VERNIS JAUNE
Résine blanche ou galipot 60
Sandaraque 60
Aloès 30
Huile de lin cuite 500
Essence de térébenthine.... quant, suf. (2).
3° Vernis ou enduits hydrofuges. — On désigne sous les noms de Vernis, de Mastics, d’ Enduits hydrofuges , des mélanges de cire, de résines, de corps gras, d’huile de lin cuite, qu’on utilise dans toutes les circon-
(1) On ne peut faire usage d’ustensiles en fer.
(2) Voir, pour plus de détails, l’excellent ouvrage intitulé : Guide pratique de la fabrication des vernis, par H. Violette. — 1 vol. grand in -18 — Paris, E. Lacroix, éditeur, rue des Saints-Pères, 54.
DES PRINCIPES RÉSINEUX
stances où l’on veut rendre imperméable l’intérieur des magasins, des caves, des appartements, préserver les murs de l’humidité. Ces mélanges empêchent ainsi la détérioration des peintures sur pierre et sur plâtre, et arrêtent la formation du salpêtre qui, on ne le sait que trop, détruit très-promptement les murs, même les plus épais et, en apparence, les plus solides.
Ces sortes de compositions ont été imaginées par Thénard et d’Arcet, on 1813. On les fait pénétrer dans les plâtres au moyen d’une chaleur très-intense. Une belle application en a été faite à la coupole du Panthéon de Paris, et depuis soixante ans que cette coupole a été pénétrée du mastic liydrofuye , les belles peintures de Gros n’ont pas éprouvé la moindre altération (1).
Voici plusieurs recettes de ces sortes d’enduits :
N° 1. — On fait fondre 100 de cire jaune dans 300 d’huile de lin cuite avec 30 de litharge. — L’enduit, pénétrant dans la pierre à la profondeur de 12 millimètres, revient à 4 fr. par mètre carré.
N° 2. — 100 de savon de suif et de chaux dissous dans 400 d’huile de lin cuite avec 1/10 de son poids de litharge. — Cet enduit revient à 2 fr. 50 par mètre carré.
N° 3. — 100 de résine dissous dans 100 d’huile de lin cuite avec 10 de litharge.
— Cet enduit ne revient qu’à 1 fr. 50 par mètre carré.
N°4. — 300 de savon de suif et de chaux dissous dans 400 d’acide oléique. — Cet enduit coûte 2 fr. 25 par mètre carré.
N° 5. — Oléate de chaux, fait avec 100 d’acide oléique et 8 de chaux. — Cet enduit ne revient qu’à 1 fr. 75 par mètre carré.
On peut varier, du reste, à l’infini la composition de ces mastics hydrofuges. La base essentielle consiste toujours en matières résineuses ou en corps gras plus ou moins siccatifs (2).
Le Mastic de Dihl, excellent pour remplir les joints des caisses des jardiniers fleuristes, réparer les fentes des murs, des revêtements extérieurs, pour rejointer les dallages dans les lieux humides, est préparé avec un mélange d’huile de lin cuite, de litharge et de ciment de terre
(1) Voici un nouvel exemple des avantages qu’on peut retirer de ces sortes de compositions. Pour mettre les fondements et la base de la tour du phare de Holyhead, sur les côtes d’Irlande, ou ce qu’on appelle le South Stack , à l’abri de l’humidité et des dégradations qu’entraînait le contact continuel des vagues qui viennent en battre le pied, on imagina, après des essais infructueux, de suivre les conseils d’un vieux peintre en bâtiments, et d’enduire la base de la tour de •deux couches de peinture à l’huile mêlée de sable fin et de mine de plomb. Depuis lors, pas une goutte d’eau n’a traversé la muraille et n’a endommagé l’édifice. Ainsi naissent la plupart des industries, ainsi se développent presque toutes les expériences : par le hasard.
(1) Voir pour la composition et l’emploi des mastics hydrofuges : les Annales de Chimie et de Physique, 2e série, t. XXXII, p. 24 (1826; ; Bulletin de la Société d'encouragement, 1826, p. 287 ; le Recueil industriel de Moléon, janvier 1844, p. 59, et juillet 1846, p. 55 ; le Technologiste, 1852, t. XIII, p. 193; les Annales de V Agriculture française , octobre 1851, p. 160.
à porcelaine en poudre fine : on forme du tout une pâte un peu dure que l’on applique à la truelle en la comprimant. Cette pâte délayée dans de l’huile de lin siccative et de l’essence de térébenthine, peut servir à peindre les bois qui doivent être exposés à l’air, mais il ne faut pas l’appliquer sur de grandes surfaces, car ce mastic se fendille fortement. Il faut aussi que les matières sur lesquelles on l’étale soient préalablement bien nettoyées et séchées, autrement il n’y aurait aucune adhérence.
Le Mastic des fontainiers est un mélange de résine, de suif et de colcothar, auquel on ajoute d’ordinaire une certaine quantité de brique pilée.
Le Mastic des vitriers est un mélange d’huile siccative et de céruse ou même de craie.
