INTRODUCTION
En 1835, Dumas et Péligot en France, Reichenbach en Allemagne, après une étude approfondie du goudron de bois, en isolaient les constituants principaux. Depuis, la liste de ces constituants n’a cessé de croître. En 1923, Hawley (1) en citait plus de 65 et plus récemment, en 1926, Jedlika et Pokorny (2) en identifiaient encore de nouveaux.
Cependant, si les produits de la distillation des bois sont parfaitement connus et identifiés, il n’en est pas de même des réactions qui leur donnent naissance. Les expériences sur ce sujet sont des plus récentes et nos connaissances encore élémentaires.
Les raisons de cette ignorance sont ;
A) La complexité de la matière première dont la composition est imparfaitement connue.
B) La grande diversité des facteurs influant sur Ja pyrogénation.
A) En effet, il ne faut pas se dissimuler que nous n'avons que des données bien vagues sur la composition immédiate des tissus végétaux.
Frémy (3) et Dragendorf (4) traitant le bois par la liqueur de Schweitzer réussirent à en dissoudre une partie qui fut identifiée avec la cellulose du coton.
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La partie insoluble, conservant la forme des vaisseaux ligneux, fut nommée vasculose. On remarqua bientôt que ce produit n’était pas homogène et qu'après traitement convenable par divers agents chimiques, les acides en particulier, une partie pouvait se dissoudre dans la liqueur de Schweitzer ; on lui donna le nom de para-cellulose.
Puis on sépara les hémicelluloses (pentosanes, hexosanes) et d’autres composés de moindre importance, résines, matières pectiques, tannins.
Avons-nous fait de grands progrès depuis cette époque ?
Les chercheurs, poursuivant les travaux dans le sens indiqué par Frémy, Urbain, Dragendorf, se sont ingéniés à trouver : soit des solvants permettant d'isoler les constituants du bois, soit des agents susceptibles de détruire certains éléments sans altérer sensiblement les autres.
Est-ce là la bonne voie ? Il est permis d’en douter car il est difficile de concevoir que des réactifs, aussi énergiques que ceux que nous allons brièvement indiquer, n’exercent aucune action sur certains des composés en présence tout en détruisant les composés voisins, d'autant plus que tous ces composés semblent intimement mélangés.
Ce point de vue critique envisagé, comment opérer ? Il est difficile d'imaginer d’autres méthodes que celles actuellement en usage et il ne faut pas dénier toute valeur à celles-ci puisque, bien que très différentes elles conduisent sensiblement aux mêmes résultats.
Quoi qu’il en soit, à l'heure actuelle, on admet la présence dans le bois :
19 De la lignine (ex-vasculose de Frémy) ;
29 Des celluloses diverses à, 6, + (ex-cellulose et. paracellulose) ;
| 30 D'’hémicelluloses :
49 De matières diverses, tannins, matières pectiques, résines’ etc. |
Nous allons donner d’abord les définitions, les modes d’obtention et, les caractères de ces constituants.
we ‘ 1° Lignine.
a) Définition :
D’après Wislicenus (5) c'est « l’ensemble provenant de l’adsorption de la sève de construction du cambium par les fibres cellulosiques ».
b) Obtention :
En général la lignine est isolée par destruction des autres constituants du bois ; il me suffira de citer les procédés de Wilstätter, 1913 (6) — Hagglund, 1923 (7) — Wenzi, 1924 (7).
Ces trois procédés utilisent l'acide chlorhydrique, plus ou moins concentré, employé pur, ou additionné de déshydratants tel que l’anhydride phosphorique pour dissoudre les constituants du bois et obtenir la lignine inattaquée.
Wender, 1915 (9) — Klason, 1923 (10) — Schwalbe, 1925 (11) emploient l'acide sulfurique pur, dilué ouŸadditionné d’acide chlorhydrique.
Powel et Whittaker, 1924 (12) traitent le bois par la soude qui dissout la lignine ct la reprécipitent ensuite par neutralisation.
c) Propriétés physiques :
L'aspect de la hignine diffère suivant le procédé d’extraction.
Sa teinte va du jaune clair au brun foncé.
d) Propriétés chimiques :
La constitution de la lignine est très controversée. De nombreuses formules sont présentées :
Celles de Cross et Bevan (13), de Klason différenciant l’2 et £ lignine (14), de Willstätter et Kalb (15). Toutes ont leurs avan-
- tages et il est difficile à l'heure actuelle de se faire une opinion certaine.
