PROCEDE PAR DESSICCATION
emmagasinées, transportées au loin ou conservées d*une année à Tautre sans altération sensible.
Lorsqu'on veut en extraire le sucre, elles sont placées avec 5 pour 1000 de leur poids d'hydrate de chaux , dans de grands cylindres en tôle enveloppés d'une chemise en bois qui ralentit la déperdition du calorique. A la partie supérieure de ces cylindres est une ouverture elliptique, dite trou d'homme, pour le chargement, et qu'un obturateur ferme à volonté. Un tube sert à l'introduction de Teau, un autre pour aspirer l'air au moyen d'une pompe pneumatique (ou pompe à air des machines à vapeur à condensation) ; à la partie inférieure, sous le faux fond troué comme une écumoire, un tube met en conmiunication la partie inférieure de chaque cylindre avec la partie supérieure du cylindre voisin. Tous les robinets de ces appareils ont une large section et sont à soupape circulaire.
On place les cossettes dans les cylindres, puis un réservoir supérieur fournit l'eau, maintenue près de la température d'ébullition, qui s'écoule sur les cossettes, à l'aide d'une pression de ô mètres environ au-dessus des cylindres. Après quelques minutes de macération , le liquide passe du premier vase dans le second, du second dans le troisième, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il ait traversé tous les vases, qui sont au nombre de quatorze [*). Dans cette opération méthodique, le sirop arrive sur des cossettes de plus en plus riches, et la dernière macération s'opère sur des cossettes neuves. Le sirop qui sort marque 22' à l'aréomètre Baume; on le soutire alors, et l'on continue ce soutirage jusqu'à ce que le sirop , peu à peu mêlé en partie avec le liquide du vase précédent qui le déplace, ne marque plus que 17"; en moyenne, il marque 18 à 20*; on le chauffe à 90* environ pour effectuer la défécation, on le filtre sur le noir, puis on le rapproche dans le vide, et l'on termine la fabrication comme à l'ordinaire. Ce procédé, auquel ont été apportas de remarquables perfectionnements dans la belle usine
(*) L'appareil entier comprend \ingt vases ; mais quatorze seulement fonctionnent, pendant que Ton en vide, nettoie et recharge quatre, et qu*on en laisse deux de rechange ou en réparation. Dans les dernières opérations en grand, l'emploi de Teau froide pour cette sorte de lévigotion adonné des sirops plus faciles à traiter pour en obtenir du sucre cristallisé, que J*emploi de Teaa chauffée à 100®; mais, dans le dernier cas, Pépuisement est plus compUt. Probablement en limitant la température à -J- 70 ou 80®, on obtiendrait de meilleurs résultats.
auprès de Valenclennes, appartenant à MM. Serret, Hamoir, Doquenne et G'^, a permis de réaliser des bénéfices, mais alors le prix du sucre était plus élevé qu aujourd'hui. Pendant de longues années mis en pratique dans la grande usine de Bourdon (Puyde-Dôme), il ne paraît pas pouvoir soutenir la concurrence des procédés de traitement direct des betteraves fraîches ; il serait peut-être utile, lorsque les cours commerciaux de Talcool sont assez élevés, pour prolonger les opérations des distilleries de betteraves [i^ojr. plus loin le chapitre qui traite de la distillation).
V» Proeédé Ronssean.
L'origine de ce procédé remonte à plus de dix-huit ans; aloi*s on gavait déjà que, dans sa combinaison avec la chaux, le sucre (de canne ou de betterave) n'est pas altéré, qu'on peut Feu extraire avec ses propriétés primitives. Les observations de Pelouze et les recherches approfondies de M. Péligot ont résolu les questions scientifiques à cet égard. Le 19 janvier 183S, M. Kuhlmann proposait l'emploi d'un excès de chaux pour éviter les altérations des jus et mieux épurer le sucre. Il avait obtenu . de bons résultats dans des essais de laboratoire en transformant le sucre en sucrate de chaux, et soumettant le jus ainsi déféqué aux procédés usuels d' évapora tion. L'auteur comptant sur la stabilité plus grande du sucre uni à la chaux que du sucre libre, éliminait plus tard la chaux par T acide carbonique : il pensait pouvoir éviter l'emploi du charbon d'os. Mais oh n'est pas parvenu à obtenir de résultat économique en grand dans cette direction. M. Kuhhnann avait aussi proposé d'éliminer par facide carbonique la chaux combinée au sucre après la défécation habituelle, afin d'opérer cette séparation plus complètement qu'on ne peut reffectuer avec les doses usuelles de charbon d'os.
