CHAPITRE III

PRÉPARATION DES CATALYSEURS

Pierre ponce

Tous les catalyseurs que nous avons employés étaient montés sur de la pierre ponce, de grosseur variable, suivant l’action plus ou moins énergique à obtenir. Pour opérer dans le vide, il convient, si l’on veut avoir un bon rendement en produit transformé, d'opérer le montage du catalyseur sur de la pierre ponce granulée très finement et très régulièrement. Celle-ci s’obtient facilement en concassant de gros grains, en éliminant la poudre à travers une toile métallique, et en prenant les grains qui passent à travers un tamis dont la dimension des trous dépasse à peine celle d’une tête d’épingle.

La ponce employée doit-êlre purifiée avant le montage du catalyseur, pour cela :

19 On immerge les grains dans l'acide sulfurique concentré pendant 2? ou 3 jours (jusqu’à ce qu’il ne se dégage plus de gaz sulfureux). L’acide se colore en noir foncé tandis que les matières organiques sont en partie détruites.

On lave ensuite les grains de ponce abondamment à l’eau ordinaire. Pour cela la ponce est placée dans un grand flacon à tubulure inférieure par où l’on fait arriver un courant d’eau. La flacon est fermé par une toile métallique qui laisse évacuer l’eau et évite que les grains de ponce soient entraînés.

On termine par le lavage de la ponce sur un filtre, avec de l’eau distillée, jusqu’à ce qu'il ne s’élimine plus ni chlorures, ni sulfates, et qu’on obtienne un résidu nul à l’évaporation.

Finalement on calceine au rouge dans un four a moufle pour détruire les dernières traces de matières organiques.

Il est bon de ne pas se contenter d’une simple calcination, pour toute purification, car la ponce obtenue serait toute noire, par suite de la carbonisation des substances organiques.

Nous avons utilisé trois sortes de catalyseurs, tous montés sur ponce : le nickel, le cuivre et l’oxyde de platine.

Catalyseur au nickel

La préparation du nickel, quoique très classique, n’en est pas moins une opération très délicate, sur laquelle les auteurs, en général, ne donnent pas beaucoup d’exphcations.

On part d’un sel de nickel, nitrate ou sulfate, mais pas du chlorure, les traces d’halogènes étant difficiles à éliminer et rendant le catalyseur inactif.

Néanmoins, le nitrate de nickel pur étant d’un prix élevé et livré cristallisé avec 6 molécules d’eau, on peut, en partant du chlorure commercial, obtenir du nickel chimiquement pur, par le procédé suivant :

Dix parties de chlorure de nickel cristallisé sont dissoutes dans l’eau froide, à saturation.On y ajoute cinq parties d’une solution de nitrite de potassium très concentrée et légèrement acidulée par l’acide nitrique. On laisse reposer douze heures et on filtre le cobaltonitrite précipité. On fait passer dans le filtrat un courant d’anhydride azoteux, provenant de la réaction de deux parties d’acide nitrique sur quatre parties d'acide arsénieux. Quand le liquide ne dépose plus, (après 24 ou 48 heures), il ne contient que des traces de cobalt. On sature alors d’acide chlorhydrique et évapore à sec pour chasser l’acide nitrique formé dans la réaction précédente. Le résidu est repris par le moins d’eau possible, et traité par six ou sept volumes d’une solution saturée de chlorure d’ammonium dans l’ammoniaque. Il se précipite du chlorure de nickel ammoniacal : Ni CI2, 6 NH.

On le calcine à 2509. On obtient du chlorure de nickel anhydre, que l’on redissout dans l’eau, et on renouvelle la précipitation pour éliminer les sels de potassium empruntés aux eaux mères par le premier précipité.

Le chlorure ammoniacal, calciné à nouveau à 2500 est dissous dans l’eau et précipité par l’oxalate d’ammoniac. On chauffe

moe

ce précipité au rouge faible dans un courant d'hydrogène. Il reste du nickel pur. (1).

On n’a plus qu’à redissoudre celui-ci dans l’acide nitrique, pour avoir le nitrate absolument pur.

. 5 F ‘ En partant du nitrate, nous avons préparé. le catalyseur au nickel, par trois procédés différents. |

a). — Précipilalion à l’élat d’'hydrate :

Deux cents grammes de nitrate de nickel sont dissous dans deux litres d’eau et additionnés à l’ébullition d’une solution de soude en quantité théorique. Le précipité formé se décante très rapidement, et on peut effectuer de cette façon trois ou quatre lavages avec deux litres d’eau portés chaque fois à l’ébullition. Mais quand le précipité arrive à un certain degré de pureté, il ne se décante plus et la purification devient très pénible. En filtrant sur papier, il faut 2 jours pour un lavage ; en filtrant sur toile et sur vide on peut aller un peu plus vite. Nous avons trouvé, par hasard, que le crêpe de Chine convenait particulièrement bien pour cette filtration sous vide. On arrive à faire un lavage avec deux litres d’eau en ? ou 3 heures, la masse d’hydrate étant délayée chaque fois dans l’eau bouillante. On poursuit le lavage jusqu’à ce que les eaux ne donnent plus de coloration bleue avec la diphénylamine en solution sulfurique.

Un autre procédé de purification de l’hydroxyde, beaucoup plus long, mais plus pratique en ce sens qu'il ne demande aucune surveillance, ni manipulation, consiste à mettre la bouillie d’hydrate dans un dialyseur. On n’a qu’à remplacer l’eau de celui-ci chaque matin.

b). — Précipilalion à l’élal de carbonale.

Ce procédé est assez avantageux, parce que le carbonate de nickel ne forme pas une masse aussi gélatineuse et colloïdale que l’hydrate. Les lavages sont donc plus rapides. On opère