jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
(1 partie de sulfate pour 100 parties d'eau). À la pression de 5 atmosphères et dans un liquide contenant 1 partie de sulfate pour 25 à 50 parties d'eau, 23 à 51 pour 100 de sulfate de soude peuvent être décomposés. Ce fut cette assertion qui me décida à étudier l'action de la chaux sur le sulfate de soude, non pas dans le but de fabriquer de la soude par ce procédé, mais dans celui d'employer la solution diluée et impure de soude caustique ainsi obtenue à l'extraction des phénols contenus dans le goudron de houille. Si une solution de sulfate de soude contenant 6 à 7 pour 100 de soude caustique pouvait être obtenue, elle serait parfaitement propre à l'extraction des phénols. Comme cette solution, après avoir servi à l'extraction des phénols, pourrait être neutralisée par de l'acide sulfurique et fournir du sulfate de soude, la même solution de sulfate de soude pourrait être employée dans une opération continue. Une tonne (1,016 kilogrammes) de sulfate de soude dissoute dans 25 tonnes d'eau, fournirait, si 25 pour 100 du sulfate sont décomposés, un peu plus de 2 cwts (101 kilogrammes) de soude (Na2O) ou une solution d'environ 5,000 gallons (22,715 litres) contenant 0,5 pour 100 de soude. Pour obtenir une solution contenant 6 pour 100 Na2O, il faudrait évaporer 23 à 24 tonnes d'eau, ce qui ne pourrait certes pas être opéré dans un procédé industriel. Au cours de mes expériences que j'avais entreprises dans le but d'augmenter la décomposition du sulfate de soude, l'idée m'est venue que la cause qui entravait la marche de la décomposition résidait dans ce que, au moment de la formation de l'hydrate sodique, il se produisait une réaction en sens inverse. Si un corps quelconque était en présence qui pourrait se combiner à l'hydrate sodique au moment de sa formation, un meilleur résultat serait obtenu. J'ai essayé plusieurs substances, mais, quoique j'aie réussi à obtenir une meilleure décomposition, les résultats n'ont pas été suffisamment bons. Tout autre a été le résultat que j'ai obtenu avec le crésol. En agitant un mélange d'une solution de
litres) contenant 0,5 pour 100 de soude. Pour obtenir une solution contenant 6 pour 100 Na2O, il faudrait évaporer 23 à 24 tonnes d'eau, ce qui ne pourrait certes pas être opéré dans un procédé industriel. Au cours de mes expériences que j'avais entreprises dans le but d'augmenter la décomposition du sulfate de soude, l'idée m'est venue que la cause qui entravait la marche de la décomposition résidait dans ce que, au moment de la formation de l'hydrate sodique, il se produisait une réaction en sens inverse. Si un corps quelconque était en présence qui pourrait se combiner à l'hydrate sodique au moment de sa formation, un meilleur résultat serait obtenu. J'ai essayé plusieurs substances, mais, quoique j'aie réussi à obtenir une meilleure décomposition, les résultats n'ont pas été suffisamment bons. Tout autre a été le résultat que j'ai obtenu avec le crésol. En agitant un mélange d'une solution de sulfate de soude et de chaux délayée et en ajoutant graduellement du crésol, le sulfate de soude se décompose presque complètement avec formation de crésylate de sodium et de sulfate de chaux. Sachant, d'après des expériences sur une grande échelle, que le crésylate de sodium pouvait facilement être décomposé par l'acide carbonique en carbonate de soude et crésol libre, j'ai breveté, après plusieurs expériences quantitatives, un procédé provisoire qui consiste dans ce qui suit : Une solution de sulfate de soude ou de potasse est chauffée dans un vase muni d'un agitateur, et une solution de crésylate de calcium ou un mélange de crésol et de chaux délayée y est graduellement ajoutée. Il se produit du crésylate de sodium, qui reste en solution, et un précipité de sulfate de chaux. Le crésylate de soude, séparé par filtration du sulfate de chaux, est traité par les gaz des fours à chaux qui forment du carbonate de soude et mettent en liberté les crésols. Ceux-ci surnagent la solution de carbonate de soude en forme d'un liquide huileux. La solution de carbonate de soude est évaporée et calcinée, et les crésols mis en liberté sont employés dans une nouvelle opération. Dans ma spécification,
