BOUILLOIRES A SELS (SALT BOILERS
C’est un fait bien connu de tous ceux qui s’occupent d’applications chimiques , qu’on ne peut employer avec sécurité les bouilloires de fonte ayant tout leur fond exposé au feu, ni pour concentrer les solutions de sels qui cristallisent à la surface du liquide par l’effet de l’évaporation, ni pour lessiver des substances pesantes : parce que, dans le premier cas, les sels cristallisés qui tombent au fond, et dans le second la matière pesante, s’attachent au fond du vase et le crèvent à la fin.
Les bouilloires de fer ne présentent point les mêmes inconvénients ; mais il est encore beaucoup d’autres occasions ou l’on ne peut les employer avec sûreté. Qu’une solution d’un sel quelconque, par exemple, contienne quelque acide minéral en excès, cet acide agit sur les joints du vase, les corrode en peu de temps, et bientôt il est hors d’usage ; ce qui entraîne à des réparations qui font perdre un temps précieux et causent de l’ennui.
Les chaudières auxquelles on doit donner la préférence pour évaporer les liquides denses à la surface desquels le sel cristallise, tels que le muriate de soude, le sulfate de potasse , sont celles dont on se sert pour concentrer le sirop de sucre, dans les Indes occidentales (sugar pans), et qui contiennent de cent à trois cents gallons. La figure 6 représente un de ces appareils qui peut contenir environ cette quantité. La profondeur du vase est de deux pieds sept pouces el la largeur au sommet de six pieds deux pouces. Le fond
du vase repose sur un travail en briques bien solide et lié par du mortier à feu , jusqu’à la profondeur indiquée dans la figure par la ligne ponctuée b. L’espace entre a et b est réservé pour le conduit qui entoure la chaudière et qui sert à l’échauffer; il communique avec l’ouverture c, à travers laquelle passe la fumée. La chaudière est entretenue constamment pleine de la solution soumise à l’évaporation dont par conséquent le niveau s’élève au-dessus de la ligne ponctuées, afin d’éviter le danger auquel on pourrait exposer l’appareil en introduisant subitement une quantité considérable de liqueur froide d’un seul coup.
Bientôt la solution saline est assez concentrée pour que le sel commence à se montrer à sa surface; et comme, par la construction même du fourneau, l’ébullition marche de la circonférence au centre , ce sel , à cause de sa densité , tombe , à mesure qu’il se forme et se dépose au-dessous de la ligne ponctuée b d’où les ouvriers le retirent avec une grande cuillère faite exprès pour cet usage.
L’expérience a démontré que les sels à base de terre, tels que le sulfate de chaux , par exemple , dont on fait évaporer les solutions dans les chaudières ordinaires ayant leur fond exposé à l’action du feu, se déposent et forment à ce fond une croûte qu’on n’enlève qu’avec difficulté, pour peu qu’on laisse augmenter l’épaisseur de ces dépôts. La chaudière, par suite de sa température très=élevée , crève au moment où l’on s’y attend le moins.
Il n’en est point de même de la chaudière que nous venons de décrire : quelques-unes Ont duré jusqu’à deux années sans aucun accident, et même en adoptant cette nouvelle construction, on a pu rendre utiles des chaudières dont on ne se servait plus depuis long-
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temps, parce que leur fond avait été fendu par les causes que nous avons signalées. On se contenta de faire reposer leur fond sur un lit d’argile apyre (fireclay ) , jusqu’à la hauteur des extrémités de la fente.
Jusqu’à ce que la liqueur entre en ébullition , une haute température est nécessaire; mais, une fois arrivée à ce point, on peut entretenir l’ébullition, et, par conséquent , l’évaporation avec du poussier de houille, pour peu qu’on surveille l’opération.
Les teinturiers hollandais se servent de constructions à peu près semblables pour leurs teintures en bleu. Il se forme une telle quantité de dépôt au fond de leurs chaudières , dans cette opération , que si elles étaient assises comme on les voit le plus souvent, le fond ne tarderait point à brûler. Ils donnent à leurs chaudières la forme d’un cône, ou pain de sucre renversé, et enfonce le sommet de ce cône un peu audessous du sol , de sorte que le feu ait sa plus grande action vers le milieu de la chaudière. Cette manière d’asseoir les chaudières pourrait encore être employée pour les appareils distilîatoires où il se forme des dépôts considérables.
