II. M

qui a le grand mérite à nos yeux, d'avoir la priorité sur tous les autres.

Cet expérimentateur profite de l'aspiration vitale pour injecter le liquide préservateur dans les arbres sur pied ou abattus. L'aubier, plus poreux que le cœur , s'en pénètre facilement , tandis que le centre n'est pas atteint.

Pour appliquer ce procédé , il suffit de faire à la base de l'arbre encore debout, deux incisions, laissant entre elles un intervalle de quelques centimètres, et de disposer à l'entour, une bande de toile enduite de caoutchouc , recevant d'un tonneau , au moyen d'un tube , le liquide qui doit être aspiré.

M. Boucherie se sert aussi d'un autre procédé dit de déplctcement. Il consiste à placer dans une position presque horizontale , l'arbre récemment abattu ; à entourer le tronc, près de son extré mité la plus large, d'un sac imperméable , où l'on fait arriver le liquide préservateur, à l'aide d'un tube partant d'un tonneau placé à proximité : la sève est chassée bientôt par le liquide qui s'introduit dans les conduits ouverts. De cette manière, les bois tendres s'injectent rapidement , et d'une manière uniforme ; mais il n'en est pas ainsi pour les bois durs , dont l'aubier seul est promptement pénétré, tandis que le cœur ne l'est que très-peu , et irrégulièrement.

On a beaucoup perfectionné ce procédé, pour les traverses des chemins de fer, en opérant de la manière suivante : On prend upe pièce de bois ayant deux fois la longueur de ces traverses : on donne au milieu un trait de scie qui pénètre jusqu'à 3 ou 4 centimètres du côté opposé : en soulevant au moyen d'une cale , et au milieu , la pièce de bois au-dessous de la portion ménagée , la fente s'ouvre : si on en garnit les deux côtés verticaux avec une corde goudronnée, et que l'on ôte la cale, la corde fortement comprimée , ferme hermétiquement les deux côtés , et produit ainsi un petit réservoir étroit au milieu de la pièce de bois. Il suffit alors de percer obliquement un trou de tarrière, qui pénètre jusqu'au réservoir, et d'y adapter un tube par où arrivera, sous une certaine pression , le liquide préservateur. Cet agent s'insinue dans les fibres et canaux et se rend peu à peu vers les deux extrémités.

Bien qu'au point de vue théorique, le bois préparé par les méthodes de M. Boucherie, ne soient pas les meilleurs , néanmoins leurs bons effets ont été sanctionnés par une longue expérience. On ne peut douter que les administrations des chemins de fer et des télégraphes électriques tireront de leur emploi de grands avantages , pour les traverHes^ et les poteaux ; de même que les agriculteurs pour les tuteurs et les échalas , les mineurs pour

les étais, enfin, les constructeurs, qui pourront désormais se servir de bois tout à la fois imputréfiable, et incombustible *.

En Angleterre on se préoccupe beaucoup d'un moyen de conservation proposé par M. Bethell , et qui consiste a injecter dans le bois le produit de la distillation du goudron de houille. La partie active de cette liqueur étant la naphtaline , on peut dire que le moyen proposé par M. Bethell n'est que la réalisation d'une ancienne idée, car on sait que la naphtaline est considérée comme un antiseptique.

Voici comment s'exprime M. Ciift de Birmingham , pour expliquer l'action conservatrice de ce produit igné : « Si l'on plonge « une pièce de bois dans le produit de la distillation du goudron « de houille, la naphtaline coagule l'albumine du bois, et en a prévient ainsi la décomposition putride : l'huile bitumineuse , « pénétrant dans tous les tubes capillaires , cuirasse hermétique- « ment la fibre ligneuse , et ferme ainsi de tous côtés les pores, a qui se trouvent abrités à la fois , et de Tair et de l'eau. »

Cette méthode préservatrice des bois est pratiquée en Angleterre sur plusieurs chemins de fer depuis un grand nombre d'années.

Non-seulement la naphtaline donne de la valeur à un bois que la décomposition aurait déjà atteint, mais elle le préserve aussi de l'attaque des insectes xylophages dans les travaux des constructions maritimes. Au port de Lowestoft, des expériences se poursuivent depuis cinq ans avec un plein succès.

M. Bethell a deux procédés pour imprégner de naphtaline les bois de construction. Le premier consiste à placer la pièce dans un fort cylindre en fer, et à opérer ensuite le vide au moyen d'une machine pneumatique; la liqueur naphtalique est alors introduite dans le cylindre , et foulée par une colonne d'air que pousse le piston d'une pompe.

Le deuxième moyen consiste à placer le bois dans une chambre à air chaud communiquant avec le foyer, et à faire passer au travers des pièces les produits de la combustion. Non-seulement le bois sèche ainsi rapidement , mais il s'imprègne encore des produits pyrogénés donnés par le combustible employé à chauffer la chambre. Les pièces de bois ainsi desséchées sont plongées dans un bain de naphtaline. Ce dernier moyen évit^ l'emploi d'une pompe ou d'une machine à vapeur.

