TRAITEMENT DES HUILES LOURDES

Elles sont riches en naphtaline et en carbures d’hydrogène liquides non encore étudiés; elles renferment aussi de petites quantités d’anthracène. Ces produits sont accompagnés de phénols et des alcaloïdes que nous avons énumérés page 15.

Avant de les distiller, on les soumet d’abord à un traitement à l’acide sulfurique ou chlorhydrique, et ensuite à un traitement à la soude caustique. Ces traitements se font dans les batteuses que nous avons décrites plus haut, et ont pour but de débarrasser les huiles des alcaloïdes et des phénols. On emploie une quantité d’acide sulfurique égale à 10 p. 100 du poids de l’huile, et 6 p. 100 de soude. Les lessives de soude sont mises de côté pour la préparation du phénol. Quant aux liqueurs acides qui ont servi au lavage des huiles et qui sont chargées de matières goudronneuses, le meilleur emploi qu’on puisse en faire consiste à les saturer par les eaux ammoniacales provenant de la fabrication du gaz et de la distillation du goudron.

Après ce double traitement, les huiles exhalent une forte odeur, due à des composés sulfurés. On les en débarrasse en les agitant avec une solution de sulfate ferreux (4 p. 100).

Ainsi épurées, elles sont soumises à la distillation. Cette opération s’exécute dans un alambic chauffé sur voûte. On fractionne les produits, et l’on réunit aux produits similaires

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obtenus dans les opérations précédentes, tout ce qui se passe avant 200 degrés.

Au delà de 200 degrés, les carbures qui passent sont riches en naphtaline, qui distille principalement entre 215 et 250 degrés. Un échantillon prélevé à ce moment sur le produit de la distillation se solidifie par le refroidissement. On recueille à part ces produits, qui servent à la préparation de la naphtaline pure. On change de récipient lorsque, la température s’étant élevée, l’huile qui passe ne se solidifie plus par le refroidissement. On recueille alors des produits liquides qui sont principalement employés comme huiles dégraissage. En continuant la distillation, on obtient finalement des huiles qui se prennent par le refroidissement en une masse bulyreuse, de couleur jaune verdâtre. Cette portion, qui passe entre 290 et 520 degrés, est réunie aux huiles à anthracène.

Usages des huiles lourdes.

Brutes, les huiles lourdes servent principalement à l’injection des bois, particulièrement des traverses de chemin de fer. Rectifiées, elles sont livrées au commerce sous le nom d huile sidérale. Les huiles lourdes entrent dans la composition des mélanges servant au graissage des machines. On les emploie aussi dans la fabrication des encres d’imprimerie. (Persoz.)

On peut aussi faire servir les huiles lourdes à la préparation d’essences légères, en les décomposant brusquement par la chaleur. L’opération s’exécute soit en dirigeant leur vapeur à travers des cylindres de fonte chauffés au rouge, soit en faisant couler les huiles par un filet mince dans des cornues de fer ou de grès chauffées au rouge. 11 se produit des gaz et une proportion notable d’essence légère.

EXTRACTION DU PHENOL

Ce corps s’obtient à l’élat de phénale de soude, dans le traitement des huiles de goudron, par des lessives de soude caustique. On l’isole en décomposant ce phénate de soude par l’acide sulfurique. Sans vouloir donner l’historique des diverses méthodes qui ont été employées successivement pour la préparation du phénol, nous nous contenterons d’exposer brièvement le procédé actuel, qui a été tellement perfectionné par M. G. Calvert, de Manchester, que la préparation du phénol cristallisé n’offre plus aucune difficulté.

On retire le phénol des lessives alcalines qui ont servi à épurer les huiles ou essences de divers fractionnements, mais on emploie avec le plus d’avantage la lessive qui a servi cà épuiser les huiles de deuxième fractionnement qui ont passé entre 150 et 200 ou 220 degrés (page 28). On se sert, pour ce traitement alcalin, de lessives de soude caustique et concentrée, avec lesquelles on bat les huiles dont il s’agit, dans des chaudières de fonte munies d’agitateurs et superposées de manière à pouvoir vider le contenu de l’une dans l’autre. Les chaudières sont à double fond et sont chauffées à la vapeur.