l'acide carbonique en carbonate de soude et crésol libre, j'ai breveté, après plusieurs expériences quantitatives, un procédé provisoire qui consiste dans ce qui suit : Une solution de sulfate de soude ou de potasse est chauffée dans un vase muni d'un agitateur, et une solution de crésylate de calcium ou un mélange de crésol et de chaux délayée y est graduellement ajoutée. Il se produit du crésylate de sodium, qui reste en solution, et un précipité de sulfate de chaux. Le crésylate de soude, séparé par filtration du sulfate de chaux, est traité par les gaz des fours à chaux qui forment du carbonate de soude et mettent en liberté les crésols. Ceux-ci surnagent la solution de carbonate de soude en forme d'un liquide huileux. La solution de carbonate de soude est évaporée et calcinée, et les crésols mis en liberté sont employés dans une nouvelle opération. Dans ma spécification, n° 17,657 (21 décembre 1887), j'ai décrit une modification de mon procédé qui permet de tirer les phénols du goudron de houille et d'autres huiles. Jusque dans ces dernières années, la méthode presque universelle de production des phénols consistait à agiter les huiles, qui les contenaient, avec une solution étendue de soude caustique, à séparer les phénolates de sodium formés et à les traiter par de l'acide sulfurique qui formait du sulfate de sodium et mettait en liberté les phénols. L'acide sulfurique et la soude se perdaient ainsi tous les deux à l'état de sulfate de soude dont la valeur commerciale était minime. En mars 1880, M. Samuel Gliff breveta l'emploi de l'acide carbonique pour la décomposition des phénolates de soude. M. Josiah Hardman breveta ultérieurement le même procédé basé sur l'emploi de l'acide carbonique résultant de la fabrication du sulfate d'ammoniaque avec l'eau ammoniacale des usines à gaz. La solution de carbonate de soude obtenue par ce procédé est séparée des phénols, causticisée et de nouveau employée pour l'extraction des phénols. Ce procédé est en opération dans au moins quatre grandes distilleries de goudron. MM. Bairds, de Garliestrie, emploient un procédé analogue dans l'extraction des phénoloïdes des huiles obtenues
de soude caustique, à séparer les phénolates de sodium formés et à les traiter par de l'acide sulfurique qui formait du sulfate de sodium et mettait en liberté les phénols. L'acide sulfurique et la soude se perdaient ainsi tous les deux à l'état de sulfate de soude dont la valeur commerciale était minime. En mars 1880, M. Samuel Gliff breveta l'emploi de l'acide carbonique pour la décomposition des phénolates de soude. M. Josiah Hardman breveta ultérieurement le même procédé basé sur l'emploi de l'acide carbonique résultant de la fabrication du sulfate d'ammoniaque avec l'eau ammoniacale des usines à gaz. La solution de carbonate de soude obtenue par ce procédé est séparée des phénols, causticisée et de nouveau employée pour l'extraction des phénols. Ce procédé est en opération dans au moins quatre grandes distilleries de goudron. MM. Bairds, de Garliestrie, emploient un procédé analogue dans l'extraction des phénoloïdes des huiles obtenues par la condensation des gaz des hauts fourneaux. Les gaz des hauts fourneaux, après refroidissement et extraction de l'ammoniaque et des substances goudronneuses qu'ils contiennent, sont composés pour la plupart d'acide carbonique, d'oxyde de carbone et d'azote. MM. Bairds emploient ces gaz pour neutraliser la solution de phénolate de sodium. En sortant des appareils où s'effectue cette décomposition, les gaz contiennent principalement de l'oxyde de carbone et de l'azote, et étant plus riches en gaz combustible, ont une plus grande valeur que le mélange primitif. Il est à remarquer que ces fabricants recouvrent non seulement l'ammoniaque et les substances goudronneuses contenues dans les gaz des hauts fourneaux, mais ils utilisent encore presque entièrement les gaz après le traitement des phénolates de soude, pour le chauffage de différents appareils dans la fabrication du sulfate d'ammoniaque, la distillation des huiles, etc. La méthode que j'ai proposée pour l'extraction des phénols du goudron de houille et d'autres huiles est la suivante : Au lieu d'agiter les huiles avec une solution de soude caustique, je les agite avec un mélange d'une solution de sulfate de soude et de chaux délayée. Les phénolates de soude formés sont séparés par filtration du sulfate de chaux, neutralisés
En sortant des appareils où s'effectue cette décomposition, les gaz contiennent principalement de l'oxyde de carbone et de l'azote, et étant plus riches en gaz combustible, ont une plus grande valeur que le mélange primitif. Il est à remarquer que ces fabricants recouvrent non seulement l'ammoniaque et les substances goudronneuses contenues dans les gaz des hauts fourneaux, mais ils utilisent encore presque entièrement les gaz après le traitement des phénolates de soude, pour le chauffage de différents appareils dans la fabrication du sulfate d'ammoniaque, la distillation des huiles, etc. La méthode que j'ai proposée pour l'extraction des phénols du goudron de houille et d'autres huiles est la suivante : Au lieu d'agiter les huiles avec une