DISTILLATION FRACTIONNÉE

deux bouts, s’engageant par le bas dans le col du ballon où il est fixé au moyen d’un bouchon percé ou d’un anneau de caoutchouc, et portant en haut un autre bouchon que traverse le thermomètre; on a soudé vers sa partie supérieure le tube latéral (lue portait le ballon lui-même dans l’arrangement précédent (M. Linnemann). Tantôt tout cet ensemble est remplacé, avec avantage sous le rapport de la simplicité, par un ballon à long col, disposé comme il a été dit plus haut pour le ballon ordinaire. Tantôt encore l’appendice cylindrique devient un tube sur leiiuel on a soufflé une ou plusieurs boules (lig. 145), dans lesquelles pénètre le tbermomètre (M. \4ürtz). Dans tous ces appareils refroidis par l’air ambiant, une certaine proportion de la vapeur se condense, et le liquide condensé ramène vers le vase distillatoire les produits entraînés; celte condensation porte d’ailleurs de préférence sur les parties de la vapeur les moins volatiles.

Fio. 145.

Tube à lioulcs lie M. Würlz.

537. Marche de l’opération. — Quel que soit l’appareil employé, la marche à suivre est la suivante. Dans une première distillation, on sépare les portions de liquide qui passent dans des espaces de température réguliers, de 5 degrés en 5 degrés par exemple. Dans une seconde opération, on distille séparément chacune des fractions ainsi obtenues.

On agit de même une troisième fois, et on continue ainsi jusqu’à ce que les produits définis, se séparant de plus en plus, s’accumulent dans le voisinage de leurs points d’ébullition respectifs. On ne réunit les mélanges qui bouillent entre les mêmes limites de températures, quel (pie soit le fractionnement dont ils proviennent, que lorsque leurs températures d’ébullition varient peu par une nouvelle distillation.

Celte o[)ération laborieuse peut être abrégée beaucoup lorsqu’on connaît les températures d’ébullition des corps à séparer. On pratique alors les coupures^ non plus d’une manière arbitraire comme il vient d’être dit, mais en tenant compte de ces températures, et en isolant les portions qui passent à quelques degrés au-dessus et au-dessous d’elles.

Les lenteurs de la distillation fractionnée peuvent être beaucoup diminuées. Dans l’industrie on y parvient au moyen d’appareils qui font subir aux vapeurs des traitements destinés à les condenser parliellemenl, ou qui exécutent simultanément un très grand nombre de distillations. On utilise des principes ana-

JU.NGFLEISCH. — Maiiip. de cliimie. 1:2

VAPORISATION

logues dans certains ap))areils de laboratoire qne nous devons signaler.

"2.18. Appareil a rétrogradation. — Tel est celui dans lequel on pratique [aréirogradalion (M. Conpier, MM. I. Pierre et Piichot), modification aussi simple qu’efficace de la distillation fraclionnée. Voici en quoi consiste essentiellement cette opération :

On lait bouillir en A (fig. 140) dans nn alambic disposé sur nn fourneau F, un mélange de deux liquides diversement vola-

Eio. I tO. — Appareil à rclrogratlalioii.

tils, et on dirige de bas en haut les vapeurs qui en provienncnl, dans un serpentin S, maintenu par un foyer f à une température délerminée, donnée par un tbermomètre T, et }dus basse que celle de l’ébullilion du mélange; la vapeur du liquide le moins volatil se liquéfie })artiellement, tandis que celle du ])lus volatil subsiste cl parcourt dans toute sa longueur le serpentin chaulfé, sans subir de condensation notable, pourvu toutefois que l’écart des températures ne soit pas trop fort. Le liipiidc condensé en S, rcIrogmdevQVs le vase distillatoirc A, tandis (juc les viqieurs qui ont écbajipé à la condensation, se rendent en a a', dans un serjicntin refroidi S', où elles se liquéfient. Pour assurer la rétrogradation du liquide condensé dans le premier

'238. — APPAllEIl. A RÉTROGRADATION.

serpentin, ce dernier se termine inférieurement par un tube en col de cygne bb'; le liquide condensé gagne en p le bas de la courbure et se déverse dans ralambic A par un second tube mnp, replié sur lui-méme et formant fermeture hydraulique. Cette disposition permet aux mouvements contraires de la vapeur et du liquide de coexister.

^!d0. Déflegmateurs. — Parmi ces appareils dits aussi appareils à colonne ou appareils à plateaux, cekii de MM. Le Bel et llenninger est le plus répandu dans les laboratoires. Il constitue un perlectionnement de celui de M. Linnemann, lequel est lui-même fort analogue en principe aux appareils distillatoires à colonne, dont l’industrie fait un usage journalier.