M. Rousseau reprit, en 1848, des expériences en petit et détermina les premières conditions favorables au succès de la fabrication ; il unit ses efforts à ceux de l'un de nos plus habiles constructeurs d'appareils, M. Gail, et d'un fabricant expérimenté, M. Lequime. Bientôt cette association d'hommes spéciaux parvint à fonder sur de nouvelles bases l'application en grand.
Voici comment l'opération est conduite encore dans un assez grand nombre d'usines :
On extrait le jus des betteraves par les moyens usuels (laveurs,
râpes, presses) ci-dessus iDdiqués : la défécation du jus s'opère dans des chaudières à double fond, chauffées par la Tapeur; mais on emploie une quantité de chaux à peu près sextuple, c'est- à-dire assez considérable pour agir non-seulement sur les substances étrangères au sucre, mais encore pour former une combinaison (sucrate de chaux à 1 équivalent de sucre, pour 1 équivalent de chaux] (*) avec la totalité du sucre conteou dans le jus.
U faut environ 25 kilogr, de chaux pour 1000 litres de jusf); la chaux hydratée et délayée par 5 ou 6 fois son poids d'eau chaude, est mélangée au jus chauffé de 60 à 65% et Ion élèye ensuite la température jusqu'à environ 92 à 95^, sans faire bouillir.
Le liquide est alors décanté et filtré sur une caisse à double fond criblé de trous et garni d'une toile de coton pelucheuse recouverte de 25 centimètres de noir en grain; le jus filtré est limpide, mais légèrement jaunâtre; on le fait arriver dans ime deuxième chaudière I (fig. 245) à déféquer, chauffée à la vapeur amenée par un tube N (et munie d'un tube O, pour le retour d'eau) qui entretient sa température et dans laquelle doit s'efTeo tuer l'élimination de la chaux par l'acide carbonique.
Une pompe A, dont le piston est mû par un renvoi de la nachine à vapeur, lance continuellement de l'air atmosphérique . par le tube bb au-dessus de la grille d'un four clos en tôle de forme ellipsoïdale B, doublé, jusqu'à la moitié de sa hauteur, d'une couche interne de terre à creuset ou d'une épaisseur de briques.
Le four a été préalablement chargé de charbon de bois et de coke en quantité égale au cinquième environ du poids de la chaux employée à la défécation.
Une partie du charbon de bois allumé, tout en chargeant le four, se brûle et communique le feu au coke sous Tinfluence du courant d'air insufflé. La combustion produit de l'acide carbonique mêlé d'azote et d'oxyde de carbone (quoiqu'il reste un excès d'oxygène) entraînant, d'ailleurs, des partIcul€S|de cen-
(*) Un composé plus stable et insoluble peut se former à chaud entie 3 équivalents de chaux pour 1 équivalent dcf sucre; vojr. p. 2(i9.
(**) La proportion doit être un peu moindre au commencement de la campagne, et plus forte, au contraire, vers la fin, lorsque les betteraves ont subi quelques altérations.
dres et quelques produits condensables ; ce mélange gazéiforme passe, par le tube G, dans un vase laveur D, où il dépose les
Fi g. 245.
eorposcules solides et les vapeurs condensables en traversant reauf).
Les gaz lavés se dirigent, par le tube E, vers un tube cornmon F, qui les distribue, à Taide de robinets G, dans chacune des chaudières I pleines aux | de jus déféqué (**). Le gaz acide carbonique sort par le bout en pomme d'arrosoir H qui termine le tabe, et, traversant en bulles nombreuses le liquide chargé de sacrate de chaux, décompose ce sucrate et donne lieu à un abondant précipité de carbonate calcaire ; bientôt la saturation est complète, et l'excès d'acide carbonique se dégage en partie dans Tair. La viscosité du liquide étant dès lors détruite en même temps que les dernières portions du sucrate, sont décomposées, la mousse cesse de se produire; on porte le liquide à Fébullition pour dégager Texcès d'acide carbonique en totalité ; on fait alors couler (par le robinet que meut la tige JK) le liquide trouble sur un filtre ordinaire à noir en grains à l'aide de l'entonnoir à caniveau L; le carbonate de chaux précipité grenu n'empêche pas la filtration.
