sirupeuse, et on laisse couler ce liquide chaud dans un réservoir contenant un mélange de carbonate de calcium en poudre grossière et de poussière de charbon en quantité variable suivant la proportion d’arséniate de sodium, que l’on détermine par un essai préliminaire. Pour 100 kilogrammes d’arséniate de sodium, correspondant à la formule AsONa*H, on emploie 30 kilogrammes de carbonate de calcium et 25 kilogrammes de poudre de charbon ; on mélange le liquide avec ces substances, et on laisse refroidir la masse, qui alors est solide et pulvérulente. On l’introduit dans un four à moufle; on la dessèche d’abord avec la chaleur perdue du four, ensuite on la pousse sur une grille inférieure portée au rouge. L’arsenic distille et est recueilli dans une chambre appropriée. On peut le transformer en acide arsénieux en mélangeant les vapeurs d’arsenic avec de l’air au sortir du moufle; les vapeurs s’enflamment, et l’on condense l’acide arsénieux à la manière ordinaire. Le résidu de la combustion forme un mélange de carbonate de sodium et de carbonate de calcium; on peut extraire le premier par un lessivage méthodique, et le faire rentrer dans la fabrication pour précipiter les eaux mères.

Préparation de la rosaniline à l’état de hase.

La préparation de la rosaniline libre s’effectue sur une grande échelle pour la fabrication des bleus, du violet et du vert. Le chlorhydrate de rosaniline purifié est dissous dans 30 à 40 fois son poids d’eau, et la solution filtrée est précipitée par tin léger excès de soude. Les liqueurs légèrement alcalines ne dissolvent à froid que 2 % de rosaniline; aussi celle-ci se dépose par refroidissement en cristaux qui sont toujours un peu colorés. Nicholson préfère décomposer les solutions des sels de rosaniline sous pression par do l’eau do chaux; par le refroidissement, la base cristallise, et peut être purifiée par cristallisation dans l’alcool étendu.

Traitement des résidus insolubles provenant de la dissolution du rouge brut. — Nicholson, en traitant le résidu qui se produit dans la fabrication du rouge d’aniline, avait déjà obtenu un corps jaune, presque insoluble dans l’eau, facilement soluble dans l’alcool et dans l’éther; c’est la chrysaniline, C20H17Az3.

On a fait de nombreux essais pour utiliser ces résidus ; ainsi Sapp, en 1860, préparait du jaune de Lyon, du ponceau et un brun en traitant les corps insolubles dans l’eau par l’acide chlorhydrique, puis le résidu de ce traitement par l’acide azotique. Le corps jaune se dissout et se sépare par refroidissement. La solution chlorhydrique, mélangée avec du carbonate de sodium, donne un précipité vert, lequel, traité par l’ammoniaque et l’eau de savon, fournit une solution colorée en ponceau. Repris par l’acide chlorhydrique, il donne un liquide violet, qui teint les fibres, après un passage eu permanganate de potassium, en brun châtaigne très solide.

MM. Girard et de Laire traitent les résidus de la fuchsine avec de l’eau acidulée par de l’acide chlorhydrique qui dissout de la fuchsine précipitable par le sel marin de ses solutions ; le résidu est traité par de la soude diluée qui laisse à l’état insoluble trois bases : la violaniline, la mauvaniline et la chrysotoluidine. Pour les extraire, ces chimistes ont proposé de faire bouillir le produit insoluble dans de l’eau contenant une forte proportion d’acide chlorhydrique. La violaniline reste non dissoute. La solution filtrée est précipitée par un excès d’acide chlorhydrique; on obtient ainsi le chlorhydrate de mauvaniline mélangé d’un peu de sel de rosaniline, mélange qu’il faut encore purifier. Les eaux mères sont saturées incomplètement par du carbonate de sodium; le précipité est principalement formé de sels de rosaniline et de très peu do chrysotoluidine. Le liquide filtré, précipité complètement par le carbonate de sodium, fournit la chrysotoluidine. Pour purifier cette dernière, on chauffe le précipité avec un lait de chaux qui le dissout en partie; on filtre, on décompose la solution avec un acide, et l’on obtient par le refroidissement un sel de rosaniline très jaune. Le résidu sur le filtre contient la chrysotoluidine ; on le fait bouillir avec do l’eau contenant la quantité d’acide chlorhydrique exactement nécessaire pour saturer la chaux. La chrysotoluidine fond, s’agglomère et vient surnager.

