K0.H0 + C»2H»'0» =3KO.C*H303 + 5HO
C'est la seule action possible dans les liquides étendus. Elle ne se produit pas à froid; il ne se forme qu'un sucratc tribasique C**H"0** (KO.HO)^
Le composé bouilli pendant longtemps à l'abri de l'air, avec excès de sucre, devient neutre, et consiste en ulmate de potasse. Avec le contact de l'air il se produit en outre du formiate (1).
Examinons maintenant }es résultats donnés par la chaux ; dans toutes les circonstances elle a un grand intérêt.
61 . La chaux mérite une attention extrême. Son emploi est certainement celui qui a rendu les plus grands services ; nous devons étudier tous ses détails.
(1) Malaguti, Ann. de chim, et de phys. [2], UX, 430.
Cette action a élé signalée pour la première fois en 1798 par Rollo (1); Ramsay prétendit, en 1809, avoir pu dissoudre dans Teau sucrée un poids de chaux égal à la moitié de celui du sucre (:2). Chose singulière, cette assertion fut contredite, d'une manière absolue, par Boullay, qui soutenait n'avoir « pu dissoudre une plus » grande quantité de chaux dans Teau additionnée de sucre que » dans celle qui n'en contenait pas » et qui attribua l'action observée par Ramsay à l'emploi du sucre non raffiné, dans lequel on trouvait alors un peu d'acide acétique (même recueil). Il est difficile de comprendre une erreur aussi forte de la part de Boullay (3).
Bientôt la présence de la chaux dans un « très-beau sucre » fut signalée par Flcury. Du sirop de violettes préparé avec ce sucre « perdit au bout de quelques heures sa belle couleur bleue et devint d'un brun verdâtre » (4).
Daniell essaya encore d'obtenir un composé défini de sucre et de chaux : il fit bouillir 10 parties de sucre et 6 de chaux vive dans 15 parties d'eau (j'avoue ne pas comprendre comment une telle masse, très-épaisse, a pu bouillir), et trouva dans le liquide refroidi :
Sucre 33.2
(^haux (par Tacide oxalique) 16.5
Eau 50.3
Ce n'est pas là un composé, malgré l'accord de ce résultat avec celui de Ramsay (5).
Péligot donna la première analyse d'un sucrate de chaux en 1838(6).
Le composé obtenu « en mettant la chaux éteinte en contact ayec » une dissolution aqueuse de sucre » dégage de la chaleur et après
(1) Ànn. de chim., \XV, 15.
(2) Bullet. depharm., 1, 510.
(3) Journ. de pharm. [!2|, VII, 29.
(i) Jown, depharm.y UI, i23. ,
(5) Ann. de chim. et de phys. [2J, X, 2IÎ). (0) Ann, de chim. et de phys,, LXVIII, 113.
dessiccation contient toujours 14 p. 100 de base correspondant à C'^IP*0"CaO (calcul, 14.07), C'est un produit incolore, cassant, résiniforme.
Soubeiran reprit la méthode de Daniell, en employant du lait de -chaux, et obtint des résultats plus corrects. II fit agir « un excès de » lait de chaux sur une solution de sucre de canne », filtra et fit dessécher, dans un courant d'air privé d'acide carbonique, sans •dépasser 100*. La masse, produite ainsi, ressemble au sucrate de Péligot quant à l'aspect, mais elle contient plus de chaux. Au lieu .de C»4I"0"CaO ou C'^4r^^^(CaO)^ Soubeiran a trouvé G^II^'^O'^ iÇaOy. Considérant le précédent comme bicalcique, il appela le nouveau sucrate tricalcique.
Péligot a, plus lard, admis la formation d'un troisième composé. Je sucrale quadricalcique C**ir^^ (CaO)*, où CaOz=24.(V100 (1).
Depuis cette époque, Boivin et Loiseau croient avoir obtenu le même composé, le sucrate quadricalcique (en le désignant à la manière de Soubeiran) C**!!''^^^^ (CaO)'. On obtient ce composé en saturant de Teau, sucrée au ly 10, avec du sucrate sexcalcique dont nous allons parler, et mettant cette dissolution dans un bain de glace. Il se produit un dépôt cristallin. On le lave, par décantation, dans un vase fermé, et on le fait sécher avec les précautions connues. Ce précipité cristallin renferme 24.0/100 de GaO. Calcul 24.67.