(*) D importe d'éviter qu'une trop forte charge de charbon devienne in- <^noescente au-dessus de la tuyère du soufflet, car elle donnerait lieu à une grande quantité d'oxyde de carbone mêlé à l'acide carbonique.
^ production de Tacide carbonique deviendrait plus économique et les ^ contiendraient moins d*oxyde de carbone, si Ton employait le mélange ^ pierre calcaire et de charbon avec la disposition qui donne simultanément de U chaux et nn courant de gaz acide carbonique {vojr. plus haut, p. 278, la réalisation pratique de cette pensée émise dans les éditions précédentes de « Précis de chimie industrielle),
(**] Le robinet d sert à vider le laveur lorsque le liquide est sali par les fendret; on remet de Teau pure par Tajutage «T ; un ajutage à robinet S sur ïe fourneau B permet d'ouvrir une issue aux gaz lorsque les robinets^ G qui conduisent aux chaudières étant fermés, on veut entretenir la combustion par une insufflation ralentie.
Le jus sucré, presque incolore, est directemeot conduit aux chaudières évaporatoires; on pousse rapidement la concentration jusqu'à 30 ou 31^ (*), puis on verse une deuxième fois le sirop sur des filtres à noir en grains.
Le sirop filtré est limpide et presque incolore ; on lesoumetàla cuite dans les appareils et vases ordinaires, et Ton obtient, dans les formes, un sucre plus abondant et de saveur plus agréable qu'en suivant les méthodes usuelles. On le soumet directement an clairçage, puis à Tégouttage et à la dessiccation par les moyens de rétuvage usuel, décrit plus loin (**).
Les premiers sirops d'égout peuvent subir successivement quatre cuites et donner chaque fois des cristaux faciles à égoutter.
Le clairçage de ces produits secondaires s'opère également avec une grande facilité dans Fustensile à force centrifuge décrit page 208, de sorte que Ton peut obtenir le sucre directement en pains semblables aux raffinés, en faisant entrer en chargement, ou servir à la préparation des premières clairces, les produits des cristallisations de deuxième, troisième et quatrième jets après Tégouttage forcé et un clairçage.
Le procédé de double carbonatation (p. 273) évite mieux encore les incrustations sur les appareils évaporatoires ; les clairces
(*) Daus les opérations suivantes, il est préférable de terminer réTaporatioo à 28®, puis de compléter la densité de 32° par une addition de sucre de deoxième, troisième ou quatrième cristallisation préalablement égoutté à la turbine {yoy, p. 209 et 210) et une fois claircé dans le même ustensile.
C^'*^) A l'aide de cette double ou triple filtration au travers du noir en grains, le procédé de double carbonatation décrit p. 273 et suivantes donne plus facilement encore du sucre directement consommable. Dans certaines circonstances de saisons défavorables comme durant la campagne de 1863-64» les matières azotées, relativement plus abondantes, opposent des obstacles sérieux au traitement des jus : elles persistent en partie jusque dans les sirops et à la cuite. MM. Leplay et Cuisinier ont proposé un double moyen pour remédier à cet état de chose. D*abord soumettre à Tébullition les jus déféqués demeurés alcalins après la filtration ; en présence de la potasse et de la soude mises en liberté par Texcès de chaux, ces matières azotées se décomposent : Taspaïagine en ammoniaque qui se dégage et acide aspartique qui s'unit à la chaux, les autres matières azotées en ammoniaque promptement exhalée et acide carbonique dont la chaux s*empare. Il est vrai qu'il se produit en même temps une coloration brune qui exige l'emploi du noir neuf en plus fortes doses. L'autre moyen consiste dans l'emploi d'un noir animal neuf broyé fin, imprégné de carbonate de soude; ce noir mis dans les chaudières-évaporateurs &Le sur ses particules le carbonate de chaux, qui se précipite et prévient les incrustations. Une filtration sépare ensuite le noir fin. L'ébullition durant 5 minutes, des jus clairs de la l^** carbonatation après addition de 5 millièmes de chaux, produit les mêmes effets utiles et ne donne pas lieu à une coloration aussi forie(»'or. p. 286j,