Préparation de la rosaniline sans arsenic. — On a souvent essayé de remplacer l’acide arsénique par d’autres corps oxydants dépourvus de propriétés toxiques. Une fabrique de Berlin, celle de M. Jordan, n’emploie que l’azotate de protoxyde de mercure; elle fournit sous le nom de rubine une matière colorante rouge très estimée, complètement exempte d’arsenic.

Des 4800, M. Ch. Lauth indiqua l’action de la nitrobenzine sur l’aniline en présence du chlorure stanneux.

En 1801, MM. Laurent et Castelhaz ont breveté

l’action du fer et de l’acide chlorhydrique sur la nitrobenzine. Ce n’est que depuis 1860 que ce procédé, entre les mains de M. Coupier, a pu entrer dans l’industrie, grâce aux perfectionnements apportés par cet habile fabricant dans la séparation des hydrocarbures extraits du goudron

11 a indiqué plusieurs mélanges pour préparer des rouges sans arsenic : il les obtient : 1° avec de l’aniline pure et de la nitrotoluidine; 2° avec l’aniline commerciale et la nitrobenzine ; 3° avec le nitrotoluène et la toluidine ou la xylidine. A tous ces mélanges, on ajoute du fer et de l’acide chlorhydrique.

Le procédé généralemenr suivi consiste à chauffer pendant cinq heures à 180", dans des chaudières en fonte émaillée, 38 kilogrammes d’aniline pour rouge, 20 kilogrammes de nitrobenzine, 20 kilogrammes d’acide chlorhydrique et 2 kilogrammes de tournure de fer, qu’on ajoute par fractions plus ou moins grandes, suivant la marche de l’opération. Ou bien on sature les 2/3 d’aniline d’une densité de 1,006 à 1,007 avec de l'acide chlorhydrique, on évapore jusqu’à ce que la cuite ait atteint une température de 140°, on ajoute le reste de l’aniline et 50 kilogr. de nitrobenzine pour 100 kilogr. d’aniline; enfin 3 à 5 kilogr. de tournure de fer sont ajoutés lentement pendant la réaction. Le couvercle de la chauuière donne passage à un agitateur et communique avec un long tuyau abducteur qui sert au dégagement des vapeurs d’aniline, de nitrobenzine et d’eau. La température do la chaudière est maintenue à 184-195°. Lorsqu’une tâte a fait connaître la fin de l’opération, on enlève par un courant de vapeur l’aniline et la nitrobenzine non décomposées; on vide le contenu par un tuyau de vidange; on reprend par de l’eau et l’on précipite la matière colorante par du sel marin ; les eaux mères contenant du chlorhydrate d’aniline sont traitées par de la chaux et distillées.

M. Coupier a modifié dans ces derniers temps sa manière d’opérer; en faisant le vide dans son appareil, il a obtenu des rendements supérieurs L

Déntvés sulfoconjugués de la nosANiuNE. — Ces dérivés ayant la propriété de ne pas virer sur les acides ont reçu dans ces derniers temps une large application en teinture. On les prépare en traitant 10 kilogrammes de rosaniline séchée à 110° par 40 kilogrammes d’acide sulfurique fumant à 20 % d’anhydride ; la température ne doit pas dépasser 170°, sans être inférieure à 120°. La masse épaisse doit se dissoudre facilement et donner avec les alcalis une solution incolore. Le produit est versé dans l’eau et saturé par un lait de chaux; le sel de calcium soluble est séparé du sulfate de calcium par filtration, et transformé par le carbonate de sodium en sel sodique; celui-ci est évaporé à siccité. Ce sel étant très hygroscopique, on préfère préparer un sel acide par addition d’acide chlorhydrique.

Les dérivés sulfoconjugués peuvent donner d’autres matières colorantes très importantes

L Daus ces derniers temps, MM. Herrau etChaudé ont pris un brevet pour préparer le rouge sans arsenic. Leur procédé consiste à chauffer d'abord de l’aniline, ou de la toluidine avec différents chlorures doubles comme par exemple le chlorure double d'aluminium et de fer, d aluminium et de manganèse, de sodium et de for, etc., jusqu'à ce qu’il n’y ait plus de dégagement d eau, et d ajouter ensuite la nitrobenzine ou le nitrotoluène. Ou continue de chauffer jusqu’à ce qu'une tAte présente les caractères voulus. On épuise ensuite la masse de la manière ordinaire. Les chlorures doubles doivent modérer la réaction, qui est difficile à conduire dans le procédé Coupier; les auteurs de cette méthode prétendent obtenir des rendements en rouge bien suüé rieurs U appartient à l'avenir de juger l'avantage de ce procédé.

par leur caractère acide, lorsqu’on les soumet à l’action des chlorures ou iodures alcooliques.