L'eau n'en dissout pas plus de 8 centièmes. L'eau sucrée le dissout facilement au contraire, et on le trouve redissout quand on laisse fondre la glace.
Les mêmes chimistes ont indiqué le sucrate sexcalcique ; c'est lui <\\\\ prend toujours naissance quand on délaye un excès de CaO.IIO xlans l'eau sucrée ; il y a dégagement de chaleur :
Avec Teau à 15/100, le sucre s*échauffe de i<*5 (-h lO^S à +15^) l'eau à 30/ 1 00, — 9^o (+ i 0-^5 à -f- 20«) .
La chaux dissoute correspond à 19 ou 20/100 (à+lO'*), ce qui .semblerait justifier la pensée de Soubeiran C*^*II*K)'^^(Cao)^ Mais :
(1) Ann, de chim, et de phys. [3], LIV, 377.
!• Le sucrale C"H**0*^.(CaO)2 serait hypothétique ;
^ Il ne peut se former du C^H*^®.(CaO)* qui se précipite à (f dans l'eau où on l'aurait produit ;
3* La quantité de chaux varie avec la température 22/100 à 0* —15/100 à -f35^
Par conséquent il ne se forme que du sucrate sexcalcique dissout par le sucre libre indispensable à l'action (1).
Bénédikt a obtenu le sucrate monobasique G*^H"0".CaO en versant du chlorure de magnésium dans la solution de sucre saturée de chaux ; de l'hydrate de magnésie est précipité jusqu'à ce que la dissolution renferme 1 seul équivalent de chaux. Le sucrate isolé est soluble dans l'eau froide ; mais à l'ébuUition il dopne du sucrate tribasique; l'alcool ordinaire le précipite (2). Séché à 100*, il seraitC*nr^O^VCaO(?).
6*. On voit combien le sujet manque de clarté; notre Théorie peimet d'en donner :
La chaux introduite dans les jus sucrés est toujours hydratée. Lors même qu'on la prend vive (ou anhydre) elle commence par s'unir avec l'eau avant d'agir sur le sucre. On a donc :
M n='5=-=4.62 soit 77: ou v^
46CaO . HO + 10C»2H«*0>« « 10[Ci2H"0«« . (CaO . H0}*« (a)
« 46CaO . C205 + 4C6H80^+ 4C02+ 2H0 + 122H (6) .
L'action (a) est la seule possible à froid ; et quoique très-facile à réaliser, elle n'a encore été signalée par personne. Voici comment elle se produit :
100 gr. de sucre candi sont dissous dans 4- litres d'eau ; on fait tomber dans la dissolution 100 grammes de chaux éteinte, en très-peu d'instants tout disparaît, la liqueur est limpide, si la chaux est pure. Au bout d'un certain temps, vingt minutes à peu près, il se forme peu à peu un trouble, et un composé nouveau se dépose, comme
(1) Ann. de chim. et dephys. [4J, VI, 203.
(2) BulL de la Soc. chim., XVIII, 127.
DU Sl'CRE NORMAL. 61
l'ont observé plusieurs chimistes. Rien de plus facile à comprendre.
La chaux CaO.HO a cédé d'abord au sucre seul, ctaformé le composé entièrement solublc de l'égalité (a) ; mais bientôt l'action de l'eau décompose ce premier produit : elle s'unit à la chaux d'après l'égalité :
[m] n-~«3.11 soit 3.00
3H0 + CaO = CaO(HO)3,
et cet hydrate, à mesure qu'il se forme, donne avec le sucre :
in n=U^ = 3.11 soit 3.00
I J oo
3CaO{HO)3+ C«2H"0»i = C»2H»iO»(CaO . HO)».
C'est-à-dire le sucrale tribasique et trihydraté, obseiTé par Ramsay d'abord (1), et plus tard par d'autres chimistes, Soubeiran entre autres (2).
La chaux qui se sépare ne se dépose pas seule : elle est accompagnée de sucrate tribasique dont une partie ne peut rester en dissolution.
Arrêtons-nous, avant d'aller plus loin, sur les caractères de la dissolution ainsi obtenue :
C'est un liquide où la chaux, quoique vraiment unie au sucre, ne perd pas ses propriétés alcalines, comme dans une neutralisation. La liqueur est très-câuslique, d'une saveur très-désagréable par conséquent, et très-alcaline. Les caractères optiques du sucre y sont modifiés. Le pouvoir rotatoire est affaibli. J'ai trouvé pour la solution de i6"S45 sucre, et 12 gr. CaO.HO, à 100 cc.'seulement 53^^ au lieu de 100, en ne tenant pas compte du dépôt. Une solution de moitié plus faible, additionnée de chaux (à raison de moitié du poids du sucre en CaO) et qui aurait marqué 50^^ sans cette addition, ne donne que 31* à la température de -|- 47'. C'est donc une diminution de 19% tout restant dissout.