plus pures sont faciles à évaporer, exigent rarement Femploi du beurre à la cuite; la quantité de noir décolorant est réduite d'environ 0,2 ; la sayeur des produits bruts est améliorée : le sucre cristallisé peut être obtenu en pains comparables aux sucres raf- Enés (*)•
Jusqu'à ces derniers temps, la plupart des raffineurs et des négociants estimaient le sucre brut à Taspect de ses grains et en raison de sa nuance; mais ces caractères sont insuffisants, car les sucres presque blancs peuvent contenir plus ou moins de mélasse interposée entre leurs cristaux, et rendre d'autant moins au raffinage. Un des meilleurs moyens de déterminer les proportions relatives de sucre (de canne ou de betterave) et de glucose consiste d'abord à constater la quantité d'eau en pesant l'échantillon avant puis après dessiccation complète ; on traite ensuite 5 dédgrammes de ce sucre sec par le réactif de Trommertz (wr. p. 96), qui fait connaître directement la proportion de glucose ; puis transformant complètement en glucose une autre quantité de 0''',5 du même sucre, on détermine la quantité totale de cette substance sucrée et son équivalent en sucre de canne dont on déduit l'équivalent de la glucose préexistante. Il importe de connaître aussi les quantités de sels (toujours nuisibles à l'extraction du sucre pur {yoy* p. 173); on y parvient à l'aide d'une incinération bien ménagée qui carbonise le sucre, lavant le charbon avant déterminer l'incinération ; dans les raffineries on facilite l'incinération en ajoutant de l'acide sulfurique; et pour compenser l'influence des sulfates formés, sur le poids des cendres on déduit 0,1 de ce poids obtenu; la solution saline évaporée et le poids des cendres donnent l'ensemble des matières minérales. La méthode d'incinération ou de détermination des sels a toujours une importance très-grande, car au point de ^e du rendement au raffinage une partie des sels occasionne, en moyenne, d'après les nombreuses déterminations de M. DubnmÊiut, la formation de 7,46 de mélasse, c'est-à-dire un dé-
n Qaant aux écames de défécation du procéda Rousseau, plus yolumineases «jne dau raDclen procédé, il importe de les soumettre à une pression graduée pww en extraire la plus grande partie de la solution de sacrate de chaux. Il *»it avantageux d épuiser ces écumes par un lavage méthodique, ainsi que wws IVons dît relativement aux tourteaux des filtres Daneck ; la solution ®*«nnie servirait à laver le premier filtre où passe le jus après la défécation.
chet de 3,73 de sacre qui passe dans les mélasses. Si donc on a trouvé au moyen de. la méthode de Trommertz, perfectionnée par M. Barreswill et M. Fehling, ou à Taide de la notation directe du saccharimètre optique de soleil construit par Duboscq; si, dis-je, on a trouvé qu'un sucre brut contient ;
Sacre
Sels
Eau (déterminée par dessiccation) .
il faudra retrancher des 96,5 de sucre réel le poids des sels, multiplié par 3,73, c'est-à-dire 5,595, pour apprécier le sucre eztractible, qui se trouvera ainsi réduit à 90,905 (*).
En Allemagne, on admet en général, pour Tinfluencedes sels, le coefficient 5 au lieu de 3,73. Les rafïïneurs portent jusqu'à 6 ce coefficient lorsque la présence et les proportions de glucose contenues dans les sucres des colonies qu'ils traitent augmentent les quantités de mélasse dans leur travail.
Deux autres modes d'essai plus prompts et plus simples donnent des résultats approximatifs qui dans certains cas suffisent pour comparer entre eux les sucres bruts.