Par le refroidissement et par le repos, le tout se prend en un magma qui renferme du phénate de soude solide. On le place dans une chaudière où on le chauffe avec cinq à six fois son poids d’eau : le phénate se dissout, la naphtaline et les

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carbures d’hydrogène se séparent et tombent au fond de la liqueur, ou surnagent dans le cas où l’on aurait traité des huiles légères. La solution de phénate est versée par décantation dans une chaudière située au-dessous de la précédente et doublée de plomb. Là, elle est décomposée par l’acide sulfurique étendu ou par l’acide chlorhydrique, dont on emploie une juste proportion- Le tout étant bien brassé, puis abandonné au repos, le phénol surnage sons forme d’une huile colorée. On le soutire dans une troisième chaudière inférieure, où on le lave à deux reprises avec de l’eau, puis on le dessèche sur du chlorure de calcium 1 Les eaux de lavage, mises de côté, servent à dissoudre la soude caustique.

Le phénol brut ainsi obtenu renferme, indépendamment d’une certaine quantité d’eau qu’il est impossible de séparer complètement parle chlorure de calcium, une petite quantité de carbures d’hydrogène, ainsi que des phénols supérieurs, du crésol et du xylénol. Pour le purifier, on le soumet à la distillation. L’opération s’exécute dans de grandes cornues en fonte, chauffées sur voûte ou dans un bain d’huile, et communiquant avec des serpentins en fer ou en plomb, convenablement refroidis par de l’eau courante. On recueille à part ce qui passe entre 186 et 195 degrés, et l’on expose celte portion dans des caves à une température de + 10 degrés, dans de grands entonnoirs munis à la partie inférieure de robinets. Le phénol cristallise ainsi qu’une portion du crésol solide. On fait égoutter la partie demeurée liquide, et l’on comprime fortement les cristaux. Le liquide s’écoule dans des citernes, où on b' laisse accumuler pour le traiter de nouveau par distillation.

Le phénol obtenu par ce procédé renferme une certaine

1 Un autre procédé de dessiccation consiste à faire passer dans le phénol chauffé un courant d’air qui entraîne les vapeurs aqueuses.

PHENOLS.

quantité de crésol solide. Pour le debarrasser entièrement de cet homologue supérieur, M. Ch. Girard a employé un appareil à distillation muni d’un réchauffeur analogue à celui dont M. Coupicr se sert pour la séparation de la benzine et de ses homologues (page 50). Au sortir de la chaudière, les vapeurs du phénol sont dirigées dans un serpentin placé dans mie bâche qui est remplie de phénol pur. Ce bain de phénol, qui peut être chauffé par un foyer indépendant, s’échauffe' aussi par la condensation des vapeurs dans le serpentin lui-même. Les parties condensées refluent dans la chaudière par un tube cohobaleur qui communique avec toutes les spires- du serpentin lui-même. Dès que la température du bain a atteint le point d’ébullition du phénol, elle se maintient constante. Les vapeurs qui s’élèvent du bain de phénol sont condensées dans un réfrigérant particulier. Quant .à celles qui proviennent de la chaudière et qui circulent dans le serpentin, elles éprouvent dans celui-ci une condensation partielle.

Les parties dont le point d’ébullition est supérieur à 180 degrés se condensent, du moins en majeure partie, et refluent, tandis que le phénol lui-même peut se maintenir à l’état de vapeur dans le serpentin cohohateur. Cette vapeur est conduite dans un réfrigérant où elle se condense.

Lorsque la bâche contient du phénol pur, sa température se maintient à un point lixe, et, pendant tout ce temps, on recueille du phénol pur. Veut-on recueillir les produits supérieurs, le crésol en particulier, il convient de remplacer le phénol pur du réchauffeur par de l’huile. Le thermomètre de la bâche s’élèvera graduellement jusqu’au point d’ébullition du crésol (205 degrés). On change alors de récipient, et tout ce qui passe à cette température sera du crésol.