Soumise à l'action de la chaleur, cette dissolution se prend en
(1) Bull, depharm,, I, 510.
(2) Jmtm, depkarm.y l, iOO,
pâte épaisse vers 80. Quand la quantité d'eau ne dépasse pas quatre* fois colle du sucre, on peut retourner le vase sans laisser rien tomber. Le composé n'est pas modifié profondément, car le refroidissement suffît pour que la pâte redevienne fluide, et offre les mêmes piopriétés, sans aucune exception. Elle ne tarde pas à se troubler,, (îomme celle dont j'ai parlé d'abord, et abandonne un dépôt blanc de sucrate à 9 équivalents d'eau moins soluble. Elle perd en même temps une certaine quantité de sucrate à 4.6 CaO.HO.
Lorsqu'au lieu d'agir comme je viens de l'indiquer on emploie moins d'eau, et qu'on verse dans la solution un poids de chaux, hydratée correspondant, en chaux anhydre, à la moitié seulement du poids du sucre, il est facile de voir qu'on obtient le même su-^ (M'ate tribasique. En effet :
i équivalent de sucre . . = 17t 3 — de CaO ... .= 8i ou à bien peu près la moitié de 171 qui serait.. 85.5
H3. Voici le tableau de la solubilité du sucrate de chaux suivant
la richesse des dissolutions du sucre, (
[l'après E.
Péligot (1).
Sucre
Densité
Chaux (CaO)
Chaux (CaO)
Densité
Chaux (CaO)
Chaux (CaO)
dans
de cette
dissoute par
dissoute par
de ]a solution
dans 100
on
100 d'eau.
solution'.
171 de sucre.
100 de sucre.
de sucrate.
de résidu sec.
ëquivalenis.
10fî8
llOi
Ajout<H»
Ajoutée
Ajoutée
par moi.
par moi.
par moi.
(1) Ann. de chim. et de pJnjs, [3], LIV, 37
D'après ces nombres, un liquide sucré no renfermant que 10 centièmes de sucre, et dont la densité serait à très-peu près 1039, nc^ peut pas dissoudre plus de 1 .357 équivalents de chaux. En d'autres termes, les 10 grammes de sucre contenus dans 100 gr. de liquide ne peuvent pas dissoudre plus de 2.2 gr. de chaux, CaO. Nous verrons, dans le deuxième volume, que les jus sucrés des betteraves, qui ont à peu près celte teneur en sucre, ne dissolvent en effet que 2 gr. de CaO par 100 gr., ou 2 kilogr. par hectolitre, à peu près, suivant leur richesse.
Les nombf es les plus élevés sont établis en supposant que la totalité du sucre reste dissoute ; cette supposition n'est pas exacte, et l'est d'autant moins que la richesse est plus grande. Ainsi la solution faite avec 30 gr. de sucre dans 100 gr. d'eau, traitée par 10 gr. CaO, laisse 3",24 de sucre dans la partie non dissoute. J'ai donné la table, malgré ces erreurs dont on peut tenir compte.
Berthelot a donné des nombres rclatifg aux solutions pauvres (1).
Sucro dans 100««
de Li solution.
Dcnsitc^
do cette
solution.
Chaux (CaO)
dissoute
par
171 de sucre.
Chaux (CaO)
dissoute
par 100
de sucre.
Cliaux (CaO)
en (^uivalcnls .
Chaax (GaO)
dissoute
dans IOO*'»
Chaux
(GaO)
dans 100
de résidu
sec.
Chnnx (CaO)
dissoute
par 100
de
sucre (•).
(•) En s faite de ce
upposant que tto quantité.
l'eau dissou — Los oolonr
t la même q les 3. 3, A, 5
nanti le do cl et 8 sont ajoi
lanx que Yct itécs par moi
u pure, et
déduction
B^â. L'action de l'acide carbonique sur la dissolution aqueuse du sucrate de chaux est très-remarquable. Cet acide peut être ab-
(1) Ann. dechim. etdephys. [3], XLVI, 176.
