C*H8CI = C*H* + HC

Un litre de vapeur d'éther chlorhydrique donnerait ainsi i litre d'éthylène et i litre d'acide chlorhydrique.

STMTHtSB BS l'aICOOL OmBINAimB. I17

Cette action analytique de la chaleur, que j'ai cru de-* voir signaler d*abord, n'est pas celle qui donne dans la pratique les résultats les plus nets possible; elle se complique, comme nous l'avons dit, de diverses décompositions secondaires.

Pour dédoubler l'alcool, on recourt ordinairement à des agents dont l'action théorique est moins nette, mais qui conduisent à des résultats pratiques bien préférables. C'est en traitant à une certaine température, vers i65 degrés, l'alcool par l'acide sulfurique concentré que l'on réussit à obtenir un dédoublement régulier en éthylëne et vapeur d'eau. Vous savez que le procédé de préparation du premier gaz, dans les laboratoires, repose précisément sur cette réaction. Mais la théorie en est bien plus compliquée que celle de l'action de la chaleur; elle n'est même pas encore complètement éclaircie.

Ce n'est pas la première fois que nous voyons des procédés théoriquement simples donner des résultats pratiques plus ou moins compliqués, tandis que des procédés théoriquement fort compliqués sont bien préférables en pratique. C'est également ainsi que l'industrie procède dans ses fabrications : alors même que celles-ci reposent sur des principes scientifiques certains, on a rarement recours à la réaction directe que la théorie semblerait indiquer. Non-seulement le succès d'une réaction directe est souvent difficile ou incertain, mais encore, dans la plupart des applications industrielles que l'on peut faire des principes scientifiques, les actions les plus simples ne sont presque jamais les plus économiques. Il est cependant essentiel de les exposer d'abord, parce que ce sont elles qui fournissent les notions générales sur lesquelles repose la connaissance précise des phénomènes,

|l8 STNTHiSS DE l'iLCÔOL OEDINAIBS.

et qui dominent les tours de main particuliers auxquels on a recours dans les applications.

En résumé, l'analyse nous indique deux modes de production de Téthylëne par le dédoublement de l'alcool ou de ses éthers : l'un consiste à résoudre l'alcool en élhylëne et en eau; l'autre consiste à résoudre un éther, tel que l'éther chlorhydrique, en éthylène et en hydracide. Nous avons appris en même temps quelles sont les conditions où se produisent ces dédoublements; ce qui nous met sur la voie des conditions inverses où il faudra nous placer pour que les combinaisons soient possibles.

A ces deux réactions d'analyse correspondent deux réactions inverses de synthèse. Ces dernières réactions reposent sur un mécanisme commun : on fait agir sur Téthylène certains acides, capables d'entrer en combinaison avec lui, et on déplace ensuite ces acides par l'éaUt directement ou indirectement. C'est ainsi que l'on obtient l'alcool. Dans l'une des réactions, nous ferons intervenir l'acide sulfurique, c'est-k-dire que nous chercherons à renverser la réaction qui sert en général à préparer l'élhylëne. Dans l'autre réaction, nous emploierons l'acide chlorhydrique, afin d'obtenir un phénomène inverse de la décomposition de l'éther chlorhydrique s

Commençons par la première réaction.

L'acide sulfurique monohydraté se combine directement à l'éthylène, en donnant, par la simple réunion des deux corps, l'acide éthylsulfurique :

C4H* 4- S« 0«, H«0* = C*HS H«0«, S^O*.

La combinaison éthérée ainsi produite, mise en présence d'un grand excès d'eau, produit de l'acide sulfurique et de l'alcool :

CONOlTlOIfS DB l'eXPÉAIENCE. 119

Pour réaliser cette synthèse, nous avons donc recours au même agent qui décompose Talcool en éthylèneet en eau, et nous formons la même combinaison diacide sulfu^ rique et d*aicool qui précède en général cette décompo^ sition.

Ce qui fait la différence et Topposition des deux réactions, c'est que, lors de la décomposition, nous opérons à 170 degrés; tandis que, lors de la combinaison, nous opérons à la température ordinaire. D'ailleurs la combinaison ne s'accomplit que dans des conditions trës*particuliëres. Je vais décrire l'expérience.