Si les liquides préservateurs étaient naturellement colorés , ou

i . Le bois imprégnés de chlorure de calcium, se carbonisent par une température éleyée, mais ne se détruisent pas.

4*76 CHIHlB ÉLÉMENTAIRE.

bien s'ils pouvaient produire des colorations , en agissant sur les principes propres au bois, on conçoit, que tout en rendant celui-ci inaltérable , ils lui donneraient des qualités dont les arts de luxe pourraient profiter. C'est ainsi , en effet , que le platane injecté avec du pyrolignite de fer, prend des teintes très-recherchées dans rébénisterie.

La conservation , et tout à la fois la coloration des bois sont devenues dans ces dernières années, grâce aux travaux de M. Boucherie , une véritable industrie pour la France. Ainsi , avec de Tazotate de cuivre et de la teinture de campéche, ou de la teinture de tournesol , on obtient des bois nuancés de bleu : la dissolution d'acétate de cuivre sert aux nuances vertes ; l'injection successive d'une teinture de noix de galle , et d'une dissolution de sulfate de fer produit le noir; les teintures appliquées depuis longtemps aux étoffes (rocou, garance, orseille, etc., etc.) donnent les nuances diverses de rouge et de violet : et pour compléter l'assortiment , on a même imaginé de décolorer le bois ( principalement le bois tendre ) , en le soumettant à un véritable blanchiment intérieur, A cet effet , on y injecte successivement une dissolution de soude à j de degré, de l'eau, de l'hypochlorite de chaux, enfin de l'eau acidulée par l'acide chlorhydrique.

Nous venons de voir les effets de l'action de l'air sur le bois ; passons aux effets de l'action de la chaleur.

Le bois chauffé en présence de l'air commence à s'altérer vers + 150". A mesure que la température s'élève, la décomposition devient plus profonde , et ses produits généralement gazeux , s'enflamment et se dispersent, et il ne reste plus que de la cendre.

Si le bois est chauffé de telle façon que l'air n'arrive pas librement à sa surface, les phénomènes sont différents. Dès qu'il commence à s'altérer, il brunit : plus la chaleur s'élève, plus il diminue de poids. Les produits sont en partie liquides, en partie gazeux, et lorsque la décomposition est terminée , on lui trouve encore sa forme primitive : mais alors , le bois ne se compose plus que d'éléments fixes minéraux et de carbone : en d'autres termes , il s'est carbonisé *.

1. M. Gagniard-Latonr fit connaître en 1838 à la Société philomatique une expérience de grillage faite sur dn bois de peuplier sec, renfermé dans un tube en verre soudé aqx denx extrémités. En 1850 il communiqua des expériences semblables faites sur des bois de chêne, de sycomore, de bouleau, et de buis taillés en petits cylindres. Voici les phénomènes qui furent observés. Dès que la température arriva à -f- 3600, tons les échantillons prirent une couleur brune, et bientôt après, ils se convertirent en un liquide noir trèt-eoulant, qui ne tarda pas à s*épaissir en boiiillonnanr, et à se concréter pour ainsi dire. A l'ouverture des tubes refroidis, il se dégagea beaucoup de gaz, dont la moitié dn volume était soluble dans Veau, tandis x[ue Tautre

Deux industries se rattachent directement à la décomposition ignée du bois : ia fabrication du charbon; la fabrication de V acide pyroligneux ou vinaigre de bois. Nous allons jeter sur elles un coup d'oeil rapide.

Tous les procédés au moyen desquels on opère la transformation du bois en charbon , peuvent se diviser en deux classes. La première comprend les procédés de carbonisation par simple distillation, la seconde les procédés de carbonisation par distillation, et par combustion.

Si l'on introduit dans une cornue des éclats de bois , puis qu'on chauffe cette cornue, évidemment le bois se décomposera en vertu de la chaleur qui lui est appliquée , et les produits de sa décomposition se rendront dans l'air. On obtiendra encore le même résultat, si l'on renferme le bois dans une chambre ayant des issues pour les produits liquides et gazeux (procédé de M. Schwartz), et si Ton y fait arriver la flamme engendrée dans des foyers extérieurs : ou bien encore , si au moyen de la vapeur on chauffe fortement du bois contenxi dans des cylindres (procédé de M. Violette) *. Dans ces différents cas , le bois se décompose parce que chacun de ses principes organiques immédiats éprouve à un certain degré de température, une altération qui donne naissance à un produit pyrogéné fixe , à un produit pyrogéné volatil , et à un dégagement de gaz : pour chaque température , il s'établit un certain équilibre ; la chaleur augmentant , l'équilibre est détruit , et il se forme de nouveaux produits pyrogénés , les uns fixes, les autres volatils , jusqu'à ce qu'enfin il ne reste plus que du charbon. Si une portion de cet élément disparaît sous une forme quelconque, ce n'est donc pas par l'action de l'oxygène de l'air ; il n'y a pas combustion dans l'acception ordinaire du mot , et l'oxygène que l'on trouve dans les produits , faisait partie du bois lui-même.