Le Mastic des cabinets de physique et des laboratoires de chimie est un mélange de minium et d’huile de lin.
Un autre mastic, employé aux mêmes usages, est formé de 5 p. de colophane, 1 p. de cire jaune et 1 p. de colcothar; on y ajoute souvent une petite quantité de plâtre en poudre.
Acides des baumes. — Acide benzoïque.
Les résines aromatiques, connues vulgairement sous le nom de Baumes, sont essentiellement caractérisées par la présence d’un ou de deux acides volatils, qu’on désigne sous les noms d 'Acide benzoïque et à’ Acide cinnamique.
Le premier existe seul dans le benjoin; le second, dans le styrax et dans le baume du Pérou liquide; les deux se trouvent réunis dans le baume de Tolu et dans le baume du Pérou solide.
L’acide benzoïque cristallisé a pour formule. . . . CuH503,H0 ;
L’acide cinnamique Cl8H703,H0.
Je dois vous dire quelques mots de l’acide benzoïque.
C’est Biaise de Vigenère qui, le premier, reconnut, dans le courant du seizième siècle, qu’en chauffant le benjoin, il se sublime des aiguilles odorantes et âcres, qu’il nomma moelle ou aiguilles blanches , fleurs de benjoin. On a retrouvé le même acide dans la sauge, la vanille, l’écorce de calamus aromatique, l’écorce du bouleau, les fleurs de mélilot, la flouve des champs, plusieurs champignons, le pois chiche, le bois de gaïac, le castoréum. On sait aujourd’hui qu’il se forme par l’oxydation de l’huile volatile d’amandes amères (t), par la réaction de l’acide azotique sur l’amygdaline et sur l’acide cinnamique, et dans plusieurs autres circonstances.
(1; MM. Dusart et Brigonnet fabriquent aujourd’hui industriellement cet acide au moyen de l’essence en question.
DE LA BENZINE
On peut se procurer très-facilement cet acide, en soumettant le benjoin pulvérisé à l’action d’une douce chaleur dans une terrine vernissée, qu’on recouvre d’une feuille de papier buvard d’un tissu peu serré dont on colle les bords sur les parois extérieures et supérieures du vase. On place au-dessus un cône en carton, absolument comme pour la préparation de l’acide pyrogallique [fig. 936), et on entretient pendant trois à quatre heures un feu modéré sous la terrine. Pour mieux répartir la chaleur il est préférable de poser sur le fourneau une plaque métallique qu’on recouvre de sable, et c’est sur ce bain qu’on met la terrine. L’acide benzoïque contenu dans la résine se réduit en vapeurs qui passent à travers la feuille de papier et se condensent dans le cône, sous forme de belles aiguilles blanches et satinées, qui répandent une odeur agréable de vanille ou d’encens. Toutefois, cette odeur lui est étrangère, de racide benzoïque, puisqu’en le faisant chauffer avec de l’acide azotique, qui ne l’altère pas, on parvient à le rendre complètement inodore.
L’acide odorant est employé par les médecins. L’acide inodore et pur, neutralisé par la soude, sert à précipiter le peroxyde de fer de ses dissolutions, en raison de l’insolubilité parfaite dubenzoate de cette base. Mais c’est surtout par ses curieuses métamorphoses qu’il offre de l’intérêt. Ne pouvant vous les signaler toutes, je choisirai celles qui ont donné lieu à d’utiles applications.
De la Benzine.
Lorsqu’on fait passer l’acide benzoïque en vapeurs sur de la pierre ponce chauffée au rouge, ou lorsqu’on chauffe modérément dans une cornue le même acide mêlé à trois fois son poids de chaux éteinte, il se dédouble, d’une manière très-nette, en deux produits : acide carbonique et carbure d’hydrogène liquide, ainsi que l’équation suivante l’explique :
Acide benzoïque cristallisé.
Ce carbure d’hydrogène, analogue aux essences hydrocarbonées, est ce qu’on appelle benzine , benzol , benzène , phène, hydrure de phényle. Faraday, qui l’a découvert, en 1825, dans les produits de la distillation de la houille, lui avait donné le nom de bicarbure d’hydrogène . C’est Mitscherlich qui, en 1833, lui a imposé le nom de Benzine, qui a été généralement adopté.
Extraction industrielle. — Cette substance se produit aussi dans la distillation sèche d’un grand nombre de matières végétales, principalement dans celle des huiles grasses, des résines, de ta houille; elle existe en proportions notables dans le goudron des usines à gaz, et c’est actuellement de cette matière qu’on l’extrait pour les besoins des arts. C’est en 1856 que Pelouze créa cette nouvelle industrie, qui a pris en peu d’années d’immenses développements dans tous les pays où l’on fabrique le gaz d’éclairage avec la houille. J’entrerai à cet égard dans quelques détails.
