MÉLASSE^ VIN ROUGE. TOURNESOL

Froid. Ebullilion. Froid. EboUilioQ. Froid Ebullition.

Noir animal lavé 100.00 100.00 iOO.OO 100.00 100.00 100.00

Carbonate de magnésie . . » > 77.00 » » i

Almnine 23.07 42.18 60.60 56. 7i 116.00 >

Sesquioxydedeferhydr. 51.91 56.24 54.54 72.72 128.90 96.86

Phosphate de chaux 49.13 42.10 > 42.18 109.00 90.28

Sulfale de baryte 46.15 25.96 > 25.96 • »

Hydrate de plomb 103.83 79.41 > 79.il > >

Oxalate de plomb 75.52 25.96 > 25.96 > •

lodure de plomb » » 51.78 > 66.66 100.89

Litharge • » > > 66.66 20 17

Sulfure de. plomb 78.26 84.37 87.25 84.37 > >

Bioxyde de manganèse. . . > > 72.73 » 88.90 73.88

Chromate de plomb 80.76 > » » 70.40 60.54

Acide stannique > 37.50 51.78 37.50 70.40 20.17

Sulfate de plomb 75.52 > > * 50.00 20.17

Bioxyde de plomb (puce) . 51.91 > > > » >

On remarquera que, pour la mélasse, la chaleur augmente le pouvoir décolorant de :

(1) Ann. d$ chim. et dephys. [3], XXXV, 206.

L'alumine ;

Le sesquiûxyde de fer hydraté ; Le sulfure de plomb.

Elle diminue ce pouvoir pour le phosphate de chaux, le sulfate de baryte, l'hydrate de plomb, Toxalate de plomb.

OOO. D'où vient en général le pouvoir décolorant ? Cette question n'est pas encore résolue d'une manière cerlaine.Il y a, entre la substance décolorante et le liquide à décolorer, plusieurs actions, actions chimiques et actions physiques. Presque toujours les dernières dominent.

901 . Actions physiques. — Un grand nombre de corps poreux présentent le pouvoir décolorant, à un degré plus ou moins marqué. Le sulfate de baryte n'a probablement aucune action chimique sur la mélasse. Il la décolore presque à moitié, comparé au noir animai. Une ou deux substances du tableau peuvent être considérées comme exerçant une action chimique; par exemple, le carbonate de magnésie dans le vin. Ce sel est décomposé : l'acide tartrique le change en tartrate et dégage l'acide carbonique ; mais la décoloration n'est pas due à celte action chimique en elle-même ; elle est causée par le carbonate de magnésie en excès, par une simple action physique, ce carbonate étant très-divisé. L'action physique peut donc être occasionnée par un corps poreux, comme le noir animal, ou un corps très-divisé (sulfate de baryte, carbonate de magnésie, etc.).

Dans les deux cas on admet une action moléculaire, ou atomique, une sorte d'attraction entre le corps décolorant et le liquide coloré, attraction assez forte pour lier les molécules des deux corps, non pas chimiquement, c'est-à-dire au point de ne pouvoir plus les séparer sans l'aide d'un agent de décomposition y mais seulement par un lien physique, une juxtaposition, à distance plus grande quela distance chimiquey une rivure dont un agent mécanique suffît à écarter les deux parties. En d'autres termes, ces actions sont à la limite physico-chimique.

OOJI.Pour le noir animal, qui est un mélange complexe, l'action est aussi très-compliquée. Elle dépend non-seulement du carbone.

Digitizçd by VjOOQIC

partie la plus active, mais aussi des autres matières et, notamment, du phosphate de chaux dont le pouvoir est très-grand ; car s'il est seulement moitié de celui du noir avec la mélasse, il est plus fort d'un dixième avec le tournesol. Jusqu'à présent on n'a pas assez tenu compte de cette complexité : nous en verrons l'intérèi dans tout ce qui concerne le noir. Il faut surtout envisager l'état variable incessant du noir ; après avoir servi une première fois, on le lave et on le chauffe pour le révivifier : malgré les soins apportés dans ce travail, le noir ne reste pas le même, les proportions de phosphate de chaux et de carbonate de la même base diminuent, en général ; celle du noir augmente, d'autres éléments s'ajoutent, en petite quantité il est vrai ; en un mot, le noir animal ne reste pas lui-même, ce qui rend son étude on ne peut plus délicate.