11 en est autrement, lorsqu'on suit les méthodes comprises dans

moitié brûlait facilement, mais sans éclat. La matière charbonneuse était luisante, et à cassure Titrense; chauffée an rouge en présence de Tair, elle brûlait ayec une flamme assez brillante.

D'après le volume du gaz comprimé, M. Cagniard-Latour pense que dans certains cas, les tubes ont pu supporter une pression intérieure de 100 atmosphères. Ce savant voit dans ces faits une indication du mode d'après lequel a pu se former la houille : haute température, et haute pression *.

i . Pour les détails du procédé de if. Schwartz, voir le Dictionnaire det arts et manufactures, page 596 : pour le procédé de M. Yiolette, voir les Annales de cfc«tnie et de physique, tome 23, page 475, 3» série.

* n est érident qae la chaleur et la pression ne sont pas les seuls agents qui ont joué un rôle dans les expériences de-M. Cagniard-Latour : il faut aussi compter les alc€Uis du verre.

aHIMIB ÉLÉMENTAIRE.

la seconde classe. Ici on laisse arriver au milieu de la masse du bois à carboniser, une certaine quantité d'air, de manière à brûler une partie du combustible, pour distiller Tautre. Dans ce cas , la somme des produits ne peut pas être la même que celle qui provient des procédés compris dans la première classe : la perte du bois doit être plus grande , et par conséquent , le rendement en charbon plus petit.

Cependant, les procédés de carbonisation généralement pratiqués dans l'industrie, sont compris dans la seconde classe; et ce qui est à remarquer , c'est que les procédés les plus suivis , sont précisément ceux qui ne donnent pour produit que le charbon , et laissent perdre tous les autres. Ce qui prouve une fois de plus , que dans la pratique, la réussite dépend d'un concours de circonstances qui ne relèvent point de la théorie.

Nous fixerons d'abord notre attention sur les procédés compris dans la seconde classe , parce qu'ils sont les plus usuels.

Les procédés industriels de carbonisation , ou du moins ceux qui servent à faire la plus grande partie du charbon , portent le nom de procédés des forêts. Il y a Vancien et le nouveau. L'ancien est principalement pratiqué, pour les bois résineux , et dans les pays des montagnes, où il est difficile de trouver des abris convenables.

Sur une aire légèrement inclinée , formée de terre et de fraisil *,

Fig. 98.

on construit avec du bois, un tas de forme rectangulaire (fig. 98). La largeur du tas varie entre 2 à 3 mètres, et la longueur entre

1 . Le fraisil est un mélange de poussier de charbon et de terres calcinées.

12 à 43. Des pieux sont enfonces verticalement en terre, tout à l'entour de l'aire, environ à 0" 50 de distance des brèches de bois. Des planches adossées contre ces pieux servent à maintenir la couverte de fraisil qui enveloppe latéralement les faces verticales du tas. L*élévation de ce dernier va en croissant depuis la partie antérieure, où elle n'est que de 0"™ 60 , jusqu'à l'extrémité postérieure, où elle est de 5 mètres ; de sorte que la face supérieure représente un plan incliné à l'horizon de 45 à 20° : elle est également recouverte de fraisil, ou bien de terre et de gazon.

On allume le tas à la partie antérieure. Aussitôt que l'on voit sortir la flamme à travers la couverte, on ferme le trou qui avait servi à allumer, et on en perce, dans la couverte, toujours vers le commencement du tas, trois ou quatre de 2 à 3 centimètres de diamètre. On les laisse ouverts jusqu'à ce que la fumée noire et épaisse, qui s'en dégage d'abord, ait fait place à une fumée légère, d'une teinte bleuâtre ; alors on bouche ces trous, puis on en ouvre d'autres un peu plus loin , tant sur les côtés du tas , que sur le dessus, et on continue ainsi jusqu'à ce qu'on ait atteint la tète , ou l'extrémité opposée.

Par le nouveau procédé des forêts, on carbonise le bois disposé en meules. Sur une aire bien battue , on construit , avec 3 ou 4 grosses bûches , une espèce de cheminée de 0"* 25 à 0™ 30 de largeur : autour de cette cheminée , on range le bois debout , et sur trois étages superposés ; les diamètres de ces étages doivent diminuer successivement de manière à former un tronc de cône posé sur sa large base : autour de la base se trouveront des évenfs d'admission^ espaces d'environ Om 60, et qu'on laissera ouverts pendant toute la durée de la carbonisation. On couvre la meule de fraisil, et on y met le feu, en jetant dans la cheminée , du charbon embrasé et du menu bois. La cheminée reste ouverte , pendant un certain temps, afin que tout le centre du tas entre en ignition. Quand la combustion est suffisamment active à l'intérieur, on bouche la cheminée, puis après quelque temps , on commence à percer dans la couverture , à partir du sommet des évents de dégagement. Il en sort d'abord des fumées blanches et épaisses ; lorsqu'elles deviennent peu abondantes, d'un bleu clair, et presque transparentes, c'est un signe que la carbonisation est achevée dans cette zone : alors on bouche les évents et on en pratique d'autres à 0"20 ou à 0^30 au-dessous des précédents : les derniers ouverts seront à leur tour bouchés, dès que les mêmes phénomènes s'y seront manifestés ; on continue ainsi jusqu'à ce que les évents de dégagement soient arrivés près des évents d'admission. On ferme alors tous les orifices , puis on recouvre la

meule avec une couche de terre humide , qu'on arrose au besoin et qu'on laisse refroidir pendant 24 heures.