64 m SUCRE NORMAL.
sorbe en quantité considérable, avant de produire un précipité ; le carbonate de chaux, qui prend naissance, forme avec le sucrate calcaire un composé de sucre, chaux et carbonate de chaux hydratés, dont la véritable composition est variable avec les proportions relatives de ses éléments. Ce composé, d'abord soluble dans un excès de sucrate de chaux (ou, ce qui revient au même, dans de l'eau sucrée qui lui enlève une partie de sa chaux, et forme cependant un produit encore soluble), cesse de rester en dissolution quand l'excès de sucrate calcaire n'existe plus. Il apparaît alors sous la forme d'un corps blanc, laiteux, de consistance gélatineuse,' assemblage de cristaux tellement déliés que personne n'a pu, jusqu'à présent, distinguer leur forme. La formation de ce produit a lieu rapidement quand l'acide carbonique atteint les proportions convenables, et fait prendre en masse, quelquefois très-consistante, le liquide où il est formé.
D'après Boivin et Loiseai;, ce corps présente la composition suivante :
CiîH»«0»» (CaO.HO)3; (CaO.CO^)^ ou C»2H««0»>(Ca0)«(C0*)»,
formule où l'on voit que la moitié de la CaO serait unie à du sucre, en proportion correspondante au sucrate Iribasique, et l'autre moitié à de l'acide carbonique, en quantité équivalente, comme dans le carbonate de chaux. 11 est d'ailleurs facile de reconnaître que ce dernier sel n'est pas isolé, ce qui a conduit ces chimistes à dénommer le composé total : sucrate d' hydrocarbonate de clianx (1).
11 parait très-difficile do donner une idée précise de la formation de ce composé, parce que sa composition, je le répèle, semble variable; voici une expérience qui le prouve :
Une dissolution de sucre formée de 100 grammes sucre candi et 600 à 800 gr. d'eau, reçoit 60 gr. de CaO. HO (préparés avec le marbre), il se dissout environ 22 gr. de CaO anhydre, et la solution représente à très-peu près S\CaO)* (2). Si l'on filtre, la liqueur très-
(\) Comptes rendus, LX, 16i.
DU SUCRE NOHMiVL. 65
limpide absorbe une certaine quantité de CO'* sans se troubler, à la seule condition d'agiter le liquide assez fortement, pour ne pas laisser des bulles de gaz pur se maintenir à la surface, et agir en excès. On ne peut toutefois prolonger l'introduction du gaz sans former un trouble persistant, dont nous parlerons tout à l'heure.
Mais si, au lieu de filtrer, on laisse le liquide avec toute la chaux, dont la moitié environ n'est pas dissoute, et si Ton y amène GO'^, le gaz est absorbé en grande quantité, et donne, par iiltration, une liqueur où l'acide carbonique peut offrir une vive effervescence quand on ajoute un acide en excès, par exemple de l'acide chlorhydrique.
Si l'on titre la richesse alcaline du liquide primitif, sucratc de chaux, et celle du liquide carbonate, sucrate d'hydrocarbonate, on trouve que ces richesses sont très-sensiblement : : 2 : 3. Le liquide est devenu en apparence S'(CaO)*(GO*^j^. Le titrage peut être fait à diverses époques, c'est-à-dire après des absoi-ptions de plus en plus grandes ; il donne toujours la même richesse pour la partie filtrée, tant qu'on n'a pas atteint la précipitation abondante du suciate d'hydrocarbonate insoluble.
•If. Voyons comment la formation de ce dernier a réellement lieu :
Pour le comprendre, il faut être bien pénétré des vraies conditions de l'expérience, et ne plus négliger, comme on l'a fait jusqu'à présent, de tenir exactement compte de l'état d'hydratation de tous les corps employés.
Le sucre G*^H**0" ne s'unit pas avec l'eau ; il reste anhydn».
Il n'en est pas de môme de la chaux. Il est bien évident qu'elle forme un hydrate ; mais ce n'est pas seulement l'hydrate GaO.HO, elle va plus loin ; elle s'unit à un poids égal d'eau, 28 à 27, et forme l'hydrate CaO.(HO)^ On en a eu la preuve dans les expériences de Gay-Lussac, qui a obtenu cet hydrate cristallisé (1). Le sucre s'unit à cet hydrate et l'on a i
(1) Ann. de chim. et de phys. ["2], \VI, 213.
66 DU SUCUE NORMAL.