Le goudron de houille, dont la nature si complexe a été dévoilée par les recherches de Runge, d’Anderson, de Gerhardt, de Laurent, d’Hofmann et autres chimistes contemporains, est soumis à une distillation fractionnée, après qu’il a été purgé, autant que possible, parle repos et la décantation, des eaux ammoniacales dont il est imprégné.
Cette distillation s’effectue dans des cornues cylindriques en tôle forte A, analogues aux cornues à gaz (fig. 937), bien clouées et munies
Fig. 937. — Appareil pour la distillation du goudron de houille.
dans le haut d’un trou d’homme fermant à la manière des autoclaves De leur partie antérieure s’élève un tuyau B en fonte, recourbé en col de cygne, qui aboutit à un serpentin en tôle C, plongé dans un réfrigérant. A l’autre bout est fixé un tuyau à robinet D sur lequel s’adapte le tube E qui amène le goudron d’un réservoir supérieur F. Un autre tube à robinet G, placé dans le has de la partie postérieure des cornues, sert à les vider après chaque opération.
Les cornues sont séparées du foyer par une voûte, de sorte qu’elles sont portées à la température voulue uniquement par l’air chaud et les produits de la combustion qui circulent tout autour dans des carneaux. Cette disposition a pour but d’éviter la carbonisation du résidu dont l’extraction serait alors plus difficile.
DE LA BENZINE
Dans certaines usines les cornues ont jusqu’à 20000 litres de capacité; elles sont, autant que possible, enterrées dans le sol, et, comme les chances d’incendie sont grandes, tout l’appareil est à ciel ouvert, ou tout au moins sous un hangar très-haut, couvert en feuilles de tôle avec traverses en fer.
La charge se compose, le plus ordinairement, de 2 à 3000 kil. de goudron, qui n’occupent que le tiers ou tout au plus la moitié de la capacité des cornues, à cause des boursouflements qui surviennent lorsqu’il reste trop d’eau ammoniacale en mélange.
Trois heures après que le feu a été allumé, il distille des eaux ammoniacales mêlées d’huiles, dont la proportion augmente peu à peu; ces huiles sont plus légères que l’eau ; elles marquent de 20 à 23° à l’aréomètre de Cartier.
Si l’on arrête la distillation lorsque le goudron a perdu environ 25 p. 100 de son poids, le produit distillé forme ce qu’on appelle les huiles légères, dont le point d’ébullition atteint à peine 200° et dont la densité moyenne est de 15° Cartier environ à la température ordinaire. Ce qui reste dans la chaudière est ce qu’on nomme le brai gras.
Si l’on poursuit la distillation sur ce résidu, il passe dans les récipients des huiles lourdes , avec deux carbures solides {naphtaline G20H8 et paranaphtaline C30H12), et il reste dans les cornues ce qu’on nomme le brai sec.
Après la distillation, qui dure de douze à quatorze heures, on décharge immédiatement les cornues. 100 kil. de goudron, qui nécessitent en moyenne 8 à 9 kil. de houille pour leur distillation, donnent généralement :
Eaux ammoniacales
Huiles légères, à 15° Cartier
Huiles lourdes
Brai sec
Le Brai gras est employé directement pour l’agglomération des menus de houille dont on forme ainsi des cubes ou des cylindres durs, dits agglomérés, qui servent au chauffage des locomotives. En lui associant de la craie et de l’argile, à chaud, on en fait d’excellent mastic, un enduit sous les carrelages et pour recouvrir les tuyaux dits bitumés. Avec des ocres et de l’huile lourde, on en compose une peinture d’extérieur pour conserver les poteaux, pieux, palissades, traverses de bois, ferrures, fonte, objets en tôle. Enfin, après l’avoir uni à la résine commune, on l’emploie, sous le nom de Black-vernis , à calfater et enduire la coque des navires.
Le Braisée, qui devient très-dur par le refroidissement, est consommé en très-grande partie pour la fabrication des agglomérés. L’asphalte, dont on forme les trottoirs, se compose de sable et de pierres concassées, englobés dans ce brai au moyen de la chaleur. En faisant passer
75,0 S 1 brai 8ras-
du crin ou de l’étoupe, entre des laminoirs chauffés, dans un bain de brai ramolli par du bitume et de l’huile, puis soumettant ces nappes à une forte pression pour rendre le tout compacte et imperméable, on confectionne des couvertures de toits économiques et plus légères que la tuile, l’ardoise, etc.
Les Huiles lourdes servent pour l’éclairage extérieur, au moyen de lampes à courant d’air forcé, de l’invention de M. Donny, professeur de chimie à Gand. On les applique à la dissolution du caoutchouc et delà laque pour composer la Glu marine. Décolorées, elles entrent dans les peintures et vernis communs. Les plus denses de toutes sont vendues comme graisses de voitures et de machines, ou bien on les brûle lentement de façon à produire jusqu’à 15 p. 100 de leur poids de noir trèsfin, dit Noir de lampe. On en extrait aussi la paraffine qu’elles contiennent.