Les meules ont ordinairement à leur base un diamètre de 4 à 6 mètres et contiennent 40 à 50 stères de bois. Cette figure ( fig. 99) vous donnera une idée de l'appareil au commencement de l'opération.

La théorie de la carbonisation par le procédé des forêts a été donnée par Ébelmen. Ce savant a reconnu que l'oxygène de l'air,

Fig. 99

qui pénètre dans la meule par les évents d'admission, se change complètement en acide carbonique sans mélange d'oxyde de carbone, et qu'il porte en entier son action sur le charbon déjà formé, en sorte que cette action étant nulle sur les produits de la distillation du bois, celle-ci s'opère de la même manière qu'en vase clos. Si l'on démolit une meule en partie carbonisée, on trouve que la surface de séparation entre le charbon formé et le bois non carbonisé est celle d'un tronc de cône renversé, ayant le même axe et la même hauteur que la meule, et dont l'angle augmente à mesure que la carbonisation avance.

Pour concevoir que l'oxygène de l'air se change seulement en acide carbonique, il faut admettre que l'air ne traverse pas une épaisseur un peu considérable de charbon incandescent et que la combustion a lieu à la surface de séparation entre le charbon produit et le bois non carbonisé.

Le refroidissement dû à l'absorption de chaleur latente produite par la distillation du bois, s'oppose à ce que l'acide carbonique, premier produit de la combustion, se change en oxyde de carbone. On sait que celte transformation a besoin, pour s'effectuer, d'une température élevéo.

MNGT-SIXIÈME LBÇON. 484

Les produits de la distillation du bois renfermant un© proportion censidérable de gaz peu ou point combustibles, dont le calorique spécifique est trop fort pour qu'ils puissent facilement s'enflammer, on conçoit que, dans la carbonisation en meules, l'oxygène de l'air se porte sur le charbon déjà formé plutôt que sur les produits de la distillation.

Tout ce que nous venons de dire sur la méthode des meules s'applique aux autres méthodes où l'on sacrifie une partie du combustible pour distiller l'autre.

La fabrication du charbon implique celle de Vacide pyrolîgneux, ou vinaigre de bois (acide acétiqve).

Le procédé des forêts ne se prête pas à la fabrication de cet acide, car on n'y recueille que le résidu de la distillation, c'està-dire le charbon. Les autres méthodes, que nous avons à peine signalées parce qu'elles sont les moins suivies, sont caractérisées, au contraire, par cette circonstance que l'on y recueille non-seulement le résidu (le charbon) , mais encore la plupart des produits, dont le plus important est Yacide pyroligneux. Aussi y a-t-il des fabriques où l'on se préoccupe moins de la production du charbon que de celle de l'acide.

Dans ces derniers temps, on a adopté en France un procédé suivi par M. Kestner à Thann, et dont l'iinvention est due à M. Montrât. La particularité remarquable de ce procédé consiste en ce que les produits gazeux de la distillation sont amenés dans le fourneau : de sorte que l'opération, une fois commencée, continue et s'achève sans qu'on ait besoin d'autre combustible que celui qui , ^us forme de gaz, sort de l'appareil distillatoire.

Voici une esquisse (fig. 100) qui nous facilitera l'intelligence du procédé.

Le bois est chargé dans un cylindre en fonte A, dont la capacité est environ de 3 mètres cubes. Le cylindre est placé dans un fourneau à grille C que l'on charge par la porte d, La flamme tourne autour du cylindre, en parcourant les carneaux e € , et arrive dans la cheminée. Les produits de la distillation se rendent par le tuyau en tôle ggg^ replié quatre fois sur lui-même et enveloppé entre coude et coude par des manchons réfrigérants m mm. Dans l'intérieur de ces derniers circule de l'eau froide qui leur arrive du réservoir k par le tube /, pénètre par n, et monte par les tubes verticaux de jonction ooo jusqu'au tube recourbé t, par où elle sort bouillante. Les produits condensés de la distillation tombent par le conduit q dans le réservoir r, tandis que les gaz combustibles se rendent par l'embranchement s sous la grille c. rr. H

CHJHIE ÉLÉMENTAIRE.

Par cette disposition, on voit qu'il n'est besoin de mettre du combustible dans le fourneau qu'au commencement de l'opération,

Fig. «00.

la chaleur produite par la combustion des gaz étant suffisante pour achever la distillation.

