C2H20 = 2 CO + 2HO
L’acide anhydre, C.2H03 = 2 CO + HO*
Action «le l’aci«le azotique sur le sucre. — Mais c’est surtout l’acide azotique qui produit sur le sucre les modifications les plus remarquables. Vous savez, Messieurs, avec quelle facilité cet acide cède de son oxygène aux éléments combustibles en présence desquels il se trouve. Eh bien ! chauffé légèrement avec le sucre, l’acide azotique lui enlève peu à peu de l’hydrogène et du carbone, d’où résultent de l’eau, du gaz carbonique et des vapeurs nitreuses, et l’amène ainsi à l’état de substance très-oxygénée. Il se forme d’abord de Y acide acétique ou vinaigre (C4H404), puis un autre acide plus oxygéné qu’on a nommé acide saccharique , oxalhydrique ou oxysaccharique (C6H508), et en dernier lieu un acide qui ne renferme plus du tout d’hydrogène : c’est Y acide oxalique (C203,H0). Ainsi, en définitive, le sucre, en perdant son hydrogène et une partie de son carbone, se trouve converti en acide oxalique.
DU SUCRE ORDINAIRE
Production de Pacide oxalique. — Voilà donc un moyen trèssimple et très-expéditif de se procurer cet acide. C’est Bergmann qui l’a indiqué d’abord en 1776, et, dans les laboratoires comme dans les fabriques, on le met en pratique pour en préparer de grandes quantités.
On opère, en petit, dans une cornue en verre (/ig.797), où l’on in-
troduit successivement 3 parties de mélasse de canne et 30 parties d’acide azotique étendu du quart de son volume d’eau ; on chauffe doucement, puis l’on fait bouillir jusqu’à cessation de vapeurs rutilantes. En laissant refroidir, l’acide oxalique produit cristallise. On en obtient le tiers du poids du sucre employé.
Fabrication industrielle de cet acide. — En grand, on agit de préférence avec la mélasse de canne, et son attaque par l’acide s’effectue tantôt dans des vases en grès de petites dimensions chauffés au bain de sable, tantôt dans de grands bacs en bois doublés de plomb traversés par des serpentins de vapeur. Chez M. Laming, voici la marche que l’on suit :
Comme la mélasse de canne renferme de la chaux en dissolution, on commence par se débarrasser de celle-ci en la convertissant en sulfate insoluble. Pour cela, à 375 kil. de mélasse déposée dans une cuve en plomb on ajoute 5 kil. d’acide sulfurique qu’on y mêle par l’agitation. Corsqu’après un repos suffisant, la mélasse est éclaircie, on la fait passer dans une autre cuve contenant déjà 7000 kil. d’eaux-mères provenant d’opérations antérieures et 400 kil. d’acide azotique d’une densité de 1,20 à 1,27. On brasse le tout et on en élève la température à 30° qu’on maintient pendant 24 heures. Le liquide est alors transvasé dans une autre cuve où il repose pendant 24 heures ; on y introduit 30 kil. d’acide sulfurique concentré, puis de douze heures en douze heures 150 kil. d’acide azotique, jusqu’à ce qu’on en ait employé
1000 kil. A chaque addition de ce dernier, oh porte et on maintient la température, d’abord à 38°, puis à 43°, en troisième lieu à 49°, et enfin à o4° pendant le reste de l’opération.
On met fin à celle-ci lorsqu’un peu du liquide mis à refroidir laissa déposer des cristaux d’acide oxalique. On répartit le contenu de la cuve, au moyen d’une bonde de fond dont elle est pourvue, dans de grands bacs en bois doublés de plomb faisant office de crislallisoirs. Vingt-quatre heures après, on décante les eaux-mères, et les cristaux sont mis à égoutter. On les purifie, si cela est nécessaire, par une seconde cristallisation.
Le sucre n’est pas le seul principe immédiat qui se change en acide oxalique par l’action^ de l’acide azotique; presque tous les autres, quelle que soit la classe à laquelle ils appartiennent, éprouvent la même conversion. En sorte que l’on peut regarder comme un fait général cette réaction curieuse de l’acide azotique sur les matières organiques. Mais parmi toutes ces matières, le sucre et l’amidon ou fécule sont celles qui produisent le plus d’acide oxalique. Cette dernière substance fournit un peu plus de la moitié de son poids d’acide.
Action des alcalis sur le sucre. — Ce qu’il y a de plus remarquable, c’est que la potasse caustique, par sa calcination avec le sucre et la plupart des autres principes immédiats, donne lieu également à la production d’une grande quantité d’acide oxalique. Ce fait a été découvert d’abord par Vauquelin en 1829, puis peu de mois après confirmé et généralisé par Gay-Lussac.
Dans cette réaction l’alcali agit comme corps oxydant en déterminant la décomposition de l’eau d’hydratation qu’il contient ; c’est dès lors l’oxygène de cette eau qui brûle les éléments combustibles des matières organiques et ramène celles-ci à l’état d’acide oxalique.
La potasse, la soude, la chaux et les autres oxydes métalliques, en présence de l’eau et à des températures inférieures à 100°, agissent d’une tout autre manière ; ils s’unissent au sucre sans le colorer, et forment avec lui des composés solubles, qu’on appelle Saccharates ou sucrâtes , dans lesquels le sucre conserve toutes ses propriétés ; seulement il a perdu plus ou moins d’eau.
Le saccharate de plomb a pour formule C12H909,2 PbO
— de chaux C^HUCÛbCaO
— de baryte G12H110lt,Ba0
Les saccharates sont solubles; c’est ce qui fait qu’une solution aqueuse dç sucre peut dissoudre une quantité considérable de chaux et d’oxyde de plomb.
