CHAPITRE LI
Technique et Méthodes.
Dissoleants. — Les dissolvants habituellement employés : éther,
chloroforme, acide acétique, éthylène bichloré, mais surtout l'alcool, à divers degrés, et le benzène, ainsi que leur mélange ont
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été utilisés (1). La benzine cristallisable du commerce, contenant du thiophène, a donné des déboires. Dans une opération où nous épuisions, pendant fort longtemps, à chaud, par la benzine, un sel organique de calcium, nous avons constaté que lPacide organique avait été mis partiellement en liberté et que le sel de calcium traité ensuite par HCI dégageait H? 5.
Dès lors, la benzine fut débarrassée du thiophène par le procédé de MM. Haller et Michel (?), qui a donné toute satisfaction.
Nous employons pour les épuisements des appareils de Soxhlet et surtout ceux de Dupré, que nous avons fait construire en assez grandes dimensions. Ces appareils offrent, sur ceux de Soxhlet, cet avantage que la poudre à épuiser est maintenue à la température d’ébullition du dissolvant par la vapeur qui circule autour d’elte.
Lorsqu'on veut employer des appareils Dupré un peu grands (ol,5), on se trouve arrêté par les dimensions que doit atteindre le bouchon qui porte le réfrigérant; il est en effet beaucoup plus gros que celui d’un appareil Soxhlet de même capacité (%). Pour fermer l'appareil, il est alors pratique de faire construire un couvercle en zinc portant une tubulure pour recevoir le réfrigérant. La paroi latérale de ce couvercle est formée de deux cylindres concentriques emboîtés, l’un dans lautre et soudés. L'intérieur dépasse de 1°" environ et rentre à frottement dans le cylindre en verre de l’appareil Dupré. L’extérieur s'appuie sur ce cylindre de verre dont il a le même diamètre et qu’il prolonge. Le joint est fermé par une bande de toile imprégnée de colle de farine. L’appa-
(1) Ces dissolvants sont nécessairement régénérés par distillation. La benzine, entre autres, a été employée en grande quantité. Pour la distiller, nous chauffons, dans une pièce sans foyer allumé, le ballon sur un bain-marie dans lequel un tube d'’étain (passant par l’orifice de l’appareil à niveau constant enlevé) recourbé en U à l’intérieur amène la vapeur venant d’un autoclave Chamberlar.d chauffé dans la pièce voisine, la vapeur étant sous légère pression, sa température dépasse 1000 à la sortie du tube; dans ces conditions la distillation est très rapide.
(?) Harzer et Micner, Bull. Soc. chim., t. XV, 1896, p. 1065.
(*} Lorsqu'on emploie l’alcool comme dissolvant et un bouchon de caoutchouc sur le Soxhlet ou le Dupré, on a souvent beaucoup de peine à détacher le bouchon collé au verre. Pour éviter cet inconvénient, il suffit d’intercaler une feuille de papier d’étain entre le bouchon et le verre; la fermeture est aussi parfaite et il n’y a plus adhérence du bouchon.
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reil n’est mis en marche que le lendemain, quand le joint est sec.
Le même principe a été appliqué pour l’épuisement de la gomme laque. Le bain-marie d’un alambic remplaçait à la fois le ballon et le vase extérieur de l'appareil Dupré; le vase intérieur était un seau de zinc, posé sur un trépied dans le bain-marie et muni d’un siphon formé d’un tube de plomb soudé à la partie inférieure et recourbé comme d’habitude. Dans le seau, on plaçait un panier cylindrique en toile métallique qui recévait la matière à épuiser et permettait de la sortir à volonté. Le chapiteau étant fixé comme d'usage, le col de cygne était remplacé par un gros réfrigérant vertical, à double refroidissement, dont le tube descendait un peu à l’intérieur du chapiteau de manière à faire retomber, dans le panier, le liquide condensé.
On ne voit pas ce qui se passe dans cet appareil en cuivre; afin de se rendre compte de la rapidité de la distillation, il suflisait de prendre la température de l’eau du réfrigérant à l’entrée et à la sortie et de mesurer son débit. Connaissant le volume d’eau et l'élévation de la température, il était facile d’en déduire la quantité de calories cédée, dans un temps donné, par la condensation du dissolvant. La chaleur de vaporisation connue permettait de calculer le poids du dissolvant condensé dans ce même temps. D’ailleurs, chaque fois que le siphon fonctionnait, le bruit de l’ébullition était modifié, ce qui permettait un contrôle.
Ce dispositif réussit très bien pour l’épuisement du sticklac par Palcool bouillant, qui enlève la résine et la plus grande partie de la cire; il a été essayé aussi pour le traitement par le benzène des insectes restant. Dans ce cas, la disposition suivante donne un meilleur résultat.
Les insectes sont introduits dans une grande allonge en verre dont le col porte un tampon de coton, et dont l’orifice inférieur est fermé par un bouchon de liège auquel est fixé un gros fil de fer recourbé vers le haut, qui permet d'enlever le bouchon, en exerçant une pression de haut en bas sur ce fil de fer. L’allonge est entourée d’une autre plus large en zinc. de telle façon que dans l’espace annulaire on puisse amener un courant de vapeur d’eau.