Chaque stère de bois de sapin, carbonisé dans cet appareil , produit 5 hectolitres d'acide pyroligneux brut , marquant 5 à l'aréomètre de Baume, et laisse 220 kilogrammes de charbon.

Quel que soit le bois employé, V acide pyroligneux obtenu est toujours le même, au degré de dilution près; mais il en est autrement du charbon. Celui-ci sera d'autant meilleur, que le bois soumis à la distillation aura été plus dur. On prétend que le bois qui a été longtemps exposé à l'air donne un charbon de moins bonne qualité que celui qui a été carbonisé peu de temps après avoir été coupé. La quantité absolue des produits varie selon la nature du bois que l'on a employé. Ainsi, par exemple, 400 kilogrammes de bouleau blanc ou de hêtre rouge laissent 25 kilogrammes de charbon ; le même poids de pin rouge n'en laisse que 24.

On apprécie le produit eh acide acétique réel par la proportion de cet acide nécessaire à la saturation de \ 00 parties de carbonate de potasse. Vous voyez au tableau suivant les différences notables que l'on constate entre les produits des bois de diverse nature.

VINGT'SIXIÈME LBÇON. 483

Nom des bois soumis à Quantité d'acide pyrolig^ueux

la distfUatiOD. brut, nëeeseaJre ptfur saturer tOO

parties de earbimale 4e poUute,

Bouleau blanc ) ^ ^ ^^^^^ ^^

Hêtre rouge j "*"

PiiifDng« «... 1309

HODX \

Hêtre blanc .^v* I ^ 576 à 640

Frêne ordinaire j " * *

Châtaignier sauvage '

Fiablanc j

L'acide pyroligneux brut a une couleur brun rougeâtre. Il tient en dissolution une certaine quantité d'huile empyreumatique et de goudron ; une autre portion de ces produits y est simplement suspendue. Cette dernière peut en élre séparée par le repos et la décantation. L'acide décanté est transporté dans de grandes chaudières en tôle, où on le sature avec de la chaux ou de la craie. Il se sépare ainsi une nouvelle quantité de goudron sous forage d'écumes, qui viennent nager à la surface du bain, et que Ton retire avec des écumoires. On laisse reposer, puis on décante la dissolution d'acétate de chaux, qu'on évapore jusqu'à ce qu'elle marque 4 5® à l'aréomètre ; alors on y «youte une dissolution saturée de sulfate de soude ; les acides échangent leurs bases, il se forme du sulfate de chaux qui se dépose et de l'acétate de soude qui reste dissous : celui-ci est évaporé et concentré a son tour, jusqu'à ce que la liqueur marque 27 ou 28 degrés aréométriques, suivant la saison ; on le verse dans de grands cristallisoirs, et , après trois ou quatre jours, on décante les eaux mères. On obtient ainsi une première cristallisation d'acétate de soude en prismes rhomboïdaux très-colorés et très-volumineux.

On purifie l'acétate de soude brut par de nouvelles cristallisations et par la torréfaction {fritte). Cette dernière opération exige beaucoup de soins et une grande habitude. Elle se fait d'ordinaire dans des chaudières en fonte très-évasées et peu profondes. Pendant tout le temps que la chaleur se maintient entre + 250<> à + 330<* centigrades, la masse fondue doit être remuée avec des râbles, il fuit prendre garde que la température ne s'élève assez pour décomposer l'acétate et que la chaleur ne soit inégalement dîstribuée ; car si un seul point de la masse entre en décomposition, celle-ci se propage avec une telle rapidité, qu'on en arrête difficilement le progrès. La chaleur ne doit jamais être assez forte pour qu'il se dégage la moindre fumée.

Lorsque tout l'acétate est bien liquéfié, qu'il n'y a plus de

484 CHIMIE ISLBIl^NTAIRE.

boursouflement et que la fonte est tranquille, Topéraiion est terminée. On laisse refroidir la masse,' on la dissout dans Teau pour séparer la matière charbonneuse, on évapore de nouveau, et l'on obtient ainsi de l'acétate de soude parfaitement blanc, qu'on décompose au moyen de l'acide sulfurique pour en extraire Vacide acétique.

Bien que ce dernier traitement "soit une opération très-simple, il exige néanmoins certaines précautions de la part de l'opérateur. Si l'on versait l'acide sulfurique sur Tacétate de soude par petites portions à la fois, il se dégagerait des vapeurs acétiques si abondantes qu'il faudrait interrompre l'opération ; en attendant , on perdrait une partie du produit que l'on cherche. Pour éviter ce double inconvénient , on verse l'acide sulfurique d'un seul coup (323 d'acide pour 400 d'acétate de soude grillé). La masse de l'acide se réunit au fond du récipient et n'agit que sur la portion du sel qui se trouve en contact avec lui : la chaleur qui se dégage par suite dé la réaction se distribue dans toute la masse et ne produit plus aucun effet sensible.

