TRAITEMENT DES HUILES A ANTHRACÈNE
Ce sont les huiles qui passent en dernier lieu, lorsqu’on pousse la distillation du goudron jusqu’à 400 degrés environ, de manière à obtenir du brai sec. Elles présentent, après le refroidissement, une consistance épaisse et un aspect verdâtre ; elles tiennent alors en suspension de petites quantités d’hydrocarbures solides, parmi lesquels figurent la naphtaline, l’anthracène et quelques carbures supérieurs. Lorsqu’on les conserve à l’air, leur couleur, d’abord d’un jaune verdâtre, devient de plus en plus foncée et passe au brun.
Les huiles dont il s’agit sont mêlées à une petite quantité
ANTHlUCENi:.
d’eau qui y est suspendue en gouttes, et dont il faut les débarrasser, parce qu’elle gênerait le traitement ultérieur. Pour cela, on les chauffe pendant quelque temps dans des chaudières à double fond et à vapeur. La chaleur les liquéfie, et permet à l’eau de se séparer et de se rassembler à la surface. Les huiles ainsi débarrassées d'eau sont abandonnées pendant quelque temps dans un endroit frais, où elles se prennent en une masse demi-pâteuse. On enlève, par un turbinage, la plus grande partie des matières huileuses. Le reste est expulsé par la presse. On exprime d’abord à froid, au filtre-presse. La masse qui reste sur les plateaux est en suite chauffée à 40 et même à 50 degrés, et comprimée de nouveau par une forte presse hydraulique dont les plateaux sont chauffés. La disposition générale de ces presses, à plateaux horizontaux, est analogue à celle des presses qui sont employées dans les stéarineries (voy. planche III, fig. 10).
Sous l’influence de cette forte compression, aidée de la chaleur, la plus grande partie des huiles lourdes et de la naphtaline, qui est plus fusible que I’anthracène, est expulsée, et il reste des tourteaux solides, cassants, qui peuvent contenir jusqu’à 60 p. 100 d’anthracène, si les opérations précédemment décrites ont été convenablement exécutées. Mais il s’en faut que le produit brut ainsi obtenu soit toujours aussi riche en anthracène. Certaines huiles contiennent naturellement une proportion moins forte de ce carbure d’hydrogène que d’autres, suivant que la distillation du goudron a été poussée plus ou moins loin. D’un autre côté, les huiles lourdes qui ont été séparées par pression à chaud des tourteaux d’anlhracène brut, et qui en retiennent une certaine quantité en dissolution, ne doivent pas être rejetées. On les abandonne au repos. Lorsque les carbures d’hydrogène solides se sont sépares de nouveau de ces huiles pauvres,
GOUDRON DE HOUILLE
on les passe au filtre-presse après les avoir chauffées à 50 ou 40 degrés.
Ou obtient des huiles riches en anthracène lorsqu’on pousse la distillation du goudron plus loin qu’on ne le fait pour obtenir le lirai sec. On facilite beaucoup le dégagement des vapeurs d’anthracène en injectant dans la cornue un courant de vapeur surchauffée ou d’azote exempt d’oxygène. Mais l’anthracène ainsi obtenu est accompagné d’une plus grande quantité de chrysène, qui est de nature à gêner la purification ultérieure. En outre, le lirai est trop sec et d’une vente difficile. On peut s’en débarrasser et le rendre propre à la fabrication des agglomérés en y incorporant, après le refroidissement, une certaine quantité d’huiles lourdes privées d’anthracène.
Quant au chrysène mélangé à l’anthracène, ainsi obtenu, on a réussi à le séparer dans l’opération qui consiste à transformer l’anlbracène en acides sulfo-conjugués et dont nous traiterons plus loin.
Dosage et purification de V anthracène.
11 est très-important de connaître la teneur exacte en anthracène des produits fabriqués par les procédés qui viennent d’être indiqués. Le dosage de l’anlhracène se fait par diverses méthodes, soit à l’aide des dissolvants, alcool et sulfure de carbone, soit en déterminant la proportion d’anthraquinone qu’un poids donné de 1 échantillon peut donner par oxydation. Pour faire ce dernier essai, on dissout 1 gramme de matière dans l’acide acétique glacial, on ajoute à la solution 2 grammes de bichromate de potasse, ou mieux une quantité équivalente d’acide chromique, et l’on chauffe au bain-marie jusqu’à ce que la liqueur ait pris une riche
ANTIIR.VCÉNK.
teinlc verte, puis on ajoute de l’eau ; il se sépare une masse insoluble qu’on lave et qu’on chauffe après dessiccation. L’anlhraquinone se sublime en belles écailles jaunes. Son poids permet de calculer la proportion d’antbracène contenue dans l’échantillon analysé.