Cet instrument (fig. 1A7 et 148) consiste en une série de boules, A, B et C, soufflées sur un même tube AIN, de 1 centimètre de diamètre environ; un étranglement e ou e' est ménagé au-dessous de chacune d’elles, et une toile

de platine, lâche, fa- fig. 147. — Appareil connée en capsule ou 'Gstillatoire de mm. Le Bel

et llenninger (détail).

en tampon, obstrue quelque peu cet étranglement. Au-dessus des boules un tube latéral et incliné a, sert à mettre l’appareil en communication avec un réfrigérant B. Un bouchon percé, ajuste en M, fixe le système au col du ballon servant de vase distillatoire. Un second bouchon percé maintient en N un thermomètre T, dont le réservoir est placé à la sortie de la boule supérieure. Le liquide du ballon étant porté à l’ébullition, sa vapeur s’élève dans les

Fig. 148. — Appareil distillatoire de MM. Le Bel et llenninger.

VAPORISATION

boules, s’y condense partiel lemenl et s’accumule au-dessus des étranglements où les toiles de platine l’arrêtent par capillarité; les vapeurs (pii se dégagent sont dès lors lorcées à cbaque étranglement, de barbotter dans le liquide accumulé, et elles cèdent à ce dernier leurs parties les moins volatiles; elles arrivent donc en a, après avoir subi trois purifications de ce genre. Ainsi disposé, un appareil peut Ibnctionner, mais avec lenteur, et si le courant de vapeur est un peu rapide, il s’oppose à la rétrogradation du liquide. Four empêcher cet accident, on relie chacune des boules à celle qui est au-dessous ou au tube MN lui-même, par un petit tube recourbé, tel que t, t' et t", dont rowificc supérieur s’ouvre au niveau que le liquide ne doit jias dépasser dans la boule, et qui, par le bas, est recourbé en siphon renversé formant fermeture hydraulique pour les vapeurs. Le nombre des lioules à employer dépend de la qualité du corps à distiller et de la séparation plus ou moins parfaite que l’on veut atteindre. Dans les opérations délicates, on superpose plusieurs tubes semblables à MN; à cet elfet, celui (|ui est placé en bas est rodé intérieurement en N, et le suivant, rodé extérieurement en M, s’applique, exactement dans le premier comme un bouchon de verre usé à l’émeri s’adapte au goulot du flacon qu’il ferme. On réunit ainsi le nombre d’appareils voulu, en consolidant l’ensemble par des supports. Plus les liquides sont volatils et la température ambiante élevée, plus ce nombre doit être grand. Le tube k trois boules décrit ci-dessus convient aux usages ordinaires.

(]. — Ui.«(illa(ion noun |u*0!4j4ion rédiiilc.

!240. La (iiminiition de la pression que supporte un liciuide ayant pour effet d’abaisser ta température à taquetle it entre en ébullition, on met ce fait à profil pour distiller tescorjisqui s’altèrent à leur tenqtérature d’ébullition sous la pression de l’atmosphère. On opère alors la distillation dans des appareils où on réduit la pression au moyen d’une machine pneumatique ou de loul autre instrument analogue comme effet (voy. Opérations dans l'air raréfié). Rien (gie la pression ne soit jamais nulle dans les vases distillatoires, la distillation sous pression réduite est souvent appelée distillation dans le vide. L’abaissement apporté dans les points d’ébullition par la suppression de la pression atmosphérique, atteint fréquemment 100 degrés.

La distillation sous pression réduite est encore nécessaire pour produire la séparation de certains mélanges inséparaliles par distillation sous la pression ordinaire (§ l233).

“241. — DISTILI.ATIO-N DANS l.E VIDE.

241. Distillation dans le vide. — Les appareils distillaioires ordinaires, pourvu qu’ils résistent à la pression atmosphérique après avoir été vidés d’air, peuvent servira ladislillationdansle vide. La condition précédente est difficilement remplie par les cornues, que leur forme irrégulière rend peu solides. 11 vaut mieux se servir de ballons choisis avec soin; on préférera ceux dont le verre est régulier, relativement épais, et bien exempt de rayures ; ils ne devront jamais être volumineux, les plus petits présentant, a épaisseur égale, une résistance beaucoup supérieure : dans tous les cas on les éprouvera avant de s’en servir, en fixant à leur col un bouchon traversé par un tube mis en relation avec un appareil faisant le vide, et en les enveloppant d’un torchon pour se garantir des projections du verre en cas de rupture. Le réfrigérant sera muni d’un tube large et par conséquent à grande surface réfrigérante, la condensation de la vapeur très dilatée se faisant moins bien qu’à la pression ordinaire. On dispose d’ailleurs l’appareil de la manière suivante :

Fig. 149. — Distillation dans le vide.