On arrive cà obtenir du premier coup du phénol à peu près pur en soumettant aux traitements qui viennent d’être indi-

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qucs des huiles de houille déjà purifiées par des fractionnements multiples et dont le point d’ébullition est compris entre 165 et 190 degrés environ. Ces huiles contiendront naturellement une proportion beaucoup moindre de erésol, le point d’ébullition de ce dernier étant supérieur à 200 degrés.

Mentionnons encore une pratique recommandée par M. E. Kopp pour la décomposition du phénate sodique par l’acide sulfurique. Ce chimiste conseille d’employer pour cette opération l'acide sulfurique provenant de l’épuration des huiles de goudron (page 27) et qui tient en dissolution divers alcaloïdes.

Ces liqueurs acides sont mélangées avec les liqueurs alcalines tenant le phénol en dissolution, et ce mélange doit être fait en proportions telles qu’il se forme du bisulfate de sodium. Les alcaloïdes restent en solution, tandis que le phénol se sépare de la liqueur chaude sous forme d’une couche oléagineuse qu’on décante et qu’on distille. On le purifie par les procédés qui viennent d’être indiqués. L’eau mère acide laisse déposer, par le refroidissement, une abondante cristallisation de bisulfate de sodium ; les alcaloïdes restent en solution à l’état de sulfates. On peut les isoler en sursaturant la liqueur par la chaux et soumettant le tout à la distillation. Les vapeurs aqueuses entraînent l’aniline et ses congénères.

A l’état de pureté, le phénol constitue une masse cristalline formée par une agglomération d’aiguilles parfaitement incolores. Il fond entre 54 et 55 degrés. Son point d’ébullition est situé à 188 degrés.

PREPARATION DE LA NAPHTALINE

fies huiles lourdes sont assez riches en naphtaline pour que, exposées au froid [tendant, cinq ou six jours, elles en laissent déposer une certaine quantité sous forme de cristaux. Les résidus provenant de la rectification des huiles légères laissent déposer de même de la naphtaline. Enfin on obtient directement de la naphtaline dans la rectification des huiles lourdes. Après avoir recueilli les cristaux provenant de ces divers traitements, on les concasse grossièrement, et on les fait passer dans une essoreuse pour les débarrasser des parties huileuses qui les imprègnent. On les soumet ensuite à l’action d’une presse hydraulique qui les réduit en gâteaux. Ceux-ci ont besoin d’être purifiés, car ils retiennent de petites quantités de phénols et d’alcaloïdes. On les épuise successivement, à chaud, par des lessives de soude caustique et par l’acide sulfurique d’une densité de 1,407. Quelques lavages à l’eau chaude complètent ce traitement. Pour obtenir la naphtaline pure, il ne reste plus qu’à la distiller. L’opération se fait dans de grandes cornues en fonte. Les premières portions, qui passent vers 200 degrés, sont de la naphtaline mélangée avec de l’eau. Entre 210 et 220 degrés, la naphtaline distille à l’état de pureté. On la condense dans des serpentins chauffés au delà de son point de fusion (79 degrés), ou encore dans de grands cylindres refroidis. On la coule finalement dans des moules de verre ou de métal. A la fin de la distillation, la tempéra-

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ture d’ébullition s’élève au delà de 250 degrés. Les derniers produits sont réunis à la naphtaline brute.

La naphtaline pure fond à 79 degrés. Elle boni à 220 degrés. Pour l’obtenir sous forme de cristaux, on la sublime.

L’opération se fait dans des chaudières en fonte qui sont chauffées dans un four en maçonnerie. On les surmonte d’un tonneau dont le fond inférieur est percé d’une ouverture égale à la section de la chaudière, un petit trou pratiqué dans le fond supérieur donnant issue aux vapeurs non condensées. Le tonneau récipient est suspendu par un treuil scellé dans un mur et qui permet de le manœuvrer. La naphtaline sublimée se présente sous (orme de magnifiques lames rhomboïdales minces, incolores et brillantes. Nous indiquerons plus loin les applications qu’elle a reçues.