La matière colorante des jus sucrés n'est pas la seule dont le noir les débarrasse ; il absorbe aussi d'autres matières solubles, plus nuisibles au but final de la fabrication, Textraction du sucre en cristaux ou en grains. C'est même aux yeux du fabricant le principal titre du noir, car la couleur est loin de correspondre à une infériorité, tandis que les matières dont il s'agit, des sels pour la plupart, ou des alcalis, font sentir, d'un bout à l'autre de la fabrication et même après son accomplissement, une influence bien plus fâcheuse. Nous aurons donc à examiner l'action du noir sous deux points de vue très-différents : la décoloration et l'absorption des matières salines.

003. Décoloration. — La couleur des jus sucrés (betterave, canne, etc.) n'est pas simple : elle est due à deux corps très-distincts. Le premier est le composé, non encore isolé, dont nous avons parlé (§ 594) ; incolore dans la plante vivante, il devient rose, après le râpage ou l'écrasage, en s'unissantà l'oxygène de l'air, et passe peu à peu du rose au noir, si on laisse l'oxydation se produire sans obstacle. Le second est d'une nature différente; c'est le corps brun dont nous avons fait l'étude (§ 151). Le premier est très-peu gênant, il est facilement enlevé, par la chaux, dans les écumes de défécation simple, ou de carbonatation, et il l'est sans retour. Le second est, au contraire, on ne peut plus fâcheux; le noir l'absorbe et donne des liquides

NOHl ANIMAL. 357

complètement incolores, dans des conditions déterminées ; mais une fois arraché du jus, il ne laisse pas le terrain libre : uno avulso^ non déficit aller y une simple élévation de température en produit une quantité nouvelle et le produirait indéfiniment. C'est surtout contre lui que le noir et le mode de ti'avail doivent être dirigés.

Parcourons le plus rapidement possible le tableau des faits relatifs à ces deux composés :

I. Matière colorante rouge. — Elle est probablement identique à celle du vin, nous l'avons dit (§594), et porterait comme elle le nom &'œnocyanine ou bleu de vin. Nous avons décrit ses plus intéressantes propriétés. Elle peut être enlevée par le noir, en traitant les jus avant toute défécation ; 5 grammes de bon noir fin peuvent n'en rien laisser dans 1 litre de jus filtré. Le noir de mauvaise qualité lui-même l'absorbe, s'il n'est pas absolument inerte.

II. Matière colorante brune. — Elle est ordinairement simple et produite par les hexadefates (mélassates) alcalins (potasse, soude, chaux).. Il faut, pour l'absorber, des quantités de noir plus grandes, et quand on l'a extraite, une nouvelle proportion, plus ou moins forte, est produite par l'influence de la chaleur, et, si la lumière a accès, par celle de la lumière elle-même. On le comprendra sans peine en se rappelant les faits indiqués (§ 149).

Mais les hexadefates ne sont pas les seuls à donner une coloration brune ; on peut en rencontrer une toute semblable par l'altération des hexépatesy composés non moins faciles à modifier par la chaleur et par la lumière (§ 54).

Une troisième source doit peut-être attirer notre attention. Dans les opérations où la température de l'ébuUition est trop longtemps maintenue, en présence des alcalis, les matières azotées produisent quelques dérivés colorés en brun ; nous en avons cité un exemple (§ 591); l'albumine se colore avec les alcalis à chaud.

Ainsi, nous trouvons trois substances colorantes brunes au moins ; au point de vue de l'action du noir; elles paraissent se comporter d'une seule et même manière ; nous pouvons appliquer à l'une d'elles l'opinion inspirée par l'autre, ou les considérer comme une matière unique.

9041, Pour étudier l'action du noir, il faut choisir un type déûni de coloration. Prendre Teau pure, incolore^ serait une exagération, parce qu'il est à peu près impossible d'amener les jus à cet état. Prendre un jus déféqué n'est pas préférable ; à quelle nuance bien précise pourrions-nous fixer le type? La seule base pratique est de choisir, chaque fois, une nuance, à volonté, pour comparer les effets du noir, en suivant les méthodes indiquées dans le chapitre Analyses (§452). Ces comparaisons peuvent toujours donner une appréciation très-suflîsanle de la valeur du noir.

OOS. La décoloration prodjuite dans un liquide donné, par un noir donné, dépend :

i"* De la grosseur du graiii.

2^ De la quantité de noir employé.

3^ De la qualité de ce noir.

i"" De la concentration du liquide.

5*^ De la production méthodique du contact.