solution de soude caustique, je les agite avec un mélange d'une solution de sulfate de soude et de chaux délayée. Les phénolates de soude formés sont séparés par filtration du sulfate de chaux, neutralisés par de l'acide carbonique, et le carbonate de soude obtenu, séparé des phénols mis en liberté, est calciné et livré au commerce. Le prix du carbonate de soude ainsi obtenu couvre les frais de toute l'opération. Ou, au lieu de neutraliser les phénolates par de l'acide carbonique, je les traite par l'acide sulfurique, et le sulfate de soude, qui en résulte, est employé pour une nouvelle extraction. Au lieu d'employer de l'acide sulfurique et du carbonate de soude, comme dans l'ancien procédé, j'emploie de l'acide sulfurique et de la chaux. Ici je crois nécessaire de constater que, quoique cette partie de mon brevet ait été acceptée par la commission, un procédé semblable au mien a été breveté antérieurement par MM. West-Knight et Gall (21 avril 1887, n° 3824). Leur procédé est identique au mien en tant qu'ils emploient de la chaux et du sulfate de soude pour la production des phénolates de sodium, et se servent de l'acide sulfurique pour la décomposition des phénolates et la mise en liberté des phénols. Mais ils n'emploient pas l'acide carbonique pour la neutralisation des phénolates de sodium ainsi obtenus. Dans leur spécification provisoire, ils proposent un procédé peu pratique qui consiste à employer,
par l'acide sulfurique, et le sulfate de soude, qui en résulte, est employé pour une nouvelle extraction. Au lieu d'employer de l'acide sulfurique et du carbonate de soude, comme dans l'ancien procédé, j'emploie de l'acide sulfurique et de la chaux. Ici je crois nécessaire de constater que, quoique cette partie de mon brevet ait été acceptée par la commission, un procédé semblable au mien a été breveté antérieurement par MM. West-Knight et Gall (21 avril 1887, n° 3824). Leur procédé est identique au mien en tant qu'ils emploient de la chaux et du sulfate de soude pour la production des phénolates de sodium, et se servent de l'acide sulfurique pour la décomposition des phénolates et la mise en liberté des phénols. Mais ils n'emploient pas l'acide carbonique pour la neutralisation des phénolates de sodium ainsi obtenus. Dans leur spécification provisoire, ils proposent un procédé peu pratique qui consiste à employer, pour l'extraction des phénols des huiles, un mélange d'une solution de carbonate de soude et de chaux délayée. Il est étrange que l'idée ne leur soit venue de causticiser d'abord la solution de carbonate de soude au moyen de la chaux et d'employer ensuite la solution claire pour l'extraction des phénols. Ils auraient pu éviter ainsi l'introduction, dans les huiles et les phénolates, du précipité de carbonate de chaux et la difficulté qu'on éprouverait ultérieurement à le séparer. Quoi qu'il en soit, la priorité doit être accordée à MM. West-Knight et Gall en ce qui concerne la production du phénolate de soude par l'action d'une solution de sulfate de soude et de la chaux délayée sur les huiles contenant ces phénols. Car, bien que dans le livre où je consigne mes expériences, se trouve une note écrite à une date antérieure à leur brevet, je n'ai pas mis à l'essai mon procédé avant l'automne de 1887. Avant de décrire les détails pratiques de mon procédé, il me semble utile de donner de cette place une briève description des différents phénols qui se trouvent dans le goudron de houille et de commenter certains faits qui sont rapportés dans les ouvrages bien
phénols. Ils auraient pu éviter ainsi l'introduction, dans les huiles et les phénolates, du précipité de carbonate de chaux et la difficulté qu'on éprouverait ultérieurement à le séparer. Quoi qu'il en soit, la priorité doit être accordée à MM. West-Knight et Gall en ce qui concerne la production du phénolate de soude par l'action d'une solution de sulfate de soude et de la chaux délayée sur les huiles contenant ces phénols. Car, bien que dans le livre où je consigne mes expériences, se trouve une note écrite à une date antérieure à leur brevet, je n'ai pas mis à l'essai mon procédé avant l'automne de 1887. Avant de décrire les détails pratiques de mon procédé, il me semble utile de donner de cette place une briève description des différents phénols qui se trouvent dans le goudron de houille et de commenter certains faits qui sont rapportés dans les ouvrages bien connus. Les principaux phénols qui existent dans les huiles extraites de la houille sont les suivants : Phénol, C6H5OH; point d'ébullition, 182° centigrades; point de fusion, 42° centigrades. Crésol, C6H4OH, dont il existe trois isomères connus, à savoir Orthocrésol; point d'ébullition, 185° à 