Mais , dans tous les cas , on devra préférer pour la chaudière les formes conique ou hémisphérique au cylindre, dont les côtés sont verticaux, parce qu’ainsi une plus grande surface est exposée à l’action de la chaleur dans les conduits latéraux.
Ce principe de faire passer la chaleur autour du vase et en son milieu , sans l’appliquer à son fond , n’a point été adopté par les savonniers, qui placent toujours le feu au-dessous de leur chaudière.
Cette pratique est due , sans doute , à la difficulté de se procurer des vases de fer d’une dimension suffisante. Us se servent encore en Angleterre et sur le
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continent , de cuves dont le fond seul est en fer, et les flancs formés par des douves de bois, ou par de la
maçonnerie.
Nous aurons occasion de voir, par la suite , comment Glauber a remédié, dans quelques cas, à cet inconvénient.
DE l’ ALAMBIC, VASE A DISTILLER ( COPPER STILL ).
L’alambic se place sur le fourneau a pot de sable que nous avons décrit, ou, du moins, sur un fourneau qui ne diffère de celui-ci qu’en ce que le cendrier n’est plus au-dessous du niveau du sol. Même on laisse un peu plus de hauteur à ce cendrier, afin de pouvoir élever davantage l’appareil condenseur.
On a donné une infinité de formes aux appareils qui servent à distiller les esprits, et que nous décrirons plus tard. L’alambic qu’on emploie, en general, est un cylindre dont la largeur doit excéder d’environ un quart la profondeur. On n’expose guère qu’un quart de sa hauteur à l’action du feu. Si, cependant, il avait un fourneau pour lui seul , on ferait bien d’élever le travail en briques jusqu’à sa bouche afin de retenir la chaleur, d’économiser le combustible, et de prévenir la condensation des vapeurs sur les flancs, et l’empêcher de retourner à l’état liquide dans le vase. Si , au contraire , le fourneau ne fait qu’accidentellement le service de l’alambic, on aura le soin d’envelopper toute la partie découverte et la gorge de ce dernier avec de la laine ou des linges.
La gorge de l’alambic (the neck of the still ) , c’està-dire la partie cylindrique du chapiteau, devrait avoir, au moins, un pied de hauteur, et l’on pratique, a quelque distance de son flanc, une petite douille ou tuyau d’un pouce de longueur environ, sur un demi-
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pouce de largeur. Celte douille est ordinairement fermée par un bouchon vissé, ou par un morceau de liège passé dans le col d’une vessie , et retenu sur la douille par un anneau. Cette ouverture sert à remplir la chaudière ou cucurbite , sans enlever le chapiteau ( the head), ou à la vider au moyen d’un syphon; dans les grands appareils on adapte , pour ce dernier usage, un tuyau à la partie inférieure de l’alambic, et on le ferme par un bouchon.
La troisième partie de l’alambic est le chapiteau (the head). La tête de Maure (the moor’s head), c’est-à-dire le couvercle hémisphérique , est de beaucoup préférable , pour la plupart des opérations , au couvercle en col de cygne dont les distillateurs se servent pour les esprits; car, sous cette dernière forme, tout ce qui se condense dans la tête retourne dans le corps de l’alambic.
La gorge du chapiteau a de six à huit pouces de long, et le chapiteau lui-même est cylindrique et fermé au sommet par une calotte sphérique , ou plutôt une demi-sphère, dont le diamètre est plus grand que celui de la gorge , de sorte qu’elle dépasse celle-ci tout à l’entour. Elle est terminée inférieurement par un canal ou une gouttière qui reçoit le liquide condensé et le porte à travers le bec ((the noze) dans le récipient.
On a cherché plusieurs moyens de hâter la condensation des vapeurs. Les distillateurs emploient pour condenseur ou réfrigérant un tuyau de cuivre ou d’étain contourné en spirale ou en hélice, dans lequel pénètre la vapeur, et qui est, lui-même, baigné à l’extérieur par de l’eau froide, qu’on renouvelle au besoin. Mais cet instrument , qu’on appelle un serpentin (worm), présente plusieurs inconvénients: il est, d’abord, assez dispendieux, puis sa forme même fait qu’il
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ne peut être nettoyé facilement lorsqu’on a distillé des matières odorantes , ni facilement débarrassé des matières grasses que donne quelquefois la distillation.
