CHAPITRE AIN

PRÉPARATION DES CATALYSEURS

J'ai utilisé, ou bien le nickel réduit, ou l’oxyde de platine monté sur ponce. Ce dernier m'a parfois donné les meilleurs résultats ; 1l est moins altérable et très actif.

La préparation du nickel est trop classique pour insister. Je suis parti de l’hydrate préparé à partir du nitrate par précipitation au moyen d’une solution de soude pure en quantité exactement théorique. La bouillie d’hydrate purifiée a été incorporée à de la ponce très finement granulée, puis séchée à 140° et réduite dans le tube même qui doit servir à la catalyse entre 270-200°, suivant les indications de Brunel (?).

Si l’on veut conserver le catalyseur, ou lutihiser dans un autre tube, 1l vaut mieux le laisser refroidir dans un lent courant de CO? pour éviter que, plus tard, au contact de l'air, ne se manifestent les propriétés pyrophoriques du métal; on l'immerge ensuite dans l'alcool.

Il y a souvent intérêt à se servir de ponce granulée aussi finement que possible. J'ai obtenu d'excellents résultats avec de la ponce dont la grosseur des grains dépassait à peine celle d’une tête d'épingle. On l’obtient aisément par concassage de morceaux plus gros. On se débarrasse de la poudre au moyen d’un tamis très fin; un autre tamis d’un numéro supérieur permet l'élimination des grains de trop gros diamètre.

L'oxyde de platine a été employé, pour la première fois, par Voorhees et Adams (*), en 1922, mais pour des hydrogénations en milieu liquide. J'ai pensé qu'il pourrait être inté-

(1) Ann. Ghim. Phys. (1905) [8], p. 205.

(2) Am, Chem. Soc. (1922), p. 1397.

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ressant de généraliser son emploi en système gazeux, en prenant de la ponce finement granulée comme support. Son activité a été dans ces conditions excellente.

Voici la façon de le préparer :

À une solution d'acide chloroplatinique correspondant à 2 gr. de Pt. dans 10 cm° d’eau, on ajoute environ 40 gr. de mitralte de soude. On chauffe doucement jusqu’à évaporation de l’eau, puis fusion complète du mélange, qui a lieu vers 300°. On continue la fusion en agitant jusqu'à ce que l’on ne constate plus de dégagement sensible des vapeurs brunes des oxydes d'azote, ce qui demande environ un quart d'heure. Une poudre brunâtre s’est alors précipitée dans le mélange en fusion. On laisse refroidir la masse et on la traite par environ 100 em d’eau; on lave le précipité par décantation. Il est préférable de ne pas filtrer, une parte de l’oxyde étant entraînée dans le filtrat. Il vaut mieux plaquer le précipité sur un tube par centrifugation et laver jusqu’à disparition complète du nitrate,

Pour le montage sur ponce, on remet l’oxyde en suspension dans l’eau; on ajoute de la ponce très finement granulée et on évapore à siccité au bain-marie. Il est indispensable, pour avoir une bonne répartition de l’oxyde sur ia. ponce, d’agiter constamment pour éviter que l’oxyde de platine se dépose au fond de la capsule.

Régénération du catalyseur (Cas d’encrassement). — J'ai constaté un phénomène d’empoisonnement dû à l’adsorption sélective de certains produits de la réaction qui recouvrent ainsi la surface catalytique.

Dans l’hydrogénation des nitriles, en particulier, cet empoisonnement se fait avec une intensité telle qu'il compromet rapidement la vie du catalyseur, et 1l était très important d'y remédier.

J'ai réussi, dans certains cas, à régénérer complètement l'oxyde de platine, en provoquant sur sa surface une réaction catalytique avec le poison lui-même. Il suffit de nettoyer le

catalyseur à froid par des lavages à l’éther qui enlèvent la majeure partie des goudrons. On termine en brülant les dernières traces, par passage d'oxygène pur sur le catalyseur à 300°, qui devient aussitôt apte à de nouvelles opérations. Cet encrassement par les goudrons est un phénomène d’empoisonnement réversible qui résulte d’une adsorption faible, et la température de 300° à laquelle 1l faut porter le catalyseur pour empêcher le poison de le recouvrir n’est pas suffisante pour provoquer une perte de sa surface active par « sintering »

ou coagulation.

Remarque sur l'activation du catalyseur. — J'ai essayé d'activer le catalyseur en le portant, après isolement convenable, à un potentiel d'environ 4.000 volts, ou bien en le faisant traverser par un courant.

À cet effet, j'a1 utilisé un tube à effluves, constitué par une enveloppe de verre, cylindrique, étirée à ses deux extrémités où se trouvaient soudées deux électrodes en platine, reliées à un faisceau de fils de cuivre soudés dans de fines baguettes de verre placées dans toute la longueur de l'enveloppe. Normalement, l’effluve devait éclater entre ces petits tubes portés, deux à deux, à des potentiels différents. Le catalyseur monté sur ponce excessivement fine avait été lassé dans les vides intertubulares,

Dans l'hydrogénation du géraniol, alors que dans le vide il se forme, comme nous le verrons plus loin, uniquement du citronellol, dans les mêmes conditions, mais, le catalvseur élant porté à un potentiel de 4.000 volts, j'ai obtenu un peu d'hydrocarbure complètement saturé, c’est-à-dire du diméthyl- 2-6 octane. |

Néanmoins, les résultats n’ont pas été suffisamment différents pour permeltre de tirer une conclusion précise. Mais peut-être avec une source de 50 ou 100.000 volts, que nous n'avions pas à notre disposition, aurait-on pu observer une acüvalion beaucoup plus nette.

PRÉPARATION DES CATALYSEURS 15 Nous pouvons seulement dire que le passage d’un courant alternatif, ou l'élévation du potentiel du catalyseur, semblent augmenter son activité. D'ailleurs, une publication toute récente (1), que nous ne connaissions pas encore lors de nos premiers essais, montre la possibilité d'accélérer la catalyse du gaz tonnant, en présence de Pt, par le courant alternatif qui active le catalyseur de façon d'autant plus prononcée que l'intensité et le voltage sont plus élevés; la fréquence du courant entre 50 et 1.000 périodes paraît êlre sans influence sensible.

(:) K.-A. Horrmax et A. Dove, Ber. (déc. 1924), 57, p. 1969, ou Bull., extraits (février 1925), p. 217.