1° Grosseur des grains de noir, — En général, cette grosseur est déterminée par le passage dans des tamis foraiés avec des toiles métalliques de dimensions voulues, de 200 à 500 mailles par décimètre carré, ou de 14 à 22 mailles par décimètre linéaire. Les toiles servent à construire des blutoirs semblables à ceux en usage pour la farine de blé ; la production des grains est très-rapide ; la poussière est employée en raffinerie. ^

2** Qualité du noir, — L'influence en est évidente; mais la définition précise de la qualité n'est pas très-simple ; pratiquement, elle se mesure, et on peut en avoir une idée nette par les faits suivants. Traitons un même volume d'une dissolution de mélasse (50 grammes mis à 4 litre avec de l'eau pure) par un même poids de différents noirs, pendant un même temps : soit 100 centimètres cubes de dissolution par 10 grammes de chaque noir, pendant une heure; nous trouverons :

Noir neuf, calciné au moment même 80

Noir neuf d'une fabrique A 72

Noir neuf d'une fabrique B 68

NOIR ANIMAL. ÎJ59

.Noir neuf d'une fabrique C 71

Noir employé deux fois • 65

Noir employé dix fois, gardant 9 de CaO 42

Noir employé quinze fois, gardant 4 de GaO 26

3" Quantité du noir, — Cette source d'influence est aussi évidente; mais il est bon de la faire ressortir par des expériences. Un même volume de dissolution de mélasse a été traité par des quantités diverses de noirs, différents de qualité, mais passés au même tamis et laissés en action pendant le même temps.

On trouve la couleur, prise pour 400, réduite :

Avec 10 centièmes, au maximum, de 16

La proportionnalité n'est pas rigoureuse, mais très-approximative.

-4** Concentration des JUS, — L'influence de la concentration est certaine. Lorsque sur un noir donné, dans un filtre, on fait passer d'abord du sirop, puis des jus, mode de travail habituel, on observe toujours une décoloration moindre dans le sirop. Celle du jus est au moins double, ou même triple, en ramenant, bien entendu, les deux produits à une môme densité, 1050, par exemple.

Pourquoi 'cela? Ma théorie générale l'explique clairement. Dans la décoloration, il y a deux actions en balance : l'action du noir sur le liquide, l'action du liquide sm* lui-même. Ces deux actions sont : la première, une action de contact; la seconde, une action de mélange. Supposons, entre la couche de noir et fa couche de liquide en contact, une force absorbante de 12 de matière colorante ; cette force ne pourra être satisfaite par les deux liquides. Le sirop, d'une densité plus grande, aura par hypothèse une force de 9; il ne laissem prendre, par le noir, pas plus de 12 — 9 ou 3. Le jus, d'une densité plus faible, aura une force de 2 (entre ses couches de même épaisseur) il cédera 12 — 2 ou 10, ou 10/3 plus que le sirop.

50 Production méthodique du contact, — Le liquide à décolorer

peut être mis au contact d'une même masse de noir en des conditions très-variées. Ainsi la masse du noir peut être versée dans le liquide en un seul bloc, ou par parties. Une fois le mélange établi, le temps du contact peut être plus ou moins prolongé ; au lieu de laisser les deux corps en repos, il est facile de les agiter pour favoriser leur action, en multipliant les points de contact. Pour obtenir ce dernier résultat, il n'est pas nécessaire de mettre les deux corps en mouvement ; le noir peut être placé dans un vase plus ou moins allongé et rester immobile, tandis que le liquide, versé dans le vase, traverse la masse du noir avec une vitesse plus ou moins gi'ande. Il est seul en mouvement, mais le résultat est le même, en lui donnant une vitesse sufQçante. Les filtres des fabriques permettent de réaliser toutes ces conditions.

006. Pour la décoloration seule, il ne serait pas nécessaire de prendre la peine d'utiliser la méthode bien entière, de chercher à tirer du noir tout le parti possible, ou plutôt de l'employer jusqu'à décoloration complète y parce que la couleur des jus sucrés, devenue plus intense dans les sirops, ne reste pas aussi prononcée dans les sucres en grains, et surtout parce que cette couleur, envisagée longtemps comme un indice de qualité précis, n'a vraiment pas de rapport exact avec la pureté du sucre. Il est de principe naturel de faire disparaître la coloration ; c'est une condition essentielle du raffinage ; mais en fabrique les sucres destinés à ce raffinage ne peuvent être aucunement évalués par leur nuancé (comme on l'a fait trop longtemps). Un sac de sucre de 100 kilogrammes peut être coloré, à un degré marqué, par une quantité de matière brune moindre de i^' (1/100000) et ne contenir en outre pas plus de 1 kilogramme d'humidité, 1/100, et 500 grammes de sels divers, 1/200. Ce sucre, de très-bonne qualité, pourrait être très-cdloré par le gramme de matière brune. Un autre sac du même poids peut être incolore, ou à très-peu près, et renfermer jusqu'à 10 et 20 kilogrammes de sels ; 1/10 ou 1/5. Où conduit l'appréciation des deux nuances ?