Le produit le plus important de la distillation du goudron réside dans les huiles légères , ou essence brute de houille , mélange de différents hydrocarbures de volatilités différentes, d’où, par des distillations fractionnées, l’on parvient à isoler :
1° Des essences marquant 25° Cartier, distillant depuis 39 jusqu’à 1 20° et constituées par un mélange d 'amylène (G10H10) bouillant à 39°, de benzine (Gl2H6) bouillant à 80°, et de toluène (C14H8) bouillant à 108°. Ce mélange porte dans le commerce les noms de naphte incolore, naphte n° 0, best rectified naplita , benzine. Il est incolore et ne se colore pas à l’air ni par le contact de l’acide sulfurique à 66°;
2° Des huiles marquant de 15 à 25° Cartier, et distillant de 120 à 150°. Par une rectification nouvelle, on en sépare 45 p. 100 d'huiles à 25° et 55 p . 100 d’huiles lourdes. Les premières sont purifiées par des lavages avec l’acide sulfurique, l’eau pure, puis l’eau légèrement alcaline et redistillées de nouveau.
On obtient ainsi une essence parfaitement incolore et limpide, marquant de 28 à 30° Cartier, que l’on appelle naphte n° 2 et improprement benzine à dégraisser , puisque, le plus souvent, il ne contient aucune trace de benzine. C’est un mélange de toluène , de cumène (C18H12), de cxymène (C20H14;, d ’eupione (C2H2), et d’autres hydrocarbures mal déterminés. Il se colore à l’air et par le contact de l’acide sulfurique; on l’emploie principalement à la dissolution du caoutchouc et au dégraissage ;
3° Enfin des huiles marquant de 10 à 15° Cartier, et bouillant de 150 à 200°. Elles contiennent, outre plusieurs hydrocarbures, deux produits intéressants, l’acide p hénique et Y aniline, devenus, depuis une quinzaine d’années, dès substances commerciales d’une grande importance.
Quant au résidu de toutes ces rectifications de l’essence brute de houille , ce sont des huiles lourdes que l’on vend pour la peinture ou que l’on réunit aux brais. Elles sont riches en hydrocarbures solides, tels que : naphtaline (620H8), paranaphtaline (C80fl12), anthracène (C28H10), chrysène
DE LA BENZINE. 367
(C^H12), pyrène (C30H12), avec créosote et divers alcaloïdes liquides qui n’ont d’intérêt qu’au point de vue scientifique (1).
Pour obtenir la benzine pure avec le naphte n° 0 du commerce, on met celui-ci en contact, pendant quelques heures, avec 5 à 10 p. 100 d’acide sulfurique à 66°, en l’agitant vivement, et en renouvelant l’acide jusqu’à ce qu’il ne se produise plus décoloration ; on lave l’huile décantée avec de l’eau pure, puis avec une lessive alcaline faible, enfin on la distille, en recueillant à part tout ce qui passe au-dessous de -h 80°.
L’appareil dont se sert M. Mansfield pour cette rectification se compose d’une chaudière A ( fig . 938) qu’on charge de l’huile épurée ; les
Fig. 938. — Appareil de Mansfield pour la rectification de la benzine.
vapeurs se rendent par un col ascendant G dans un vase en métal de forme ovoïde B, et de là dans un serpentin. Le vase ovoïde est entoure d’un vase ouvert D rempli d’eau froide qu’on ne renouvelle pas ; le serpentin, au contraire, est constamment refroidi.
Lorsque l’huile de la chaudière commence à bouillir, les vapeurs se condensent d’abord dans le vase ovoïde, qui est froid, et retombent dans la chaudière; mais peu à peu l’eau qui entoure ce vase s’échauffe, et, lorsque sa température est arrivée à 80°, la benzine distille, tandis que le toluène continue à être condensé et à retomber dans la chaudière.
Tant que la benzine distille, la température de l’eau du vase D reste constante. On arrête l'opération lorsque cette eau parvient à 100°.
Lorsque la benzine se colore rapidement en brun par le contact de l’air ou de la lumière, c’est une preuve qu’elle renferme encore des matières étrangères. On la soumet à de nouveaux lavages avec l’acide sulfurique, l’eau et les alcalis, et, quand elle est sans action sur le tourne-
(1) Voir pour plus de détails sur le traitement du goudron le récent ouvrage de MM. Ch. Girard et Ch. de Laire : Traité des dérivés de la houille applicables à la production des matières colorantes. 1 vol. grand in-8 avec planches. Paris, G. Masson, 1873.
sol, on la filtre au papier, ou, mieux encore, on la distille au bain-marie.
Dans les fabriques françaises, on se sert pour obtenir la benzine pure, complètement isolée du toluène et autres carbures qui l’accompagnent dans le naphte n° 0, d’un appareil imaginé en 1863 par M. A. Coupier, et qui est analogue aux appareils distillatoires usités pour la rectification des alcools commerciaux (1).
Caractères distinctifs. — La benzine pure est liquide, incolore, d’une saveur sucrée, d’une odeur agréable et éthérée; mais la benzine commerciale retient ordinairement une odeur de fumée ou de goudron, parce qu’elle n’a pas été suffisamment purifiée.