Dans un. flacon bouché à l'émeri et rempli en grande partie d'éthylène, j'introduis, sur la cuve à mercure et à l'aide d'une pipette courbe, une certaine quantité d'acide sulfurique monohydralé. Cet acide doit être concentré à l'avance, et en vue de l'expérience même, par l'ébullition ; pour peu qu'il contienne un peu d'eau, il ne donne aucun résultat. Mais revenons à notre expérience, afin d'en bien définir les circonstances caractéristiques. Tout d'abord, comme vous le voyez, aucune réaction n'apparait, si ce n'est une légère absorption, comparable à celle que l'eau pourrait produire à l'égard de l'élhylène.

Aussi, jusqu'en i855, on enseignait en général que l'acide sulfurique monohydraté n'exerce aucune action sur l'éthylène, à moins que l'éthylène ne renferme de la vapeur d'éther-^ impureté fort commune, en effet, mais dont nous n'avons pas à nous préoccuper, en raison des purifications que nous avons fait subir a l'éthylène. On savait également que4'acide sulfurique réagit sur l'éthylène, lorsque l'acide est anhydre; dans ce cas il y a combinaison. Mais les composés obtenus sont d'une nature particulière, et aucun d'eux n'a la propriété de reproduire

lao STNTBftSB DB l' ALCOOL OEDINAIEB.

ralcool par hydratation : il n'y a donc pas lieu d'en parler ici.

Nous avons employé de Téthylène pur et de l'acide sulfurique monohydraté, et nous allons montrer comment on doit s'y prendre pour opérer leur combinaison. Il faut recourir à une condition mécanique nouvelle, à une agitation opérée dans des circonstances tout à fait exceptionnelles. En effet, après avoir bouché le flacon qui contient de l'acide sulfurique, de Téthylëne et du mercure, on le secoue vivement et pendant un temps très-long : trois quarts d'heure environ, et trois mille secousses sont nécessaires. On fait ainsi intervenir des phénomènes mécaniques tout particuliers, produits par le choc et qui semblent faciliter la combinaison. Sous cette influence, le gaz s'absorbe graduellement. Vous voyez qu'après une agitation de cinq minutes, si l'on ouvre le flacon, une certaine quantité de mercure s'y introduit et nous atteste qu'il y a absorption du gaz. Mais la faiblesse de cette absorption vous montre en même temps combien l'action est lente. En continuant ainsi, on manifesterait jusqu'au bout le caractère successif de l'action qui se produit. Après trois mille secousses, dans les conditions où nous opérons, tout l'éthylène se trouve combiné à l'acide.

Sans attendre ce résultat, à mesure que la quantité de gaz diminue, on peut en faire passer une nouvelle proportion dans le flacon. En faisant intervenir un nombre de secousses convenable, on réussit alors ^ faire absorber à l'acide sulfurique jusqu'à lao fois son volume d'éthylène. Toutefois, l'absorption des dernières portions de gaz étant d'autant plus lente et plus difficile que l'on se rapproche davantage du point de saturation de l'acide, il est bon de s'arrêter lorsque 80 volumes environ ont été absorbés .

CONDITIONS DB l'sXPÉRUNCE. 121

ËQ disposant les appareils de façon à pouvoir exercer sur le gaz une pression de plusieurs atmosphères, on réussirait sans doute à abréger la durée de la réaction et à augiaenter la quantité totale du gaz absorbé.

Voici un flacon dans^lequel l'absorption a été poussée aussi loin que possible. 11 contient maintenant un liquide jaunâtre; c'est un mélange d'acide sulfurique et d'acide éthylsulfurique. Il s'agit d'efïectuer la seconde phase de la réaction, c'est-à-dire de décomposer l'acide éthylsulfurique et d'obtenir l'alcool.