La production méthodique du contact n'a donc pas un grand intérêt pour la décoloration, mais elle en a un très-grand pour l'ab-

sorplioû des sels et des alcalis dont nous allons parler tout à l'heure . Nous lui donnerons à ce moment toute Fattention méritée.

007. Maintenant, avant d'abandonner la décoloration, disons encore im mot de l'état des matières colorantes absorbées par le noir. Elles ne sont modiGées chimiquement, ni les unes, ni les autres. On peut les retrouver intactes en les reprenant au noir par des dissolvants appropriés. Du jus de betterave traité par le noir lui cède sa couleur rouge (bleue en dehors de l'action des acides). Il suffit de traiter le noir, desséché, par de l'alcool à 85 degrés additionné de 4 à 5 millièmes d'acide tartrique. Les couleurs brunes, absorbées presque toujours à l'état de sels calcaires, demandent l'emploi de dissolutions alcalines bouillantes. Le noir, traité par une dissolution de soude caustique au 1/iO, à peu près, donne, après une ébullition, de cinq à dix minutes, une nuance brune très-foncée, par l'abandon complet des acides bruns enlevés à la chaux ; la dissolution de soude, filtrée, neutralisée par un acide, donne des flocons noirs, si j'altération de Thexadéfate (mélassate) calcaire a été poussée au point de former de l'hexaféfate (ulmate § 151); elle reste limpide dans le cas contraire. Le meilleur moyen d'en extraire les corps bruns consiste à verser, dans la liqueur alcaline presque neutralisée, de l'acétate basique de plomb. Il se forme un précipité bninâtre; on le lave et, après l'avoir délayé dans de l'eau distillée, on le traite par l'hydrogène sulfuré, qui donne du sulfure de plomb, et de l'eau, en laissant les acides bruns à l'état de liberté. On filtre; la liqueur brune contient presque tout ; mais le sulfure de plomb resté sur le filtre en retient une certaine quantité qu'il abandonne à l'alcool.

Examinons maintenant le pouvoir d'absorption du noir pour les alcalis et les sels. C'est un sujet d'une grande importance et dont l'étude est très-délicate.

908. Absorption des alcalis et des sels, — La première affirmation du pouvoir absorbant, dont le noir est doué pour la chaux a été faite par Payen en 1821 : « Si on projette du charbon animal dans ce liquide... l'acide carbonique, condensé en grande propor-

tion dans ce cbarbon, s'en dégage, au moment de son immeraon dans le sirop, sature une partie de la chaux ; le charbon entraîne aussi la précipitation de la chaux elle-même; en effet le sirop devient beaucoup moins alcalin et le charbon déposé contient une grande quantité de chaux. Tous les fabricants de sucre de betteraves ont pu vérifier ce fait. >

Depuis cette époque, elle a été reproduite par plusieurs chimistes et formellement niée par d'autres.Weiler a été jusqu'à écrire : t Cest une hypothèse gratuite, i Walkhoff et Stammer l'ont confirmée.

Walkhoff donne les nombres suivants : un jus contenant d'abord 0^,34 de CaO dans 100 centimètres cubes a donné :

Traitement Simple concentration

carlMMÛque. à D = 1075

gr. fx-

Après Tacide carbonique. 0.09 Après contraction O.^iS

Après 1" filtration 0.06 Après 1" filtration. . . . 0.109

Après 2« filtration 0.04 Après 2« filtration 0.088

Stammer dit seulement : « D'abord le noir déchaule le jus », puis « l'alcalinité est sensiblement diminuée par suite de l'absorption des bases et de la chaux; il arrive' même parfois que cette dernière est éliminée totalement, » et enfin « la proportion de chaux avait diminué de 91/100, » dans ime expérience industrielle, avec des filtres contenant'2000 kilogrammes de noir.

Il serait donc impossible de contester le pouvoir d'absorber la chaux.

OOO. Les mêmes chimistes sont aussi attîrmatifs au sujet de l'absorption des matières salînes.

Stammer a trouvé :

Pour un jus contenant 5.08 de cendres (déduction faite de la chaux)

Après filtration i.21

Le noir avait donc enlevé. . 0.87 ou 17 J centièmes Pour un sirop contenant. . . 4.98 11 n'est pas resté plus de. . 3.56

La filtration avait enlevé.. . 1 . i2 ou 28.4 centièmes. Il cite une étude de Rahe :

Avant.

Sucre 8.00

Mat. organiques... 0.56

Cendres 0.59

Chaux 0.07