Sa densité est de 0,85. Elle bout à -+- 80°. Lorsqu’on l’expose à un froid de 0°, elle se prend en une masse cristalline, quelquefois en lames disposées en feuillesde fougère, fondant à -f- 5°, 5.
Elle est à peine soluble dans l’eau, mais un peu plus dans l’alcool, l’esprit de bois et l’éther.
Elle dissout le soufre, le phosphore, surtout à l’aide de la chaleur. Elle dissout aussi très-bien l’iode, mais non le brome ; voilà pourquoi M. Moride, de Nantes, l’a proposée pour séparer ces deux corps, et même pour doser l’iode.
Elle dissout parfaitement bien les corps gras, les essences, le camphre,
la cire, les résines, le cou te houe, les goudrons, mastics et peintures, et comme elle ne se résinifie pas, qu’elle ne laisse aucune trace apparente sur l’objet qui en a été imprégné, on l’emploie maintenant avec succès à la place des essences, dans l’art du dégraisseur. Elle offre l’avantage de pouvoir être appliquée sur toutes les étoffes, quelque précieuses qu’elles soient, sans nuire au lustre ni aux couleurs même les plus tendres. Les damesl’ont adoptée pour le nettoyage des gants.
Quand on emploie pour ces applications les benzines impures du commerce, qui ont une odeur assez forte de goudron, il faut placer les objets nettoyés dans un grand courant d’air qui entraîne rapidement les dernières traces de matière.
Comme la benzine est très-inflammable et qu’elle brûle avec une flamme brillante, on avait pensé à l’utiliser pour l’éclairage ; mais,
(l) Voir l’ouvrage de MM. Ch. Girard et de Laire, déjà cité, planche b 6g* (l) 2
et page 32.
Fig. 939. — Carburation du gaz hydrogène par la benzine.
DE LA N1TR0BENZINE
seule, elle répand trop de fumée ; son mélange avec le double de son volume d’alcool rectifié peut servir à l’alimentation des lampes et donne une bonne lumière non fuligineuse; c’est là, toutefois, un éclairage trop coûteux.
Le gaz hydrogène, si peu éclairant par lui-même, donne une flamme éclatante, lorsqu’avant de le faire arriver dans l’air où on l’allume, il a traversé une couche de benzine. C’est ce que vous allez voir au moyen du petit appareil ci-contre {fig. 939). Le gaz produit par le zinc, l’acide sulfurique et l’eau, dans le flacon F, arrive au fond de l’éprouvette E, qui renferme une certaine quantité de benzine; il s’en sature, et, lorsqu’il brûle à l’extrémité du tube effilé T, il émet une grande clarté. Pour cette application, il n’est pas nécessaire que la benzine soit pure; l’huile de goudron légère, comme tout autre carbure d’hydrogène liquide, l’essence de térébenthine, peuvent très-bien la remplacer.
La benzine a la composition suivante :
Carbone 92,30 ou 12 équivalents.
Hydrogène 7,70 6 —
100,00 1 équivalent.
Sa formule est donc C12H6.
Elle est susceptible d’un grand nombre de transformations curieuses; il n’en est cependant qu’une seule sur laquelle j’arrêterai un instant votre attention.
De la Nitrobenzine.
Quand on traite la benzine par l’acide azotique fumant, et qu’au bout de quelque temps on ajoute de l’eau au mélange, il s’en sépare un liquide à peine ambré, d’une densité de 1,209, bouillant à -}- 21 3°, et se solidifiant à 0° en aiguilles cristallines. C’est un produit nitré, à odeur peu agréable, quoique rappelant celle de l’essence d’amandes amères ; il a reçu le nom de Nitrobenzine. Sa formation s’explique par l’équation suivante :
Benzine. Nitrobenzine.
C'*H« + AzOR,HO = C12H5(Az04) 4- 2 HO
La nitrobenzine est donc de la benzine dans laquelle un des équivalents d’hydrogène est remplacé par un équivalent d’acide hypoazotique (AzO4); il s’est formé 1 équivalent d’eau.
Celte nitrobenzine a été obtenue, pour la première fois, en 1834, par Mitscherlich. Plus tard, Laurent signala le même produit dans la réaction de l’acide azotique sur les huiles légères de houille. Dans le courant de 1848, M. Collas, pharmacien de Paris, puis, en 1849, M. Mans- Girardin. — III. 2 4
field, de Weybridge, se mirent à la fabriquer en grand avec ces huiles bien rectifiées, afin de la substituer à l’essence d’amandes amères, dont le prix est toujours fort élevé. M. Collas la livra au commerce sous le nom d 'Essence de mirbane. Son usage a été adopté dans la parfumerie ; on en fait aujourd’hui une énorme consommation pour aromatiser les savons, les pommades dites à Y amande amère , et même les bonbons.