29 Celluloses.
a) Définition :
D’après Persoz et Beltzer (16) « l’ossature des cellules organiques est constituée par de la cellulose ».
On distingue :
La cellulose normale 4 résistant aux agents hydrolysants et de blanchiment. C’est le constituant principal de la cellulose industrielle.
La cellulose oxydée 8 qui est solubilisée par action des oxydants et des hydrolysants.
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La cellulose y semblable à l’x cellulose mais s’en différenciant en ce qu’elle donne des hydrates de carbone simples sous l’action des enzymes, des alcalis et des acides dilués,
En général, dans la nature, la cellulose est rarement pure (coton), mais plus ou moins imprégnée de substances diverses ; elle forme les cuto, adipo, subéro celluloses.
D'après Schwalbe et Becker (17), la cellulose du bois cé formée d’un mélange de celluloses à, 6 et y
b) Préparation :
On utilise habituellement le coton qui est de la cellulose presque pure ; cependant on peut extraire la cellulose du bois par diverses méthodes analytiques ou industrielles : Cross et Bevan, 1911 (18) — Kalb et Schæller, 1923 (19) — Schmidt-Groumann, 1921 (20).
Dans ces méthodes analytiques, on solubilise les matières incrustantes par le chlore, le De bouillant ou Je bioxyde de chlore,
Industriellement, on utilise dans le même but le sulfite ou I soude.
c) Propriétés physiques :
La cellulose a l’aspegt d’une masse hanche amorphe, sans saveur ni odeur.
d) Propriétés chimiques :
Comme pour la lignine, les auteurs proposent de nombreuses formules, mais il semble que bientôt la clarté se fera sur ce point. Les formules principales sont celles de : Cross et Bevan (21), Greën (22), Irvine (23).
3° Hémicelluloses.
a) Définition :
« Les hémicelluloses sont des hydrates de carbone condensés et polymérisés de la classe des pentoses et hexoses ; les principales sont : Ics xylanc, glucosane, arabane, galactane et mannane donnant à l’hydrolyse les sucres correspondants (24), »
b) Préparation :
La préparation des hémicelluloses est assez délicate ear ees produits s’hydrolysent facilement. Par extraction à l’eau et pré cipitation ultérieure à l'alcool on obtient bien des gommes, mais elles sont hydrolysées en partie.
7 Pour le dosage, on emploie la méthode de Tollens (indice de furfurol) légèrement modifiée (25),
c) Propriétés ;
Les propriétés des hémicellulosts sont intermédiaires entre celles des hydrates de carbone inférieurs, glucose, amidon, et. celles des celluloses proprement dites.
Matières diverses.
Matières pectiques, tannins, résines, cendres, ete. Ce groupe peu important, peu connu, n’a pas tenté les chercheurs.
De ce que nous venons de voir il résulte que le bois est un produit des plus complexes. Poùr saisir le mécanisme de sa déeomposition par la chaleur il est donc logique d'étudier séparément la pyrogénation des composants.
1° Distillation de la cellulose.
Klason, Heidenstam et Norlin (26) ont distillé diverses celluloses et n’ont obtenu que des traces d'alcool méthylique, peu d’acétone, 2 à 4 % d'acide aéétique, 30 à 40 % de charbon, 26 à 36 %, d’eau, 4 à 7 % de goudron contenant peu de phénols.
Erdmann et C. Schæfer (27) ont obtenu 5 % de goudrons, 42% d’eau acide, des gaz contenant 11,5 % d'H, 66 % CO, 19 % CHA, et du charbon. Des eaux acides ils retirent de l’acétone, de l’aldéhyde formique, du furfurol, de loxyméthyl furfurol et du maltol.
+ Pictet, Sarazin et Crämer (28} en distillant la cellulose dans le vide ont obtenu la lévuloglucosane de T'anret.
2° Distillation de la lignine,
« La décomposition pyrogénée de la lignine est mal connue : réalisée par Heuser et Skioldebrand elle donne 1,3 % d'acide acétique, 0,2 % d’acétone, 0,9 % d'alcool méthylique, 14 % de goudroens,: b0 % de charbon. Klason signale 15 % de goudrons phéneliques. Fischer et Schrader obtiennent 12,9 9 de goudrons contenant eux-mêmes 86 %, de constituants soluhics dans la soude » (Lichtenberger (30),
La distillation dans le vide a été étudiée par Fischer et Tropsch (31) dans un travail sur lequel nous reviendrens, Ces auteurs ont