On a donc imaginé un genre de condenseur à peu près aussi commode , et bien moins dispendieux. C’est un simple tuyau d’étain ou de fer-blanc passant a travers un baquet d’eau, ou, ce qui vaut mieux encore, à travers deux petits tonneaux placés cote à cote. La condensation ne s’opère point aussi promptement avec ce tuyau droit, qu’au moyen d’un très-grand serpentin ; mais , sous tous les autres rapports , il doit être préféré à ce dernier. On lui donne ordinairement de quatre à huit pieds de longueur, et on l’incline suffisamment pour que la liqueur s’écoule à mesure qu’elle passe à l’état liquide.
Les baquets ou tonneaux se placent le plus souvent sur leurs fonds. Quelques personnes, cependant, préfèrent les placer sur leurs flancs , et ils introduisent les tuyaux à travers des ouvertures pratiquées dans les fonds. M. Acton a démontré l’utilité d’employer deux réfrigérants pour le tuyau condenseur d’un appareil distillatoire.
Il mit d’abord en communication le seau d’un serpentin dont la capacité était de trente -six gallons avec un alambic en action contenant neuf gallons ; l’eau du seau devint bientôt tellement chaude, qu’il fallut.la renouveler.
Il employa ensuite, comme allonge, un tuyau horizontal, en étain, de trois pieds de long environ, de deux pouces de diamètre du côté de l’alambic, et de trois quarts de pouce de diamètre du côté du serpentin , auquel il fit traverser une bâche d’eau de trois pieds de long, profonde de douze pouces , et de quinze pouces de largeur \ la distillation qu’on prolongea , autant quon le
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voulut, n’éleva point d’un seul degré la température de l’eau du serpentin , tandis que la chaleur s’accumulant tout entière dans la bâche, y éleva l’eau de cent quarante à cent cinquante degrés, température à laquelle elle s’évaporait visiblement.
Les petits alambics ont, au sommet du chapiteau, une espèce de petit réservoir circulaire qu’on remplit d’eau. Ce réservoir est soudé autour de la gorge du chapiteau , il est de quelques pouces plus large , et s’élève de quelques pouces au-dessus de cette gorge. Au moyen de l’eau froide qu’il contient il agit, en quelque sorte , comme le premier de nos tonneaux. L’eau s’échauffe bientôt par suite de la condensation des vapeurs contre sa paroi , et quand elle a acquis une certaine température, on la laisse s’écouler par un robinet placé sur un des cotés de ce réservoir, et on la remplace par de l’eau froide. Afin d’utiliser cette eau chaude, les bonnes femmes de ménage choisissent toujours, pour leur jour de blanchissage, celui ou l’on distille.
Quand on n’a, sous la main , ni baches ni tonneaux, et que l’alambic n’est point muni d’un réservoir comme celui que nous venons de décrire , on se contente d’envelopper le tuyau à condensation de quelques vieux linges qu’on y attache, en ayant soin de les entretenir dans une humidité constante. Comme la vapeur qui passe dans le tuyau l’échauffe continuellement et sèche le linge , on cherchera à placer, dans quelque endroit commode, un petit baril rempli d’eau qu’on laissera couler, ou goutte à goutte, ou en un fdet qu’on réglera par un robinet, sur la partie supérieure du tuyau, afin de le tenir constamment humecté.
L’appared de M. Weigel l’aîné , chimiste de Stockholm, est plus élégant. Il a été préféré par un grand
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nombre de chimistes à l’incommode serpentin. Son tuyau à condensation est droit et encaissé , pour la plus grande partie de sa longueur, dans un autre tuyau d’un pouce et demi environ plus large que celui qu’il renferme, dont les extrémités sortent de huit pouces environ de chaque côté.
Un conduit en plomb, qui amène i’eau d’un réservoir dont le niveau est plus élevé que le sommet de l’appareil, est soudé à l’extremite inferieure du tuyau d’enveloppe. Ce conduit est muni d un robinet destine a régler la sortie de 1 eau , ou a la bouclier tout entière. Un second robinet est placé à l’extrémité supérieure du tuyau d’enveloppe du cote de l’alambic , et sert aussi à régler la sortie de l’eau qui s’élève dans
l’enveloppe.
Lorsque la distillation est commencée , et qu’on désire mettre en jeu ce réfrigérant, on ouvre plus ou moins les robinets, l’eau froide descend du réservoir à l’extrémité inférieure de l’enveloppe; elle s’élève dans cette enveloppe, rafraîchit le tuyau intérieur, et s’échappe enfin par le robinet supérieur. On la recueille dans des seaux.