Je vais produire sous vos yeux, en moins d’une demi-heure, ce dérivé intéressant de la benzine, en faisant passer d’une manière continue un courant de gaz d’éclairage, fabriqué soit avec la houille, soit avec la résine, à travers de l’acide hypoazotique. Cet acide ne tarde pas à s’échauffer fortement, tandis que le gaz qui s’en échappe et qu’on enflamme pe brûle plus avec le même éclat qu’auparavant. C’est qu’il a été entièrement dépouillé par ce traitement de toute la benzine qu’il renfermait, et dont la quantité, très-considérable dans le gaz de résine, contribue singulièrement à l’intensité de la lumière de la flamme. Si, après vingt-cinq à trente minutes, j’étends l’acide d’une grande quantité d’eau, vous verrez se réunir au fond du vase une couche assez épaisse d’une huile qui, lavée à grande eau et avec une solution de carbonate de soude, vous offrira l’odeur aromatique et tous les caractères de Yessence de mirbane. C’est, en effet, de la nitrobenzine. Ce procédé rapide et commode pour la démonstration a été indiqué, en 1855, parle chimiste allemand Bôttger.
Fabrication industrielle. — Comme l’acide azotique fumant, en réagissant sur la benzine, produit un dégagement de chaleur, par suite une perte d’acide et la formation de vapeurs rutilantes, on remédie autant que possible à ces inconvénients en n’effectuant le mélange des matières que par très-petites portions à la fois et en refroidissant à mesure.
Dans les grandes usines de Paris, où l’on ne traite pas moins de 15 millions de kilog. de goudron pour en obtenir les benzines rectifiées destinées à la fabrication de la nitrobenzine, on répartit ces huiles légères dans des vases cylindriques en fonte de lm,IO de hauteur sur 0m,70 de diamètre, entourés d’une enveloppe de tôle remplie d’eau froide. Chacun de ces vases reçoit 46 kilog. de benzine et, dans l’espace de douze hem res, 108 kil. d’un mélange de 60 kil. d’acide azotique fumant et 48 kil. d’acide sulfurique à 66° (1). Pendant que ce mélange acide tombe dans la benzine au moyen d’un tube en S, un agitateur mécanique en opère une égale répartition dans toute la masse. Les vapeurs qui proviennent de la réaction sont dirigées dans une colonne à coke semblable à celles des fabriques d’acide sulfurique, et de là dans une grande cheminée.
La nitrobenzine produite est soutirée des vases de fonte dans un ré-
(1) L’acide sulfurique n’intervient que pour concentrer l’acide azotique à mesure qu’il se produit de l’eau par le fait de la formation de la nitrobenzine.
DE LANILINE. 371
servoir en grès et purifiée par des lavages à l’eau. Quand elle doit être livrée au commerce comme essence de mirbane , on la soumet d’abord à des lavages alcalins et ensuite à des lavages à l’eau pure, puis à une distillation qu’on effectue au moyen d’un courant de vapeur, afin d’éviter les dangers qu’entraînent l’inflammabilité de cette substance et la température élevée (213°) qu’exige sa volatilisation. On fait arriver la vapeur d’eau dans la cucurbile de l’alambic, par un serpentin percé de trous; cette vapeur, en traversant la couche de nilrobenzine, l’entraîne peu à peu, d’une manière mécanique, dans le réfrigérant.
La découverte de Mitscherlich a acquis un nouveau degré d’importance depuis que MM. Béchamp et Perkin ont démontré, en 1856, la facile transformation de la nitrobenzine en Aniline , alcaloïde liquide qui existe tout formé, mais en petite quantité, dans le goudron de houille, et qui est devenu la matière première de magnifiques couleurs violettes, bleues, rouges, noires, dont l’art de la teinture s’est enrichi.
De IMniline.
Signalée pour la première fois, en 1826, par le ^chimiste suédois Unverdorben, dans les produits de la distillation sèche des matières animales et de l’indigo, puis, successivement, reconnue dans les produits de la distillation de laTiouïïle, du goudron, et procréée par la désoxygénation de certains composés nitrés, la base alcaline dont je parle a reçu une foule de noms différents : cristalline , aniline, kyanol , benzidam, amide phènique , phény lamine, phéniliaque, phêny-cimmoniaque.
De tous ces noms, un seul est généralement adopté, c’est celui 4’ Aniline, que le chimiste allemand Fritzsche lui a donné en 1840, nom qui rappelle le nom portugais de l’indigo, l’une des premières substances d’où l’on a extrait cet alcaloïde artificiel dont la formule est = C12H7Az.
Pure, c’est un liquide incolore (I), pourvu d’une odeur vineuse et d’une saveur brûlante, d’une densité de 1,028, bouillant à 182°, et se solidifiant par un froid de 8°. Elle est douée de propriétés toxiques énergiques. Très-peu soluble dans l’eau, elle se dissout, au contraire, en toutes proportions, dans l’alcool, l’esprit de bois, l’éther, les essences et les hydrocarbures. Elle forme des sels cristallisés avec les principaux acides. Malgré ses propriétés basiques bien prononcées, elle ne bleuit pas le papier de tournesol rouge, mais elle verdit le sirop de dahlia.