Comme l'acide acétique qui est devenu libre tient en dissolution un peu de sulfate de soude, il est nécessaire de le distiller. Lorsqu'on le destine aux usages culinaires, Talambic qui servira à la distillation sera muni d'un chapiteau et d'un serpentin en argent.

L'acide acétique que l'on obtient ainsi a ordinairement 10 acidimétriques *. Quand on veut l'obtenir à un plus grand état de concentration, on le mêle avec une quantité considérable de chlorure de calcium, qui lui enlève une portion notable d'eau, puis on le distille de nouveau et on l'expose à la gelée pour qu'il cristallise ; on décante la portion restée liquide, on liquéfie lès cristaux et on réitère la congélation jusqu'à ce que la masse entière cristallise à la température de + iV à -}- 43*. Alors il est à son maximum de concentration, il marque 88 à 90 degrés acidimétriques et porte le nom diacide acétique cristaUisable.

C'est dans cet état que nous en étudierons les propriétés dans la prochaine leçon.

i. An lieu de saturer 100 Tolnmes de dissolution alcaline titrée, il Ti*en satnre qQe40.

VINGT-SEP^iÈME LEÇON. 41^5

■li/

XXVllVi LEÇON

ACIDE AGÉTIQUB. — GAGODYLE. ^ ESPRIT DE EOU. -* ALTArATIOMB DU B0I8 A L'ABRI DE L'AIR.

Sommaire. — Procédés à'acétification. — Composition et propriétés de Vacide aoé' tique chimiquement par. — Acide acétique anhydre. — Action de la chaleur sur l'acide acétique, -r Aeétongf ses propriétés, et sa préparation. — - Génération des aeétones.^ Acide chloraeétique. —Acétates, de plomb, de cuivre ^ d'alumine, et de potatse. —Liqueur fumante de Cadet. — Cacody/». — Série cacodylique.— Esprit de bois. — Analogie de cecorps avecTacool. — Acide formique. —Chloroforme.— Vnnr cipaui produits tirés du goudron de bois. — Parjiffine. — Créosote. — Altération du bois à Tabii du contact libre de Tair. — Terreau, et acide humiquo. — Towhe. — Lignites. — Houilles. — Anthracites. — JMfférentes espèces de houille.— Carbonisation de la houille. — Gaz à éclairage. — Principaux produits tirés du goudron de la houille. — Benzine. — Acide carbazotique. — Série phénique. — Naphtaline. — Série napbtalique. — Bitumes. — Suifs de montagne , ou cires fossiles. — Pétrole. — Naphte. — Asphalte.

Messieurs,

Avant de commencer Tétude de Tacide acétique, je dois vous rappeler que ce n'est pas seulement par la distillation du bois qu'on prépare cet acide. Tout ce qu'on en consomme sous le nom de vinaigre provient de l'acétification des liqueurs alcooliques (voir leçon xxiv«, p. 93 ) ; et comme ce procédé est la base d'une industrie assez développée, je ne puis me dispenser de vous en parler. Si je m'écarte ainsi de l'étude générale du ligneux , je rends plus complète celle de l'acide acétique, principal sujet de cette leçon.

Tous les liquides alcooliques peuvent donner du vinaigre. En Angleterre et en Allemagne, on le prépare au moyen du moût de malt. En France, au moyen du vin, ou bien encore, mais en moindre quantité, avec des mélasses ou des sirops de fécule, les uns et les*«utres préalablement fermentes.

Voici les deux méthodes que l'on suit de préférence pour faire passer le vin à l'état de vinaigre.

Dans un cellier où la température sera de + 30» à + 35*, on dispose sur trois rangées un certain nombre de futailles ordinaires à vin, dont les deux fonds portent au deux tiers de leur diamètre un large trou de bonde. Chaque futaille est remplie, jusqu'au tiers de sa capacité, avec du vinaigre auquel on ajoute 10 litres de vin ; après huit jours, on en ajoute encore 40 litres, et ainsi de suite

486 CHIMIE ÉLÉMBNTAIRB.

jusqu'à ce que la somme du vin ajouté soit égale à 40 litres. Huit jours après la dernière addition, Tacétification étant achevée, on retire 40 litres de vinaigre, puis on recommence.

L'acéti6cation n'a pas toujours une marche régulière. Elle est lente pour les vins récents qui retiennent encore de la matière sucrée. Les vins vieux peu alcooliques s'acétifient plus rapidement , mais ils donnent des vinaigres faibles : lorsqu'ils sont très-alcooliques, il faut les étendre d'eau, autrement leur acélification serait très-lente.

Ce procédé est très-long, car en somme chaque fût ne peut donner que 40 litres de vinaigre en trente-deux jours. Le second procédé, que Ton doit k Wagemann et Schutzembach, est, au contraire, très-rapide : trois jours suffisent pour avoir de grandes quantités de vinaigre.