J'ai indiqué un de ces procédés fondé sur l'insolubilité du sucre, en cristaux, dans l'alcool saturé de sucre pur, tandis que plusieurs substances étrangères sont solubles dans ce liquide. Voici comment on opère :
On prend un échantillon moyen du sucre à essayer, que l'on divise légèrement dans un mortier pour rompre les agglomérations sans briser les cristaux; après avoir pesé 10 grammes de ce sucre, on l'introduit dans un tube de 15 millimètres environ de diamètre et de 30 centimètres de longneur, puis on ajoute
(*) Ces résultats moyens dépendent, sans doute, delà composition des cendres plus ou moins yariable, suivant la nature des sols et des engrais , car les chlorures alcalins s'opposent, d*après nos expériences, bien plus à la cristallisation du sucre que l'azotate de potasse. A la -vérîté , celui-ci devant être éliminé pour épurer le sucre, nécessite un clairçage plus avancé et augmente en définitive la proportion des mélasses. On a rencontré des betteraves tellement salées qu'elles ne pouvaient tbumir du sucre en cristaux purs et annulaient même une partie du sucre, provenant de bonnes betteraves, avec lequel on avait essayé de le mélanger. Une expérience que j*ai faite avec MM. Champion et Pellet a démontré que la simple carbonisation d'un mélange de sucre avec 2 ou 3 centièmes de chlorures alcalins et d'azotate de potasse permet, en lavant le charbon, de doser dans le liquide obtenu, soit le chlore par une liqueur titrée de nitrate d*argent, soit la potasse par saturation avec la liqueur titrée d*acide sulfurique, et quUl ne reste dans le charbon épuisé , ni sel ni alcali détermiuables par Tincinération de ce charbon et l'analyse des cendres.
environ 10 centimètres cubes d'alcool anhydre pour enlever les 2 à 3 centièmes d'eau que les sucres bruts peuvent contenir; on agite, on laisse déposer et Ton décante ; ensuite on verse dans le tube 50 centimètres cubes de la liqueur d'épreuve qui se prépare de la manière suivante : à 1 litre d'alcool à 88*^, on ajoute 50 centimètres cubes d'acide acétique à 7% puis on fait dissoudre dans la liqueur 50 grammes de sucre blanc sec et pulvérisé. Cette quantité est celle qui sature la liqueur à la température de 15^; mais afin qu*elle reste saturée dans les changements de températare, on suspend dans toute la hauteur du vase qui la renferme des chapelets de cristaux de sucre candi blanc. La solution ainsi préparée peut dissoudre le sucre incristallisable et la mélasse , décomposer et dissoudre le sucrate de chaux, sans dissoudre les cristaux de sucre, puisqu'elle en est saturée {*).
On ajoute donc 50 centimètres cubes de cette liqueur d'épreuve dans le tube (contenant les 10 grammes de sucre brut lavé à Talcool anhydre et égoutté rapidement), on agite, on laisse reposer, et dès que le liquide est clair, on le décante ; puis on ajoute une nouvelle quantité de liqueur d'épreuve égale à la première, on agite, on laisse reposer et l'on décante encore. On fait un dernier lavage avec de l'alcool à 96° ou 98° pour enlever le liquide sataré de suci'e interposé entre les cristaux. Il ne reste plus qu'à recueillir le sucre sur un filtre, le dessécher et le peser : la différence entre le poids primitif de l'échantillon A le dernier poids obtenu indique les substances étrangères solubles qui accompagnaient le sucre brut.
Si le sucre contenait des substances insolubles, on déterminerait leur quantité en dissolvant ensuite tout le sucre dans de Talcoolà 60^, filtrant et pesant le résidu resté sur le filtre. M. Dumas a modifié ce procédé et l'a rendu plus rapide et plus sensible en appréciant directement les matières étrangères, glucose et sels, par l'eicès de densité que présente la liqueur d'épreuve sur la densité que donnerait un sucre pur traité de la même manière. Eisai des sirops, — Il peut être utile aux fabricants d'apprécier rapidement la quantité de i^ucre existant dans un sirop, d'après le
;*) la satoisition laissait quelque chose à désirer dans les variations de la température extérieure ; Numa Grar Ta rendue plus exacte en broyant dans on mortier du sucre candi mêlé à la liqueur d'épreuve ; filtrant alors, on obtient no liquide qui, employé immédiatement, donne des résultats comparables et P*nnet d'apprécier les différences moindres qu'un demi-centième dans lu proportion de sucre pur cristallisé que Ton peut extraire d'un sucre brut.
330 EMPLOI DES RESIDUS.
degré aréométrique de ce liquide à la température ordinaire (1 5* j; on parvient, à Taide d'une formule empirique, à cette évaluatioa approximative: lorsqu'il s'agit de sucre brut, on multiplie par 2 ]e degré que la solution marque à Taréomètre Baume, et Ton diminue le produit du dixième ; le chiflVe qu'on obtient inrliqoe les centièmes, en poids, du sucre contenu dans le sirop : par exemple, si un sirop marque 20* Baume, on dit: 20X2=40, — (i£j ou 4)= 36 de sucre pour 100 du liquide. S'il s'agissait d'une solution de sucre pur, il ne faudrait retrancher qu'un douzième du produit de la multiplication du degré par 2. On aurait, pour cette solution marquant 20% l'équation suivante: 20X2=40, — (A^, ou 3,33)= 36,67 pour 100.