Elle brûle avec une flamme blanche, fuligineuse. Elle absorbe rapidement l’oxvgène de l’air, en se colorant en brun.
Tous les agents d’oxydation (acide azotique, hypochlorites alcalins, bichromate de potasse et acide sulfurique, etc.) développent avec cette base une belle coloration d’un bleu violacé intense; tandis que les chlorures e* les sels d’étain, de mercure, de fer, l’acide arsénique, cer-
(1) L’aniline du commerce est ordinairement brune.
tains agents réducteurs : tels que le sesquichlorure de carbone, l’iodoforme, etc., produisent avec elle une belle couleur rouge.
La plus caractéristique des réactions colorées que présente l’aniline, c’est celle que Runge a signalée le premier, en 1834, à savoir la couleur bleue violacée qu’elle produit par le contact d’une solution de chlorure de chaux ; mais, comme en même temps il se forme des matières brunes insolubles par l’action ultérieure de l’hypochlorite, la couleur bleue se trouve masquée et semble très-fugace. En agitant le liquide avec un peu d’éther, celui-ci enlève à l’eau les matières brunes et y laisse la plus grande partie de la matière bleue, dont la coloration reparaît dans toute sa pureté. Celle-ci se maintient pendant plusieurs jours, si l’on a soin d’empêcher l’évaporation de l’éther et d’agiter- de temps en temps. L’éther qui surnage est coloré en brun rouge et l’eau en bleu très-pur (Rosenstiehl).
Fabrication industrielle. — Avant 1856, l’aniline n’était qu’un produit de laboratoire, dont les procédés de préparation, assez nombreux, étaient tous fort dispendieux. Un jeune chimiste anglais, M. W. Perkin, en tirant parti des faits signalés par M. Béchamp, parvint à rendre industrielle la fabrication de cette substance. Voici quel est son mode opératoire :
On mélange dans une cornue de fer 100 parties de nitrobenzine à 100 parties d’acide acétique du commerce, puis on ajoute peu à peu environ 200 parties de limaille de fer préalablement décapée dans une solution de soude caustique. Bientôt la masse s'échauffe, s’épaissit et se boursoufle. Lorsque la réaction est terminée, on distille les trois quarts du liquide; on verse alors dans la cornue un lait de chaux très-épais, et on chauffe à siccité tant qu’il passe des produits à la distillation. On ajoute à ceux-ci un excès de potasse caustique ou carbonatée en solution concentrée, ou d’hydrate de chaux en pâte. L’aniline hydratée se sépare et vient nager à la surface ; on la recueille et on la purifie par la distillation.
Dans ce procédé, le fer, sous l’influence de l’acide acétique, enlève tout l’oxygène contenu dans l’eau et dans la nitrobenzine pour passer à l’état de peroxyde, tandis que l’hydrogène de l’eau décomposée, en se fixant sur le restant des éléments de la nitrobenzine, la métamorphose en aniline. Cette théorie est rendue évidente par l’équation suivante :
Nitrobenzine. Aniline.
Cl2H3AzOv + 2 HO + 4 Fe = 2(Fe203) + C‘2H7Az
Aujourd’hui, dans les grandes usines, on a conservé le procédé de Perkin en y apportant quelques modifications, mais surtout en changeant complètement la forme des appareils. Les cornues sont remplacées par de vastes cylindres en fonte, disposés verticalement, d’une capacité de 1000 litres environ. On y introduit successivement par une large ouverture placée sur l’un des côtés de la partie supérieure : 10 kil. d’acide acétique à 8° dissous dans 60 kil. d’eau, 30 kil.
DE LACIDE PHÉNIQUE
de limaille de fonte et 125 kil. de nitrobenzine. On remue constamment le tout par un agitateur mécanique muni de plusieurs palettes en acier. Une réaction très-vive se produit, des vapeurs plus ou moins abondantes se forment et se rendent par un tube courbe dans un serpentin où elles se condensent en une eau acide accompagnée de nitrobenzine et de traces de benzine. A partir du moment où commence cette distillation, on ajoute peu à peu de nouvelle limaille dans le cylindre jusqu’à ce qu’on en ait introduit 180 kil. (1 ). L’agitateur fonctionne pendant toute la durée de l’opération qui n’est terminée qu’en douze heures. Toutes les demi-heures, on reverse dans les cylindres le liquide qui a distillé.
La masse épaisse et d’un brun rougeâtre qui reste dans l’appareil se compose d’hydrate de peroxyde de fer, d’aniline, d’acide acétique et de fer non attaqué. Lorsqu’elle est refroidie, on la fait écouler hors des cylindres par une large ouverture placée au bas, et on la soumet à la distillation à feu nu, dans de petites cornues de fonte qui ressemblent, par leur forme, tantôt aux alambics ordinaires, tantôt aux cornues des usines à gaz. Dans tous les cas, on a soin de n’élever la température que jusqu’au rouge sombre en ne chauffant que la partie inférieure des cornues, et pour faciliter la distillation on n’adapte à celles-ci que des tubes de dégagement descendants.