Cette méthode exige un réservoir placé à une hauteur convenable; ce qu’il n’est point toujours commode de faire construire exprès ; M. Danforth a proposé, pour remédier à cet inconvenient, de faire agir le tuyau qui contient le liquide rafraîchissant à la manière des syphons. Pour cela on eleve à une hauteur convenable , au moyen d un châssis mobile , la partie inférieure du tuyau condenseur avec son enveloppe , on adapte, à l’extrémité inférieure de cette enveloppe, un tuyau court muni d’un robinet , et un tuyau plus long muni aussi d’un robinet à la partie supérieure. Ces deux robinets sont placés au bas des tuyaux, et
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la longueur du second tuyau doit être telle, que sou extrémité inférieure soit placée au-dessous du niveau de l’extrémité correspondante du petit tuyau.
On Conçoit sans doute facilement comment on se servira de ce condenseur. On placera un vase plein d’eau à Forifice du petit tuyau, et les deux robfnets étant fermés, on versera de l’eau dans l’enveloppe jusqu’à ce que l’enveloppe etïles deux tuyaux soient bien pleins. Cela fait , on ouvrira les deux robinets , et l’appareil agira à la manière des syphons, c’est-à-dire que l’eau s’élèvera par la plus courte tranche, passera dans l’enveloppe pour redescendre ensuite par la branche la plus longue dans un seau vide, qu’on placera pour la recevoir. On réglera, d’ailleurs, l’écoulement en fermant plus ou moins le robinet de la longue branche.
Le récipient dont on se sert avec cet appareil, est ordinairement un matras avec un col contourné en 8 vers le milieu de sa hauteur; de sorte que si quelque huile passait dans ce récipient avec la liqueur distillée elle pût y être retenue pendant que le liquide passerait par FS pour se rendre dans des bouteilles disposées pour le recevoir. L’huile plus légère que le liquide s’élèvera dans le récipient; l’huile plus lourde, au contraire, ira en occuper le fond.
La fig. y représente un alambic du genre de celui dont nous avons parlé, auquel on a adapté un réfrigérant à syphon et un récipient. Il est réduit à l’échelle d’un vingt -quatrième, c’est-à-dire d’un demi -pouce par pied : a est la porte du cendrier , b la place de la grille, c le regard, d le gueulard avec sa saillie en forme de pelle ( slab ) , e lé passage pour la fumée et 1 air échauffé ( the vent); il est placé derrière Je fourneau ; f le corps de l’alambic ou la cucurhite, qui a
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ici trente pouces de large et vingt pouces de haut , de sorte qu’à; moitié pleine elle contient vingt-sept gallons, aux trois quarts pleine, quaranteetun ; g douille par laquelle ori remplit la cucurbite sans enlever le chapiteau, ou par laquelle on la vide au moyen d un syphon ; h partie inférieure du chapiteau, qu on appelle aussi son collet; i chapiteau hémisphérique (moors head), avec son bec ( nose)-; k allonge du bec qui n’a ici (la place manquant pour la figure) que la moitié de sa longueur;. / le tuyau réfrigérant à travers leqûel l’eau monte , rafraîchit le tuyau intérieur, et y condense la vapeur qu’il contient ; m la branche la plus courte du syphon, plongeant dans un baquet d’eau d’un grand diainètre; n la longue branche du syphon ; o le robinet de la branche courte placé à son extrémité; p le robinet de la branche longue, qu’il suffit de placer au-dessous du niveau de o ; q le matras servant de récipient; qui, par sa forme, retient les huiles essentielles qu’on distille aussi avec.cet alambic, et permet à l’eau ’de s’échapper par le col en S , désigné par r.
Quelques chimistes préfèrent se. servir comme condenseur d’un tube traversant une bâche d’eau , comme nous l’avons indiqué. Voici la meilleure forme a d.onnei à cet appareil , dont les tuyaux rectilignes peuvent être nettoyés fa-cilement.
La figure 8 représente cette baclie : on la fait de cuivre, ou de plaques de zinc .soudées. l’une à l’autre. Le tuyau condenseur (the adopter) se compose de trois tubes cylindriques ab , et/, e/, d un yard environ de longueur, chacun coupé en bec de flûte à ses extrémités, et soudés ensemble de manière à ne former qu un tuyau unique en forme de Z dont chaque branche est inclinée à l’horizon. Les extrémités de chaque tube