9* Emploi des résidas de la fabrication du snere de betterave.
Les feuilles qui tombent spontanément pendant la végétation et celles qui n'ont pas été données aux bestiaux pendant l'effeuillage ou après l'arrachage, servent naturellement d^ engrais. Il en est de même des racines qui restent dans le sol. Ces détritus représentent par hectare (ayant produit 35000 kilogr. de racines) au moins 9000 kilogr. équivalant à 3000 kilogr. de fumier.
Les têtes (ou tiges coniques courtes] retranchées partiellement avant de soumettre les betteraves à la râpe servent de nourriture aux animaux des espèces bovine et ovine (*),
La pulpe est utilisée comme aliment pour les animaux, mais on ne doit pas l'employer seule ; il faut la mélanger avec des substances nutritives sèches (fourrages hachés, balle d'avoine, siliques de colza, gros sons, etc.), soit pour compenser l'excès d'eau qu'elle contient, soit afin d'y ajouter des aliments azotés, gras et salins, indispensables à une nutrition complète. En tout cas, la pulpe, les feuilles et les produits de l'ététage consommés par les bestiaux retournent, avec les déjections, en engrais sur le sol.
I,*) Les fabricants en Prusse, ayant un grand intérêt à obtenir le pla sible de sucre des betteraves, car Timpôt est calculé sur le poids des racin
lias posi racines soumises à la rà()e, ils enlèvent la totalité de la tête et même un peu du collet, soit environ un tiers du poids total ; ils éliminent ainsi cette partie supérieore pins fibreuse et dure, contenant plus de sels de chlorophylle et d'antres suluianoes éu<angéres, et Textraction du sucre devient plus facile ; c*est en raison de ce retrancbement des parties moins ricbes, du cboix des porte-graines et de l*espt cément des betteraves, qu'ils parviennent à obtenir 7 à 8 et demi de sucrr pour 100 de betteraves, au lien des 5 à 6 que Ton obtient ailleurs.
Les écumes des défécations forment un bon engrais, surtout relativement aux terres argilo-sableuses où le calcaire se trouve en U'op faibles proportions ; mais il faut diviser ces écumes autant que possible : on y parvient soit en les laissant sécher après les avoir pressées et mélangées avec les folles farines charbonneuses qni proviennent des révivificatious et blutage du noir animal (charbon d'os), soit en les délayant dans Teau pour les répandre sur les fumiers.
Lorsqu'on opérait sur les betteraves desséchées, les cossettes épuisées restaient trop aqueuses pour servir à la nourriture des animaux ; on n'en pouvait tirer d'autre parti qu'en les répandant sur le sol comme un engrais très^faible.
Les mélasses peuvent être employées par les distillateurs pour faire de l'alcool, et les vinasses donnent ensuite des salins de potasse et so\xàe{yoy, cette industrie, plus loin, chapitre Alcool). Elles servent quelquefois à la fabrication du caramel employé pour colorer la bière, le bouillon, l'eau-de-vie commune, etc. La fabrication du caramel est très-simple, il suffit de faire chauffer la mélasse dans une chaudière, à feu nu, de manière à lui faire perdre son eau, puis d'effectuer, de 210 à 215% l'altération spéciale qui transforme le sucre en caramel (CH'O') en agitant la masse pour faciliter le dégagement des vapeurs (*). Le sucre blanc en cristaux grenus ou en pains concassés est beaucoup plus facile à caraméliser au point convenable que les sucres bruts bruns chargés de mélasse : ceux-ci donnent lien parfois à une tuméfaction telle que la carbonisation commence souvent au contact des parois de la chaudière, bien avant que la masse soit caramélisée au point convenable; on pourrait parvenir à faire tomber cette mousse volumineuse en projetant 20 à 25 grammes de cire pour 100 kilogr. de substance caramélisée; la cire, à la température de 215 à 220% agit et résiste mieux que le beuri'e, le suif et les huiles. Pendant cette opération, il se produit des gai et^es vapeurs qui incommodent le voisinage; il serait utile de conduire les gaz dans la cheminée, après les avoir fait passer dans UQ serpentin qui condenserait une grande partie des pro* duits volatils à odeur forte.