Le produit brut de la distillation renferme, outre l’eau, de l’acide acétique, de l’acétone, de la benzine, de l’aniline et deux autres bases homologues de cette dernière, mais isomères entre elles, nommées toluidine et pseudotoluidine, qui proviennent de ce que la nitrobenzine commerciale employée renferme toujours du nitrotoluène. On ajoute à ce mélange complexe un excès de chaux qui retient l’acide acétique et l’eau et laisse surnager toutes les bases huileuses; on soumet celles-ci à une distillation fractionnée en mettant à part l’acétone et la benzine qui passent d’abord. On considère comme aniline tout ce qui distille entre 180 et 230°. Une seconde rectification, opérée de 180 à 210°, donne l’aniline commerciale. Celle-ci contient toujours delà toluidine et de la pseudotoluidine, d’après M. Rosenstielil.
La fabrication de l’aniline a pris depuis quinze ans une extension énorme. M. Ch. Lauth estimait, en 1867, qu’il se fabriquait alors journellement en Europe 10000 kil. de celte substance, dont les dérivés tinctoriaux s’élevaient à 60 millions par an. Le prix de l’aniline est descendu, de 40 à 50 francs le kilogramme qu’il était en 1858, à 3 francs le kilogramme.
Un autre produit, non moins intéressant, retiré par la distillation du goudron de houille, c’est celui que Runge a extrait, le premier, en 1834, de l’huile brute de houille au moyen de la chaux et qu’il nomma acide carbolique. Plus tard, en 1841, Laurent en fit une étude
(1) Les proportions relatives des matières premières varient notablement d’une usine à une autre, mais le mode d’opérer est toujours à peu près le même. Voici, comme exemple, deux recettes très-différentes de celle qui a été donnée plus haut :
De l'Acide phénique.
Nitrobenzine
Acide acétique
Eau
Fonte pulvérisée ou limaille de fer.. .
Acide chlorhydrique.
approfondie et lui donna les noms d’ Hydrate de phènyle et A’ Acide phonique (I); c’est encore à ce même composé qu’on a imposé les dénominations d ’ Alcool phénique , de Sulicone , de Phénol : cette dernière est très en usage dans le commerce.
On le retire, comme je l’ai déjà dit, des huiles qui passent à la distillation entre 150 et 200°. On les agite, pour cela, à plusieurs reprises, avec une dissolution très-concentrée de soude caustique; on étend ensuite d'eau et on chauffe. 11 se forme deux couches, une inférieure, qui est une dissolution de phénate de soude, et une supérieure, qui se compose des huiles non attaquées par l’alcali.
La dissolution de phénate de soude, étant séparée de celles-ci, est traitée par l’acide chlorhydrique en léger excès; il se sépare alors une huile qui surnage et que l’on décante ; c’est Y Acide phénique brut . On le livre souvent au commerce à cet état ; il est de couleur brun noirâtre et liquide à la température ordinaire, car une petite quantité d’huiles étrangères suffit pour le tenir en dissolution.
La Compagnie parisienne du gaz a substitué avec avantage l’hydrate de chaux à la soude caustique dans cette opération.
On purifie l’acide brut par plusieurs distillations; et quand, par un refroidissement lent, il s’est pris en masse cristalline, on le met à égoutter, puis on le fond et on le fait cristalliser de nouveau. On le traite par une petite quantité d’un sel métallique pour lui enlever des traces de sulfhydrate d’ammoniaque qu’il contient souvent; une nouvelle distillation le fournit alors dans un état de pureté absolue.
100 d’huiles donnent 25 à 28 d’acide brut, ou 12 à 15 d’acide pur cristallisé. Ce dernier ne noircit plus à la lumière, et son odeur est beaucoup moins désagréable que celle du premier. Sa valeur commerciale varie avec son point de fusion. Celui qui fond à 15° se vend; 1 fr. 80 le kilogr. ; celui qui n’est fusible qu’à 34° vaut 2 fr. 20; enfin celui qui exige 41° pour fondre coûte 10 fr. le kilogr.
Composition. — Il est représenté dans sa composition par la formule brute = C12H601 2 *, et par la formule rationnelle = C12H50,H0. Les phénates alcalins ont, en effet, pour formule = M0,C12H50.
L’acide phénique du commerce contient toujours des proportions variables d’un autre acide dont les propriétés se confondent sensiblement avec les siennes; c’est Y acide crésylique dont la formule = CnH802.
Propriétés. — L’acide phénique pur, solide à la température ordinaire, cristallise en longues aiguilles incolores; il est très-fusible et bout entre 187 et 188°. Sa densité est de 1,055 à -J- 48°.
(1) Le r.omide phénique , qui vient du grec phaino , qui veut dire j’éclaire,
rappelle que cet acide est retiré des huiles combustibles qui accompagnent le
gaz d’éclairage pendant la distillation de la houille.