Vous voyez ici l'esquisse (fig. 400 bis) de l'appareil inventé par ces chimistes. C'est un tonneau posé debout , ayant 2 mètres

Fig. 100 bis.

de hauteur et 4 mètre de diamètre ; son fond supérieur est remplacé par un couvercle C qui ferme aussi hermétiquement que possible et porte deux tubes td; à 45 ou 30 centimètres du couvercle se trouve un fond i i percé d'un grand nombre de trous de quelques millimètres de diamètre, et supporté par un cercle cloué sur le pourtour et à intérieur du tonneau. A chacun des trous du fond artificiel est adapté un brin de ficelle de 4& centimètres de longueur qui bouche en partie l'orifice. C'est le long de ces ficelles que le liquide acétifiable, arrivant

par le tube d sur le fond tt, pénètre goutte à goutte dans Tintérieur du tonneau rempli de copeaux de hêtre rouge. Ici le liquide, en se répandant , présente à Tair une grande surface et ne tarde pas à s'acétifier, tandis que sa température s'élève de 8 à 4 0 degrés ; enfin, il sort par 6 et se rend dans le récipient R.

L'air suit un chemin inverse ; il entre dans le tonneau par les ouvertures a a, traverse la masse des copeaux, et sort par le tube t.

Pour obtenir une acétiûcation complète, il faut ordinairement répéter trois fois le passage du même liquide sur les copeaux * .

Si ce procédé est expéditif , en revanche il implique une perte en alcool et en vinaigre due à la grande quantité d'air que l'on fait circuler à travers le liquide. M. Payen fait remarquer que Ton pourrait réduire de beaucoup cette perte en adaptant au tube t un serpentin refroidi. De cette manière, les vapeurs entraînées par l'air se condenseraient et pourraient être ramenées dans le tonneau.

Enfin, on peut fabriquer du vinaigre en petit , tout en se passant de l'emploi direct des liquides fermentes. Avec 4 litre d'eau, 25 grammes de levure et autant d'empois, on fait du vinaigre en moins de huit jours...

De même, 440 parties de sucre, 90 parties de levure et 4000 parties d'eau, mêlées ensemble et abandonnées à l'air pendant un mois, fournissent un vinaigre d'excellente qualité.

Vous vous rendrez compte des phénomènes chimiques qui se passent dans tous ces procédés, en vous rappelant les leçons sur la fermentation, les matières amylacées, les sucres et l'alcool.

Considéré comme comestible, le meilleur vinaigre est celui qui provient du vin, et comme son prix est élevé lorsqu'il a cette provenance, il arrive qu'on le trouve quelquefois fraudé avec un acide de vil prix.

C'est d'ordinaire au moyen de l'acide sulfurique ou hydrochlorique qu'on augmente frauduleusement l'acidité du vinaigre. Comme cette substance renferme naturellement des chlorures et des sulfates, Içs réactifs ordinaires sont insuffisants pour déceler la fraude ; cependant M. Payen a trouvé un moyen de la découvrir, qui est aussi simple qu'ingénieux : voici en quoi il consiste.

On délaie, <)ans un décilitre de vinaigre, un demi-gramme de

i. On a observé qa^une petite quantité d'une huile essentielle, ou d'esprit de bois empêche racétification. Fent^tre ces matières modiftent-elles les substances azotées, qui doivent servir de véhicule à Toiygène. Les vins qui ont été frelatés avec des plantes aromatiqae.<f. pourraient probablement présenter de la résistance à Tacéiiflcation.

488 CHIMIE ÉLÉMBNTAIRB.

fécule de pomme de terre, et on fait bouillir le mélange pendant vingt à trente minutes. Si le vinaigre est pur, le mélange, après avoir refroidi , bleuit encore par l'iode ; s'il renferme un acide minéral , la coloration par Tiode n'a pas lieu. Vous savez que quelques millièmes d'acide sulfurique ou chlorhydrique suffisent pour changer en peu de temps, et sous l'influence de Tébullition, la fécule en dextrine, substance que l'iode ne bleuit pas.

L'acide acétique, préparé par l'oxydation des liquides alcooliques, renferme une grande quantité d'eau. Pour l'obtenir à son maximum de concentration, on le distille, puis on le sature à demi' avec de la potasse : il se forme ainsi une dissolution de biacétate de potasse [KO, HO, (C* H»0»)* J qu'on évapore à sec. Ce sel fond à + f 48® et se décompose à + 200», en abandonnant de l'acide acétique dans l'état de sa plus grande concentration. En exposant le produit de sa distillation à laclion d'un mélange réfrigérant , on obtient une masse cristallisée d'acide acétique pur, qu'on égoutte, qu'on fond et qu'on introduit dans des flacons, qui , ensuite, seront hermétiquement fermés.

L'acide acétique chimiquement pur est solide au-dessous de + 46> et se présente sous forme de lames ou de tables transparentes d'un grand éclat; à +46*, il est liquide, incolore, limpide, et sa densité est 4,063; son odeur est pénétrante, sa saveur est très-acide , il est fumant, et s'évapore dans le vide Mis en contact avec la peau, il produit des ampoules. Il dissout un grand nombre de substances organiques, telles que le camphre^ le gluten , les gommes-résines, les résines , la fibrine, Y albumine , etc., etc.