Le ballon b installé sur un fourneau, ou mieux dans un bain, est muni d’un bouchon que traverse un tube coudé; celui-ci est relié au réfrigérant TT' (fig. 149) par un tube de caoutchouc épais, dans lequel les deux tubes de verre sont affrontés et qui est fixé solidement sur chacun d’eux au moyen d’un lien en cordonnet de soie ou en fil métallique. Le bouchon du ballon est traversé également par un tbermomètre t, et ferme très exactement. Le réfrigérant qui, ainsi qu’on l’a vu, doit présenter une grande surface d’action et être largement alimenté d’eau froide, est relié par sa partie inférieure à un ballon tabulé (/,dans le col duquel il s’engage, le joint étant fait soigneusement avec un bouchon percé ou avec un anneau de caoutchouc. La tubulure du ballon est fermée par un bouchon que traverse un tube à trois branches en forme de T : Tune des branches extérieures porte un robinet de verre U s’ouvrant directement dans l’atmosphère; la seconde branche extérieure est reliée par un tube de caoutchouc épais V, à la machine pneumatique ou mieux à la trompe dont on se sert pour aspirer Tair, l’action de ces instruments étant

VAPOIUSATIO.N.

réglée par un robinet. Dans ces conditions, le liquide à distiller étant placé dans le ballon, on ferme le robinet de communication extérieure U et on fait le vide jusqu’à une pression mesurée par le manomètre de l’appareil aspirateur, puis on chauffe. Le produit (jui distille s’accumule dans le ballon tubulé. Pour vider ce dernier et, en général, pour interrompre l’opération, on ferme le robinet de l’aspiration, et en ouvrant doucement le robinet lî, on laisse rentrer l’air dans l’appareil, en ayant soin, si cela est utile, de dessécher préalablement cet air par un passage à travers un tube contenant du chlorure de calcium sec.

Le récipient en forme de ballon tubulé peut être remplacé avantageuse-, ment par un flacon de verre épais, fermé par un bouchon à trois ouvertures. L’une de ces dernières livre passage au tube du réfrigérant que l’on a recourbé à son extrémité ; les deux autres reçoivent des robinets de verre qui s’ouvreni le premier, dans l’atmosphère, et le second, dans le tube d’aspiration.

Le chauffage exige une certaine attention ; il est, en effet, la cause la plus fréquente des ruptures de l’appareil. Or ces ruptures ne sont pas sans danger pour l’opérateur : elles réalisent sur une plus grande échelle et avec projection du verre brisé, l’expérience bien connue du crève-vessie. C’est pour cette raison que le chauffage direct doit être, autant que possible, évité et remplacé par le chauffage au bain-marie ou au bain d’huile. D’ailleurs, il est toujours prudent de dresser devant le ballon et devant le récipient, de larges toiles métalliques qui, sans empêcher la surveillance de l’appareil en fonctionnement, arrêtent les morceaux de verre en cas d’explosion.

Un obstacle que l’on rencontre souvent dans la distillation sous pression réduite, est la formation d’une mousse persistanle ({ui entraîne mécaniquement le liquide à distiller jusque dans le réfrigérant. 11 est possible d’ordinaire de trouver un liquide non volatil et insoluble dans le produit, un cori)s gras ou un hydrocarbure par exemple, qui introduit dans le ballon, provoque la rupture de bulles de vapeur et empêche la mousse de s’élever.

242. Le môme appareil peut servir à déterminer les températures d’ébullition des liquides sous les pressions inférieures à 0™,760. On prend alors les précautions recommandées plus haut (§ 210) pour éviter ce qui peut fausser les indications du thermomètre et, immédiatement après la température, on lit la pression intérieure donnée par le manomètre de la trompe.

243. L’obligation de n’opérer que dans des vases de verre de petites dimensions, force à recharger très fréquemment l’appareil. On peut souvent le faire sans interrompre la distillation et sans laisser rentrer l’air. 11 suffit pour cela de faire passer par une troisième ouverture pratiquée au bouchon (lu ballon (fig. 149), un tube recourbé en siphon mnp, et terminé soit par un robinet de verre r, soit par un tube de caoutchouc épais que ferme une forte pince de iMohr (fig. 19, p. 34). En plongeant la branche extérieure du siphon dans un vase v contenant le liquide à distiller, il suffit d’ouvrir le robinet avec précaution, pour que la pression atmosphérique pousse ce liquide dans le ballon. On doit veiller cependant à ce (|ue le liquide froid s’écoule directement dans le résidu ([ue contient le ballon et non sur les parois de celui-ci, dont