Pour le dosage exact de l’antbracène, M. E. Luck 1 a recommandé le procédé suivant :
On dissout à l’ébullition 1 gramme de l’échantillon d’anthracène dans 45 centimètres cubes d’acide acétique glacial, on filtre la liqueur bouillante et l’on y ajoute par petites portions, de façon à ne pas interrompre l’ébullition, une solution de 10 grammes d’acide ehromique dans 5 centimètres cubes d’eau et dans 5 centimètres cubes d’acide acétique. On continue à faire bouillir jusqu’à ce que la liqueur ait pris une teinte jaune vert. On laisse alors refroidir et l’on étend la liqueur peu à peu avec 150 centimètres cubes d’eau; on filtre au bout de quelques heures et on lave l’anthraquinone déposée sur le filtre, d’abord à l’eau, puis avec une solution très-étendue et chaude de potasse caustique, enfin de nouveau avec de l’eau. Après dessiccation à 100 degrés, on pèse le tout, puis l’on détache rapidement l’anthraquinone du filtre et l’on pèse ce dernier. La différence donne le poids de l’anthraquinone. Il convient d’y ajouter 0gr,010 pour tenir compte de la petite quantité d’anthraquinone qui reste en solution dans l’eau (150 centimètres cubes) et dans l'acide acétique (50 centimètres cubes) qu’on a employés.
S’agit-il de purifier l’anthracène brut, on peut mettre à profit son peu de solubilité dans l’alcool et dans les huiles très-légères de pétrole. On introduit donc la matière dans un appareil de déplacement, et on l’épuise par les liquides que
1 Berichte der deutsch. Cheniisch. Gcsellsch. zu Berlin, l. VI, page 1347.
GOUDRON DK HOUILLE.
l’on vient d’indiquer. La masse épuisée est passée à l'essoreuse, puis introduite dans un alambic, où on la chauffe pour la débarrasser des dernières portions d’huiles légères. On jtousse la chaleur jusqu’au delà du point do fusion de l’anthracène, et on coule le tout. Après refroidissement, le produit obtenu présente l’aspect de la paraffine avec une teinle verdâtre. 11 renferme environ 95 p. 100 d anthracène. 11 fond entre "205 et 208 degrés.
Pour obtenir de l’antbracène entièrement pur et fusible entre 210 et 215 degrés, on fait cristalliser à plusieurs reprises le produit impur dans l’alcool bouillant; on comprime les cristaux obtenus ei on les sublime. On peut remplacer l’alcool par les huiles légères de houille (passant entre 120 et 150 degrés), dans lesquelles l’anthracène se dissout.
L’anthracène pur se présente sous forme de lamelles rhomboïdales d’un blanc éclatant et présentant une fluorescence violette. Il fond à H- 210 degrés (Anderson) . 11 ne commence à distiller que vers 515 ou 520 degrés. Lorsqu’on le maintient à une température comprise entre son point de fusion et son point d’ébullition, il se sublime. Insoluble dans l’eau, il est peu soluble dans l’alcool Ircid, un peu plus soluble dans l’alcool bouillant, assez soluble dans 1 éther, dans la benzine, dans l’essence de térébenthine. 11 est insoluble dans l’huile légère de pétrole.
DISTILLATION DU ÇRAI
On peut tirer parti du brai en le faisant servir à la préparation d’huiles de coke ou d’huiles de brai relativement riches en anthracène. En soumettant le brai à la distillation sèche, on peut en retirer 25 p. 100 de ces huiles : il se forme, en même temps, 25 p. 100 environ de gaz, et il reste dans les fours 50 p. 100 de coke. La disposition de ces fours est assez variable. Ils sont à moufle. Seulement, dans quelquesuns, la distillation s’effectue dans des vases en fer ou en fonte placés à l’avant du moufle; dans d’autres, elle s’effectue dans le moufle lui-même. Les huiles ainsi obtenues renferment, indépendamment de l’antliracène, du chrysène, du pyrène et d’autres hydrocarbures à points d’ébullition trèsélevés. Pour les en débarrasser, on soumet ces huiles à une distillation fractionnée, au milieu d’un courant de vapeur d’eau surchauffée, ou d’azote soigneusement dépouillé d’oxygène.