La composition de l'acide acétique est représentée par la formule C^H*0«, ou bien C*H»0»,HO. • Il bout à +420«; sa vapeur s'enflamme à l'approche d'une bougie allumée ; la densité de sa vapeur, déterminée vers -f 250°, est 2,09, ce qui fait que l'équivalent de l'acide acétique est représenté par 4 volumes de vapeur.

L'acide acétique se mêle en toute proportion avec l'eau, et lorsque la quantité de celle-ci ne dépasse pas certaines limites, le mélange se contracte et sa densité augmente. En efiet, un mélange à poids égaux d'eau et d'acide a la même densité que l'acide le plus concentré. On ne peut donc pas se servir de l'aréomètre pour mesurer l'état de concentration de l'acide acétique.

i. Acide acétiqne anhydre.. . 85,00 Eau 15,00

VINGT-SBPTlàMB LBÇON. 489

Lorsqu'on fait passer la vapeur acétique à travers un tube de porcelaine ou de fer chauffé au rouge obscur, elle se décompose en différents gaz et en un liquide volatil et inflammable, connu sous le nom d'acétone. Ce liquide peut être facilement préparé par la décomposition ignée des acétates, et notamment par celle de Tacétate de plomb.

A cet effet, on distille dans une cornue en terre ou en fer un mélange de deux parties d'acétate de plomb, et d'une partie de chaux vive, en élevant peu à peu la température jusqu'au rouge sombre. La liqueur condensée dans le récipient sera distillée plusieurs fois sur du chlorure de calcium fondu : à la dernière distillation, on ne recueille que les trois premiers quarts du produit formés d'acétone pur ; le dernier quart renferme une substance étrangère, qu'on a appelée dumasine.

Vacétone est un liquide incolore, très-mobile, doué d'une odeur caractéristique. Il a une densité égale à 0,792 ; bout à + 55o,6; la densité de sa vapeur est 2,022 ; son équivalent C*H*0* représente i volumes de vapeur.

Si l'on compare la formule de l'acétone avec celle de l'acide acétique, on voit que la première diffère de la seconde par de l'acide carbonique et de Feau en moins.

2 équiv. d'ac. acétique = C* H* 0* 4 équivalent d'acétone = C* H« 0*

. C* 0* «*» 2 équival. d'acide différence — C* H* 0*»= | carbonique.

VH» 0» «s 2 équival. d'eau.

De ce que l'acétone fournit des composés qui ont quelques rapports avec ceux que Ton obtient au moyen de l'alcool , on a voulu faire entrer ces deux corps dans la même classe, et l'on a considéré l'acétone comme un alcool particulier. Mais il n'en est rien, car les composés éthyliques peuvent reproduire de l'alcool, tandis que les composés acétoniques [meséthyligues) ne reproduisent point d'acétone.

Cette substance offre beaucoup d'intérêt scientifique parce qu'elle est le type d'un groupe de composés qui semblent avoir la même constitution chimique : aussi les désigne-t-on par le nom générique d'acétones. Voici la liste des acétones les mieux connus :

Acétone C« H« G»

Propione C'»H««0»

490 CHIMIE ÉLÂMENTAiaB.

Batyrone C'<H»*02

Valérone C'«H'H)2

Margarone C««H««0»

Benïone C««H«H)»

Sobéione C»«H'<0«

Campholone C^'H^^O^

Dammarone C»«H«^*

Leur mode de génération est le même que celui de Tacétone proprement dite. On les obtient , en général , par la distillation sèche de certains sels à base de chaux, et elles ne diffèrent de Tacide constitutif des sels eux-mêmes que par un équivalent d*acide carbonique de moins.

M. Chancel , en partant de ce fait que les acétones soumises à des actions oxydantes reproduisent Tacide d*où elles dérivent , et qu'elles ont une tendance à se dédoubler en une aldéhyde et en un hydrogène carboné ; M. Chancel , dis-je, a pensé qu'il existe une relation entre les acides, les aldéhydes et les acétones. D'après ce chimiste, certains acides monobasiques, en perdant de Teau et de l'acide carbonique, se transforment en un corps (acétone) qui représente l'aldéhyde de chaque acide, plus un hydrogène carboné inférieur.

En admettant, par exemple, que C*H* soit l'hydrogène carboné de la série /ormi^MC, C^H* l'hydrogène carboné de la série acétique, C*H* celui de la série propionique, etc., etc., l'acétone normale qui dérive de l'acide acétique serait ime combinaison de V aldéhyde acétique (C*H*0*) avec l'hydrogène carboné de la série formique ( G* H* ) ; la propione serait une combinaison de V aldéhyde propionique (C"H*0*) avec l'hydrogène carboné de la série acétique ( G* H* ) , etc., etc.

Ge tableau fera encore mieux comprendre la théorie de M. Chancel.