Le saccharate de chaux présente une propriété curieuse : sa dissolution claire et limpide se trouble et se coagule en une masse blanche par l’ébullition; c’est qu’il se dédouble en sucre qui devient libre dans.
DU SUCRE ORDINAIRE
la liqueur, et en un sel basique de chaux, C12H11011,3 CaO, qui est inso lubie ; mais, en se refroidissant, la liqueur redevient transparente el limpide, parce que le sous-sel de chaux, en reprenant le sucre qu’i, avait abandonné, reforme le sucrate soluble primitif C12H110ll,Ca0. Ce sel offre donc, d’une manière qu’on peut dire exagérée, un caractère que présentent assez généralement les sels de chaux, une solubilité qui décroît à mesure que la température s’élève.
L’eau pure ne dissout que 1/ 1000e de son poids de chaux, tandis que l’eau sucrée en dissout une quantité considérable, proportionnelle au poids du sucre qu’elle contient. Voilà un moyen commode d’employer la chaux en médecine à l’état de solution. M. Péligot a tiré parti de cette propriété pour faire l’essai des sucres. Vous vous rappelez que le sucrate de chaux sert avec succès au dosage de l’azote dans l’analyse élémentaire.
Ainsi que Soubeiran l’a vu, le sucre combiné aux alcalis n’est plus aussi altérable par la chaleur, sous l’influence de l’eau et de l’air. La chaux, en particulier, a pour effet de retarder sa transformation moléculaire en sucre incristallisable. Les dissolutions de sucrâtes ne se colorent donc pas quand on les fait bouillir, ce qui distingue nettement le sucre de canne de tous les autres, que les alcalis brunissent immédiatement par la chaleur.
Les saccharates de chaux, de baryte, de potasse, de soude, peuvent s’unir aux oxydes et môme à des sels insolubles, et les dissoudre, parce qu’il se fait des saccharates doubles. Voilà pourquoi, ainsi que l’a signalé d’abord H. Rose, certains oxydes métalliques, entre autres, ceux de fer et de cuivre, ne peuvent être précipités par les alcalis de leurs dissolutions, lorsque celles-ci renferment du sucre en certaine quantité.
Le sucre s’unit très-bien au sel marin, et forme un composé défini, très-déliquescent, qui a pour formule NaCl 2 (PHPO11. Ce fait explique pourquoi des betteraves cultivées dans des terrains salés ne fournissent que très-peu de sucre : la plus grande partie de celui-ci reste dans les mélasses, associé au sel marin, sous forme d’un composé très- ■soluble. Cette circonstance a causé la ruine de quelques sucreries de betteraves élevées sur les bords de la mer.
Le sucre exerce, sous l’influence de l’eau bouillante, une action réductrice sur les sels d’argent, d’or, de mercure, de cuivre. A froid, il faut un temps excessivement long, surtout pour les sels de cuivre. Avec ces derniers, il se dépose un corps jaune, qui est de l’hydrate de protoxyde de cuivre.
L’acétate triplombique ne précipite pas le sucre de sa dissolution. Or, comme il précipite, au contraire, la plupart des autres principes immédiats, il donne ainsi le moyen d’isoler le sucre des substances étrangères qui l’accompagnent ordinairement dans les organes des plantes ou dans les liquides animaux.
M. Maumené, de Reims, a tiré parti de la propriété que possède le perchlorure d’étain de noircir la solution de sucre, pour en découvrir la présence dans un liquide quelconque. Il prépare, à cet effet, des bandelettes de mérinos blanc, qu’il trempe pendant quelques minutes dans une solution aqueuse de bichlorure d’étain, et qu’il sèche ensuite au bain-marie. Ces bandelettes font l’office de papier réactif. Pour découvrir la matière sucrée dans une liqueur, il suffit d’en verser une goutte sur une semblable bandelette, et de l’exposer au-dessus d’un charbon rouge ou de la flamme d’une lampe; la présence de la matière sucrée sera accusée par la production d’une tache noire sur la bandelette.
Le sucre' exerce sur le fer métallique une action corrodante très-curieuse, que M. Gladstone nous a signalée. Ainsi une lame de ce métal plongée en partie dans de l’eau fortement sucrée est bientôt rongée dans la portion qui correspond à la surface du liquide, tandis que celle qui est complètement immergée n’éprouve aucune altération. L’eau contient alors un composé défini de sucre et de protoxyde de fer qui, en absorbant l’oxygène de l’air, passe peu à peu à l’état de peroxyde; ce dernier se dépose à l’état de poudre rouge. Il ne faut que très-peu de sucre pour produire l’oxydation d’une quantité de fer pour ainsi dire indéfinie. Les autres métaux sont loin d’éprouver une altération semblable en présence du sucre.
Action des ferments. — Sous l’influence de la levûre de bière, le sucre, ai-je dit précédemment, se dédouble en alcool et en acide carbonique; mais, avant, il se convertit d'abord en sucre interverti =(C12H12û12)-f-(G12H12012,2 HO), en sorte que ce n’est que d’une manière indirecte que le sucre de canne peut éprouver la fermentation alcoolique.
En général, les matières azotées qui accompagnent le sucre dans les végétaux lui font éprouver très-rapidement ces transformations, en sorte que, pendant son extraction, on ne saurait le soustraire trop promptement à l’action de ces agents destructeurs. Je reviendrai plus tard sur cette action remarquable des ferments, .en vous parlant en détail de la fermentation et de tous ses produits.