(.'j Jufqu au moment où, toute la masse resUat soluble, un petit échantilion dissous dans Teau donne le maximum de coloration à un volume déter* miné de ce liquide. Par exemple, 1 gr. de caramel pour 500** d'eau.
334 OSMOGENE.
différent laisse passer à travers ses pores le liquide intérieur et le liquide extérieur en quantités variables, suivant la nature de ces liquides. Si, par exemple , on place dans une poche membraneuse une dissolution de gomme et qu'on plonge cette membrane dans de Feau, il s'établit un double courant appelé courant d'endosmose (de dehors en dedans) et courant d'exosmose (du dedans en dehors). Une partie de la solution gommeuse sort, une partie de Teau entre ; et comme, dans ce cas, le courant d'endosmose est beaucoup plus considérable que le courant d'exosmose, le volume intérieur augmente et peut exercer «ne certaine pression Ç). En 1 849, M. Graham, savant anglais, reconnut que si Ton place directement l'un au-dessus de l'autre deux liquides différents, sans les séparer par une membrane, ces deux liquides se pénètrent par diffusion. Et il a déterminé le pouvoir diffusif de différentes substances. M. Dubrunfaut, de son côté, étudiait les phénomènes d'endosmose et d'exosmose de Dutrochet; au lieu de voir dans la membrane le siège d^une force spéciale, il considéra l'endosmose comme un cas particulier des phénomènes de diffusion. Il comprit les avantages qu'il était possible de tirer de la différence de diffusibilité des divers corps pour leur séparation analytique, et dès 1854 il prit un brevet pour l'application de l'analyse osmotique à l'épuration des liquides sucrés. En 1863, M. Graham a publié une méthode analytique à laquelle il a donné le nom de dialyse ; l'appareil qui sert à ces analyses porte le nom de dialyseur^ et consiste, comme l'endosmomètre de Dutrochet, en une membrane contenant le liquide à analyser et plongeant dans l'eau. M. Graham a divisé toutes les substances en deux classes. Il a donné le nom de cristalloïdes aux corps qui traversent facilement la membrane du dialyseur, et celui de colloïdes Ç*) aux corps qui ne présentent pas cette propriété. Cette méthode analytique peut rendre de grands services à la science, surtout dans la recherche des poisons organiques cristallisables contenus accidentellement dans les liquides de l'économie animale.
(*) Si l'on place dans un endosmomètre de Dutrochet 100 gr. de mélasse *de betterayes (contenant 14 de sels) en opposition avec de Teau, de manière à faire descendre la densité de la mélasse de 45® jusqu'à 20® Baume, il se sera effectué une véritable analyse : l'eau aura enlevé (pour moins de 1 gr. de sucre) 4 gr. 6 de sels, qui ainsi éliminés rendront cristallisables environ 17 gr. de sucre. (Dubrunfaut.)
{**) Ces dénominations rappellent 1" les substances cristallisables qui tn*
OSMOGENE. 335
M. Dubrunfaut a réalisé un procédé manufactarier à Taide de son osmogène, qui a déjà fait ses preuves. Trois grandes fabriques de sucre ont traité leurs produits par ce procédé pendant la dernière campagne ; dix ou douze autres s'installent pour rappliquer pendant la campagne prochaine.
Dans Fappareil de M. Dubrunfaut (rosmogène), comme dans 1 endosmomètre de Dutrochet, deux liquides sont en présence, séparés par une membrane : le produit sucré d'un côté, de Peau ordinaire de Tautre côté. Il s'agissait avant tout de trouver une membrane applicable industriellement. M. Dubrunfaut a rencontré cette membrane dans le papier parchemin (dont le principe de la préparation avait été signalé par M. L. Figuier) : si Ton plonge dans de l'acide sulfurique concentré, ou mieux à 60^, du papier ordinaire, ses fibres se gonflent, et le papier immédiatement soumis à des lavages abondants, puis desséché, prend Taspect du parchemin; ce papier, formé de cellulose sensiblement pure, a été fabriqué en grand pour les divers besoins de Tindustrie, d'abord dans l'usine de M. Scheffer, à Dusseldorf, et livré au commerce , en Angleterre, par M. Waren Delarue ; c'est ce papier qui sert de membrane dans l'osmogène. M. Neumann, habile manufacturier à Saint-Denis, après avoir perfectionné beaucoup les procédés et appareils allemands, est parvenu à fabriquer le ^arcA«/7t//i çégétalk l'aide d'un ingénieux appareil {i^ojr. sa description fin du chapitre Papier), en grandes quantités et par rouleaux de 50 mètres de long sur 1 mètre de large. (Il existe encore une autre fabrique de parchemin végétal, celle d'Eckstern, à Vienne.)
