CHAPITRE PREMIER
Essais sur la distillation fractionnée de lammoniaque. .
Une des lois de M. Duclaux concernant la distillation des acides volatils est la suivante (1) : « Il existe un rapport constant entre la quantité d'acide introduite dans le ballon et la quantité qui a distillé à un moment quelconque, de sorte que de la quantité passée dans les 10, 20, 30 ou 40, etc., premiers centimètres cubes, on peut conclure à la quantité d'acide total introduite dans le ballon à distillation. » Nos premiers efforts ont eu pour but de rechercher s’il en était de même pour l'ammoniaque.
Afin d'opérer avec un produit pur, nous avons préparé une solution d’ammoniaque absolument exempte de pyridine, avec de la chaux, du chlorure d’ammonium pur et de l’eau, distillée par nous-mêmes et ne renfermant aucune trace de produit ammoniacal.
Les résultats obtenus pouvant, dans une certaine mesuré, être fonction de l'appareil employé, nous allons d’abord décrire celui dont nous nous sommes servi. Cet appareil était . constitué par un ballon de 350 centimètres cubes, dont le col, de 10 centimètres de longueur, était muni d’un bouchon,
(:) Traité de Microbiologie,
RTS RES
traversé par un tube coudé à angle de 60°, qui le mettait en communication avec un réfrigérant. Les deux branches de ce tube, celle qui sort du ballon et celle qui se rend au réfrigérant, mesuraient toutes deux 14 centimètres environ. Le tube intérieur du réfrigérant, en verre, était long de 82 centimètres, son diamètre interne avait 14 millimètres; l'extrémité opposée au ballon, effilée sur une longueur de 15 centimètres et de diamètre égal à 1 centimètre, s’engageait dans un tube plus large (14 à 15 millimètres de diamètre), réuni à lui par un joint en caoutchouc et terminé par une partie plus effilée, coudée à angle obtus, pouvant plonger dans le récipient ‘où on reçoit les produits distillés.
Nous avons alors commencé toute une série de distillations, en opérant chaque fois sur une masse totale de liquide égale à 110 centimètres cubes. Pour cela, nous prenions une quantité déterminée d’une solution d’ammoniac exactement titrée que nous étendions au volume de 110 centimètres cubes. Puis, introduisant le tout dans le ballon de l'appareil, nous chauffions aussitôt avec un bec Bunsen ordinaire ouvert à fond et brülant à flamme non éclairante. Le distillat était reçu dans de petites éprouvettes jaugées de 10 centimètres cubes.
Dès le début, nous avons recueilli chaque fois les 100 premiers centimètres cubes; mais ayant remarqué que les doses d’ammoniac passant après les 50 ou 60 premiers centimètres cubes étaient nulles ou indosables, du moins par liqueur titrée, nous nous sommes borné, dans la suite, à prélever simplement les 60 premiers centimètres cubes par prises séparées de 10 centimètres cubes; nous avons dosé l’alcali avec l’acide sulfurique titré en présence de résazurine comme indicateur. Disons tout de suite que chaque distillation de 60 centimètres cubes durait de 15 à 20 minutes au maximum. … Nous avons opéré tout d’abord avec des doses d’ammoniac
égales à 1 gramme et nous avons continué en prenant des doses décroissantes. Pour les concentrations variant de 4 gramme à 050 d’ammoniac, c’est-à-dire supérieures à o grammes par litre, nous avons observé, entre nos divers
Ra résultats, des différences qui, quoique peu importantes, ne nous ont pas permis de faire des rapprochements utiles. Les solutions étant trop concentrées, une partie du gaz se perdait, et, ce qui est plus grave, les pertes n'étaient pas rigoureusement proportionnelles à la concentration. Car, en effet, il importe peu qu’il y ait des pertes et qu’une fois toute l’ammoniaque distillée, on ne la retrouve pas intégralement dans le distllat, si les pertes subies sont régulières; il faut et il suffit que la partie du gaz passée dans les 10, 20, » premiers centimètres cubes soit toujours proportionnelle à la dose totale mise en œuvre. C’est ce dernier fait que nous avons pu observer d’une façon constante pour les concentrations variant entre 08150 et 0802 d’ammoniac pour 110 centimètres cubes.
Voici d’abord les chiffres moyens auxquels nous ont conduit près de 30 distillations :
Proportions d’Az H3 par rapport
Quantités distillées. à la dose mise en œuvre. A10cent-ecuDes Re A en 66 cent. 7
20 — RE TR Ne UD 88 cent. 5
BD RO RC SORTE MGR RE 95 cent.
40 — SNA US 2 IEEE RES PES 97 cent. 2°
50 PAS A NE RE « 98 cent. 1
Portant en ordonnées les rapports ci-dessus et en abscisses les nombres de centimètres cubes de liquide passés à la distillation, on obtient une courbe analogue à celles que M. Duclaux
.a dressées pour les acides gras.