A cette fin, nous verserons le liquide précédent, avec précaution et en évitant une trop forte élévation de tem* pérature, dans un volume d'eau égal à 8 ou lo fois le volume de la liqueur acide. Le tout est ensuite introduit dans une cornue et distillé. Gomme l'alcool bout à une température plus basse que l'eau, il nous suffira de recueillir les premiers produits de la distillation; ils renferment tout l'alcool formé. Pour concentrer cet alcool, nous nous servirons des mêmes artifices sur lesquels repose la préparation industrielle de ce corps au moyen du vin. Ayant donc distillé le quart du liquide primitif environ, nous soumettons le produit à une seconde et, au besoin, à une troisième distillation fractionnée et nous finissons par isoler l'alcool de la presque totalité de l'eau avec laquelle il était d'abord mélangé.

Cette décomposition de l'acide éthylsulfurique par l'eau, que nous venons de réaliser sous vos yeux, répond à la formule suivante :

Nous n'avons inscrit que 2 équivalents d'eau dans la formule ci-dessus, parce qu'il n'y en a que deux qui entrent en combinaison; mais il est clair qu'il faut en

112 C0SPAftAl90?f DB l' ALCOOL ABTIFICIKL

employer un grand excès pour que la décomposition i lieu. En eflet, les acides concentrés, et l'acide sulfuriq en particulier, se combinent avec Talcool avec séparati d'eau; au contraire, la présence d'un grand excès d'c détermine la décomposition des élhers. Le sens des ré tions est donc déterminé par la proportion de l'eau.

Quoi qu'il en soit, l'alcool est obtenu; pour le met complètement en évidence, nous nous servirons du ci bonate de potasse pur et cristallisé. L'alcool étant pres^ insoluble dans une solution concentrée de ce sel, d< ajoutons à la liqueur alcoolique obtenue par distillati une quantité suffisante de carbonate de potasse : dès q la solution est opérée, la liqueur se trouble, et vous vo] surnager une couche huileuse d'alcool. La quantité d' cool ainsi obtenue sous vos yeux avec un litre d'étbyli est peu considérable : ce qu'il est facile de concevoir observant que i litre d'éthylène absorbé fournit i ^^grami à 2 grammes d'alcool, tout au plus. Ces nombres vc montrent à quel point le volume d'un composé liqui représente une faible fraction du volume du comp( gazeux qui le fournit; c'est un des obstacles pratiqu qui rendent le plus pénible ce genre de métamorphosi

En résumé, par la méthode qui vient d'être réalis sous vos yeux, nous avons obtenu l'alcool au moyen l'éthylène, cl nous l'avons obtenu en nature, ce que no avons vu être un principe essentiel qu'il convient d'o server dans les reproductions synthétiques.

Nous devons maintenant comparer les propriétés i corps artificiel à celles du composé naturel. C'est là i point fondamental dans toute recherche où l'on reprodi par Tart une substance naturelle. En effet, toutes les pr priétés d'un composé doivent être identiques, quelle qu'< soit l'origine. Autrement nous ne pourrions pas dire qi

AYBC l'alcool NATUREL. 1^3

nous ayons obtenu l'alcool; nous aurions fabriqué un corps ayant la même composition et la même formule, mais qui pourtant ae serait pas identique à l'alcool : ce serait un corps isomérique. Il n'en est pas ainsi dans le cas actuel : les deux alcools jouissent exactement des mêmes propriétés. Leur comparaison s'effectue en s'appuyant sur certains principes généraux, qui doivent être observés dans toutes les comparaisons relatives à l'identité des corps naturels et des corps artificiels. Aussi allonsnous les indiquer avec quelque détail.

Les comparaisons portent sur quatre points fondamentaux : les propriétés physiques, les formes cristallines, le cycle des transformations réciproques, les réactions caractéristiques.

1** Nous étudierons d'abord le corps obtenu en luimême, sous le rapport de ses propriétés physiques; nous pouvons, par exemple, mesurer sa densité, son point d'ébullition, son indice de réfraction, sa chaleur spécifique, etc. Nous pouvons encore examiner comment il se comporte à l'égard de l'eau et des dissolvants en général. Toutes ces propriétés de l'alcool artificiel, rapprochées de celles de l'alcool naturel, sont exactement les mêmes.

n^ Mais nous ne devons pas nous contenter de ce genre de comparaison, fondé sur des propriétés physiques; nous devons encore étudier le corps dans ses combinaisons et d'abord dans ses composés cristallisés. La forme de ces derniers, mesurée avec précision, fournit des renseignements décisifs. Il est à remarquer, en effet, que deux corps isomères donnent des composés cristallisés qui différent en général, soit par le système cristallin, soit par la valeur des angles et la nature des modifications.