Un châssis de 1°*,15 de long sur 0",90 de large (ou de 1" de large et 0™,66 de haut), dans lequel se trouve une feuille de papier parchemin, est la partie fondamentale de Tosmogène. D'un côté de cette membrane on produit un courant ascendant de mélasse, de l'autre un courant descendant d'eau. A travers la membrane l'analyse osmotique se produit, et la séparation des sels est d'autant plus énergique que le sirop ou la mélasse se trouve plus concentré (à 45® par exemple) et que l'eau circule plus abondamment; une partie de l'eau entre dans la mélasse, ime portion
▼eraent pins facilement les membranes, et 2° les matières incristallisables analogues k la colie (gélatine) ou à la gomme qui passent bien plus difïîciWment ; cependant il faut tenir compte de la forme sirupeuse que peuvent prendre certains corps cristallisab'es, comme le sucre, et qui traversent les iBcmbianes beaucoup plus difficilement que les solutions de sels minéraux.
336 OSMOGÈNE.
des sels contenus dans la mélasse entre dans Feau, et cette sorte d'analyse élimine de la mélasse ou des sirops les sels qui empêchaient la cristallisation d'une partie du sucre. Rien de plas simple que le principe de Tosmose ; mais il 7 avait loin de l'eipérience à l'application même, et M. Dubrunfaut a été obligé de vaincre un grand nombre d'obstacles avant d'y arriver.
Cinquante et un cliàssis semblables sont appliqués Tun sor Tautre, et fortement serrés, de façon que tous les joints soient é tanches ou imperméables. Le premier châssis ou cadre de chaque bout contient de Teau, le second de la mélasse, le troisième de Teau, et ainsi de^ suite, chaque cadre à mélasse se trouvant entre deux cadres à eau. Tous les cadres à eau communiquent par le haut avec un canal unique (formé de trous qui se correspondent dans le bord supérieur des châssis) par lequel arri?e Teau pure, et par le bas avec un autre canal constitué de même par lequel s'écoulent les eaux chargées de sels. Avant de sortir de l'appareil, les eaux passent par une éprouvette dans laquelle flotte un aréomètre dont les indications règlent la marche de l'appareil. Pour que l'effet épurant soit maximum, les eaux d'exosmose ne doivent pas dépasser une certaine densité, 1 à 2 degrés, par exemple, de l'aréomètre Baume.
Les cadres à mélasse communiquent de même avec un canal distributeur commun au bas de l'appareil, et la mélasse osmosée sort de l'osmogène en passant dans une deuxième éprouvette contenant aussi un aréomètre Baume.
Grâce à ces deux aréomètres, la conduite de l'appareil ne présente pas de difficulté et peut être confiée au premier ouvrier venu. En augmentant ou diminuant l'arrivée soit de l'eau, soit de la mélasse, par le jeu de deux robinets, il est facile de maintenir une densité convenable dans les éprouvettes de sortie. La distribution des deux liquides s'effectue à l'aide de trous spéciaux comme dans le filtre-presse décrit plus haut, correspondant, les uns avec le canal d'arrivée de l'eau et en bas avec le canal de sortie des eaux salées ; les autres communiquant en bas avec le canal d'arrivée de la mélasse (ou du sirop d'égout des sucres des l"*", 2* ou 3' jets), et en haut avec le canal de sortie des sirops ou mélasse osmoses ; les deux conduits supérieurs sont munis de tubes de dégagement pour les gaz. Trois conditions essentielles au succès de l'opération se rencontrent lorsque les deux liquides sont exempts d'air ou de gaz quelconques, que ces Uquides sont préalablement chauffés et entretenus à une température de