Les insectes reçoivent une quantité de benzène suffisante pour les immerger complètement et l’on ferme l’allonge en verre par un couvercle en zinc, comme celui décrit plus haut, qui reçoit un
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réfrigérant ; ou, à son défaut, en posant sur l’ouverture une capsule en verre mince, à demi remplie d’eau, formant réfrigérant à reflux. La vapeur d’eau étant envoyée dans l’espace annulaire, le benzène ne tarde pas à entrer en ébullition. Au bout de 10 à 15 minutes, on arrête le courant de vapeur et l’on enlève le bouchon; le benzène chargé de principes s’écoule dans un flacon placé au-dessous de l’allonge. Immédiatement après, le bouchon est remis en place et l’on recommence un deuxième puis un troisième traitement avec de nouveau benzène; l’épuisement est très rapide, le troisième enlève peu de chose.
Ce mode opératoire, où le benzène est maintenu pendant quelques minutes en ébullition au contact des insectes, a donné de meilleurs résultats que l’appareil Dupré.
Réfrigérants. — Divers modèles de réfrigérants à reflux ont été utilisés, nous ne parlerons que du dispositif suivant, très pratique lorsqu'on doit chauffer, peu de temps, une faible quantité d’alcool ou de benzène.
Le liquide n’occupe que quelques centimètres de hauteur dans une fiole conique d’Erlenmeyer, chauffée au bain-marie; on plonge dans celle-ci un tube à essai aussi gros que possible, maintenu dans une bague de liège à frottement dur sur le tube et posant simplement sur la fiole; le tube, presque complètement rempli d’eau froide, est descendu à quelques millimètres du liquide ; il condense parfaitement les vapeurs d’alcool ou de benzène, jusqu’à ce que l’eau soit échauflée, ce qui exige un certain temps. S'il y a lieu de prolonger le chauffage, on change rapidement l’eau ou mieux on remplace le tube par un autre semblable. Il serait facile d’assurer le renouvellement continu de l’eau, mais l'appareil perdraiït sa simplicité. | :
Filtration à température constante. — Pour séparer les cristaux de leur eau mère, à température définie, ce qui revient à filtrer à température constante, c’est-à-dire sans évaporation du dissolvant, voici comment nous opérons. L'appareil filtrant se compos d’un entonnoir à décantation fixé dans le bouchon d’un matras à col très court. Un tampon de coton hydrophile, placé dans la douille de l’entonnoir, retient les cristaux. Pour éviter l’évapora-
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tion du dissolvant, un tube traversant le bouchon de l’entonnoir et celui du matras relie les atmosphères de ces deux récipients comme dans l’appareil à déplacement de Guibourt.
L’étuve, destinée à recevoir l'appareil filtrant, est un bain-marie d’alambic à distiller; la cucurbite remplie d’eau, chauffée au gaz, reçoit un régulateur de température. Au-dessus du bain-marie, un autre semblable, renversé, double la hauteur de l’étuve dans laquelle les températures, en haut et en bas, diffèrent à peine d’un degré, comme nous l’avons vérifié. Une enveloppe en laine recouvre la moitié supérieure de cet assemblage. |
Le fonctionnement est simple : l’entonnoir ayant été préalablement chauffé, par lavage au benzène chaud (si la cristallisation doit se faire en solution benzénique), on introduit la solution chaude et, les bouchons fixés, on place l'appareil dans l’étuve réglée. Au bout de 6 heures, on soulève légèrement la partie supérieure de l’étuve pour tourner le robinet de l’entonnoir, la filtration se produit sans refroidissement; celle-ci terminée, on éteint.
Le lendemain on trouve des cristaux dans l’entonnoir et aussi dans le matras.
Les températures de fusion de ces deux groupes de cristaux sont d'autant plus différentes que le produit est plus impur; elles se confondent s’il est pur.
Points de fusion. — Presque tous les points de fusion que nous avons eu à prendre sont inférieurs à 1000, ce qui a permis d’opérer dans l’eau, par la méthode classique légèrement modifiée. Cette méthode donne en effet de bons résultats, très comparables entre eux, mais elle présente les inconvénients suivants :
1° Lorsqu'on utilise le thermomètre pour agiter le liquide, il en résulte pour l’œil, qui doit accommoder sur un objet en mouvement, une véritable fatigue, que l’on évite en fixant le thermomètre verticalement dans une pince; le thermomètre étant immobile, il faut employer un agitateur indépendant pour uniformiser la température des différentes couches du liquide. Nous avons d’abord utilisé, dans ce but, un petit moteur électrique (1), puis un autre dispositif décrit ci-dessous, dont nous nous servons depuis plusieurs années et qui donne toute satisfaction.
() Journal de Pharmacie et de Chimie, 1°T juin 1902.