Avec rstlcoûl artificiel, nous préparerons donc des

134 GOKPAEAIBON DB L* ALCOOL ABTIFIGIBL

composés cristallisés : Tud des plus nets est Téthylsulfate de baryte, sel que nous pouvons écrire

C*HMIO,BaO, S«C(^,

pour nous rapprocher de la formule que nous avons adoptée précédemment pour l'acide éthysulfurique. Examinons ce sel, mesurons exactement la forme et les angles de ses cristaux, et nous verrons qu'ils sont identiques avec la forme et les angles des cristaux fournis par Talcool naturel.

3° Pour établir avec certitude l'identité des deux corps, nous pouvons encore les transformer tous les deux en deux séries parallèles de composés, et revenir ensuite aux substances primitives, en passant par un certain cycle de métamorphoses caractéristiques. Comparant alors deux à deux les composés parallèles obtenus, tous ces corps doivent être trouvés identiques.

Ainsi, par exemple, prenant l'alcool, on le combine à l'acide sulfurique, ce qui fournit l'acide éthylsulfurique (deuxième terme de la série).

Cet acide est transformé ensuite en éthylsulfate de baryte (troisième terme de la série).

Mêlons ce sel avec un antre sel, tel que le benzoate ou l'acétate de potasse et chauflbns le mélange au bain d'huile, entre aoo et a2o degrés. Il s'opère une décomposition qui produit de l'éther benzoique, ou de l'élher acétique, en un mot l'éther correspondant à l'acide du sel employé :

C4HS HO, BaO, S«0«+BaO, G* H^O^ = Ba«02,S20« +C*HSHO,C*H303.

C'est un. quatrième terme, l'éther acétique, que l'on écrit aussi C^H'^O*, ou bien encore C*H'0, C*H*OS suivant que l'on fait usage de tel ou tel système symbolique.

▲YBC l'alcool MATUBBL. 1^5

Avec un benzoate, on obtiendra de même Téther benzoïque:C*H*0, C^*H«0^

Enfin l'éther acétique ou benzoique, quel qu'il soit, bouilli avec l'hydrate de potasse, régénère l'alcool et un sel correspondant à l'acide générateur.

L'alcool régénéré forme le cinquième terme de la série, identique au premier.

Ainsi nous avons obtenu cinq composés successifs, à partir de l'alcool, et ces cinq composés forment en quelque sorte un cercle régulier de métamorphoses qui nous ramène à notre point de départ. Tous ces corps sont identiques, qu'ils aient été obtenus avec l'alcool' naturel ou avec l'alcool artificiel.

4"* Un dernier genre de comparaison, destiné a vérifier l'identité des corps dans toutes leurs propriétés essentielles, peut être tiré de leurs réactions caractéristiques, alors même que ces réactions ne sont pas susceptibles d'être groupées suivant un cycle régulier comme les précédentes. Avec l'alcool, par exemple, nous préparons des composés d'un autre ordre que les éthers, par exemple des corps formés par oxydation. Tel est l'aldéhyde, C*H*0*:

Tel est encore l'acide acétique :

Or ces deux corps peuvent être également obtenus, soit avec l'alcool naturel, soit avec l'alcool artificiel. Ici encore nous pouvons ajouter à l'étude comparative des composés celle de leurs formes cristallines; par exemple, celles des acétates ou de l'aldéhyde-ammoniaque.

L'alcool artificiel ayant été soumis à toutes ces épreuves.

126 COMPARAISON DE l'aLCOOL ARTlFiaBL AYBG l'aLGOOL NATUREL.

et l'identité complète de tous les dérivés fournis, soit par le corps naturel, soit par le corps artificiel, ayant été constatée, nous devons admettre que ce dernier ne diffère en rien de l'alcool naturel. Nous nous sommes étendus sur les épreuves par lesquelles on peut vérifier cette identité, afin de vous montrer en même temps le type général des épreuves par lesquelles doit être contrôlée la synthèse des substances naturelles.

FABRICATION INBUSTailIXK DB L ALCOOL. 127