Prenons maintenant quelques résultats, obtenus par nous, s’éloignant le plus de la moyenne. Voici, par exemple, les chiffres fournis par la distillation de 110 centimètres cubes de solution contenant 080282 d’ammoniac en exigeant 1665 d'acide sulfurique décinormal pour leur saturation (!) :
(:) Toutes les fois que la quantité d'acide titré nécessaire À la saturation atteignait 1 centimètre cube, nous avons employé un acide dix fois plus dilué afin de pouvoir facilement apprécier des centièmes de centimètre cube. Ex. : Pour saturer les 30 premiers centimètres cubes recueillis dans une opération, il nous a fallu 16c8 de SOH? N/10, 11°8 pour la première prise, de 10 centimètres cubes, 38 et
FANS
Quantités d'acide employées. Pourcentages.
A0 cent:’cubes sr A PO en VTT 68.4 20 UE SIREN CR: RE RU cfa 90 30 es Pat els AOTATS SSH 96.6 40 PR OAL RE CME LA E AGASTERE ES 98.7 50 — TR RNA GLOBE LME TT 100
Si nous comparons ces rapports aux rapports moyens, nous voyons que les écarts en plus sont de 1°7 pour les 10 premiers centimètres cubes, de 1°5 pour 20 centimètres cubes, de 1°6 pour 30 centimètres cubes, de 1°5 pour 40 centimètres cubes et de 1°9 pour 50 centimètres cubes.
Considérons, au contraire, les résultats suivants provenant de la distillation de 110 centimètres cubes de solution contenant 08'45 d’ammoniac et saturés par 26°°47 d’acide sulfurique normal :
10-cent."cubes mere à Ne NL A RER 65.3 20 STE THEN A PATTES DA Ve HS EE Li SS
30 Se dE RE DR CES a RU 94.8 40 ME MS BEN à 05 02% CT Poe 96.8 50 — D D TS RS DEN PINOT CSN PAT EA
Là, les écarts sont, en moins, de 1°4 pour les 10 premiers centimètres cubes, de 0°5 pour 20 centimètres cubes, de 1°8 pour 30 centimètres cubes, de 0°4 pour 40 centimètres cubes, de 0°7 pour 50 centimètres cubes.
Du reste, ayant comparé tous les rapports que nous avons obtenus avec les rapports moyens, nous avons constaté que les plus grands écarts étaient :
Pour les 10 premiers cent. cubes : en moins 2 cent. », en plus 1 cent. 7
— 920 —— — - Qcent. 1, — 1Àcent.5 — 30 — — Acent. 4, — 1 cent. 6 — 40 — — 1cent.5, — 1Âcent.5 — 50 + — — 4 cent. 7, — 1Âcent.9
4ce2 pour la seconde et la troisième; nous prenons alors l'acide centinormal et nous employons 39 pour saturer la quatrième prise, ce qui fait 0cc39 exprimés en acide sulfurique décinormal ; soit 17°°19 pour les quarante premiers centimètres cubes.
ss fe (Rite
Toutes les méthodes de détermination de l’ammoniaque sont susceptibles d'offrir de pareils écarts.
Enfin, comme exemple d’une distillation normale, nous citerons la suivante, opérée sur 110 centimètres cubes de solution contenant 0603 d’ammoniac. La quantité de SO? N/10 nécessaire pour saturer les 0803 d’AzH$ du ballon est égale à 170°7. -
10 cent. cubes. . . . . Rte M TT à 11c°8 20 NT A 1 PER IE D mt 15 6 30 ET NE PME RE PRE 16 8 40 RE NE DDR rene GR A lee le En o 17 19 90 AD A RULES NS MON LAS AUDE 5e 17 35
On voit donc que les quantités d'acide employées et par suite les quantités d’ammoniac passées sont :
Pour les 10 premiers cent. cubes de 66 cent.6 de la masse totale soumise à la distillation.
TEA — 88 cent. 1 = = O0 — 94 cent. 9 — — — AUS, — 97 cent, 1 — — — 50 — 98 cent. — —
Ces chiffres sont en tous points superposables pour ainsi dire à la moyenne.
En ce qui concerne les doses inférieures à 0s‘02 d’AzH° pour 110 centimètres cubes, nous avons également fait de nombreuses distillations; les doses mises en œuvre sont toutes comprises entre 0801 et 080014. En ce qui concerne les 40, 20, 30 premiers centimètres cubes, les rapports sont faibles; c’est ainsi que la moyenne est : F
Pour les 10 premiers centimètres cubes. . . . . 60 cent. 5 — 20 De PTE Gent — 30 — Ur: C08.cent. 6
Mais, aux premiers 40 centimètres cubes la moyenne remonte et s'élève à 98 centièmes. On voit qu’il y à peu de
différence entre ce chiffre et la moyenne 97,2 pour les doses comprises entre 0550 et 0802, et nous devons dire que tous les pourcentages que nous avons calculés dans ce cas pour les AO premiers centimètres cubes sont tous aussi voisins de 97,2 que le chiffre 98 lui-même. Donc, pour effectuer la distillation de liqueurs très faiblement concentrées, il sera bon de recueillir de suite les 40 premiers centimètres cubes, de titrer avec SO‘H° N/100 et de calculer avec 98, ou 97,2, ou un chiffre moyen comme coefficient; on aura des résultats aussi approchés qu’on puisse le souhaiter lorsqu'il s’agit de solutions contenant 7,5 et même 1 dixième et demi de milligramme pour 110 centimètres cubes, doses extrêmes sur lesquelles nous avons opéré.
À cui dr À