186° centigrades; point de fusion, 31° centigrades. Paracrésol; point d'ébullition 198° centigrades; point de fusion, 36° centigrades. Métracrésol; point d'ébullition, 195° à 200° centigrades; incristallisable. Le crésol ordinaire ou acide crésolique extrait du goudron de houille est un mélange de ces trois isomères. Schulze a isolé l'anaphtol et le p-anaphtol de l'huile verte provenant du goudron. Watson Smith trouva dans les phénols extraits des gaz des hauts fourneaux, une petite quantité de phénol, de métracrésol et de métraxytol. D'autres homologues supérieurs du phénol se trouvent dans le goudron de houille et les huiles des hauts fourneaux, mais jusqu'ici leur valeur commerciale est nulle. MM. Baird, de Gartshore, fabriquent sur une grande échelle des phénolides avec les huiles provenant de la condensation des gaz des hauts fourneaux. Ces phénolides ont une densité de 1.030 à 80°Fahr. (15.5° centigrades) et contiennent de 1 à 2 pour 100 d'eau et de 1 à 2 pour 100 d'hydrocarbures huileux À la
Paracrésol; point d'ébullition 198° centigrades; point de fusion, 36° centigrades. Métracrésol; point d'ébullition, 195° à 200° centigrades; incristallisable. Le crésol ordinaire ou acide crésolique extrait du goudron de houille est un mélange de ces trois isomères. Schulze a isolé l'anaphtol et le p-anaphtol de l'huile verte provenant du goudron. Watson Smith trouva dans les phénols extraits des gaz des hauts fourneaux, une petite quantité de phénol, de métracrésol et de métraxytol. D'autres homologues supérieurs du phénol se trouvent dans le goudron de houille et les huiles des hauts fourneaux, mais jusqu'ici leur valeur commerciale est nulle. MM. Baird, de Gartshore, fabriquent sur une grande échelle des phénolides avec les huiles provenant de la condensation des gaz des hauts fourneaux. Ces phénolides ont une densité de 1.030 à 80°Fahr. (15.5° centigrades) et contiennent de 1 à 2 pour 100 d'eau et de 1 à 2 pour 100 d'hydrocarbures huileux À la distillation, 90 pour 100 du liquide passent entre 240° et 250° centigrades. M. le professeur Roscoe, actuellement Sir Henry Roscoe, dans son discours présidentiel adressé aux membres de notre Société en 1881, s'est exprimé ainsi, en parlant des produits déjà utilisés de la houille « Quant au crésol, le dérivé méthylique du phénol, quoiqu'il se trouve en proportions quelquefois considérables dans différents goudrons de houille, il a jusqu'ici très peu occupé l'attention des chimistes industriels. Il existe d'autres homologues supérieurs, dont on n'a encore rien fait. » Dans ses «Éléments de chimie», Miller dit « Lorsque le phénol est agité avec une solution de potasse caustique d'une densité de 1.060, l'acide phénique se mêle facilement à la couche alcaline; mais par l'addition d'eau, une grande proportion de l'acide se sépare. » Calvert constate aussi que le phénol se dissout dans la soude caustique, mais la quantité dissoute n'augmente pas en proportion avec la quantité de potasse caustique en présence. Il affirme aussi que les phénylates ne sont pas des composés définis, mais des mélanges de phénols et d'alcalis. Dans son traité sur «le goudron de houille et l'ammoniaque», M. le docteur Lunge, en parlant de la fabrication des phénols bruts
méthylique du phénol, quoiqu'il se trouve en proportions quelquefois considérables dans différents goudrons de houille, il a jusqu'ici très peu occupé l'attention des chimistes industriels. Il existe d'autres homologues supérieurs, dont on n'a encore rien fait. » Dans ses «Éléments de chimie», Miller dit « Lorsque le phénol est agité avec une solution de potasse caustique d'une densité de 1.060, l'acide phénique se mêle facilement à la couche alcaline; mais par l'addition d'eau, une grande proportion de l'acide se sépare. » Calvert constate aussi que le phénol se dissout dans la soude caustique, mais la quantité dissoute n'augmente pas en proportion avec la quantité de potasse caustique en présence. Il affirme aussi que les phénylates ne sont pas des composés définis, mais des mélanges de phénols et d'alcalis. Dans son traité sur «le goudron de houille et l'ammoniaque», M. le docteur Lunge, en parlant de la fabrication des phénols bruts et basant ses observations sur les faits consignés dans la première édition d' « Allen's commercial organic analysis », émet l'avis qu'il ne faut pas trop diluer les phénylates de soude, si l'on veut que les phénols ne soient pas mis en liberté, et qu'un grand excès de la liqueur caustique peut précipiter les phénols. Il n'en est pas ainsi. On peut ajouter autant qu'on veut d'eau ou d'alcali aux phénylates bruts, sans que les phénols soient mis en liberté. Les phénylates alcalins sont des composés définis et non, comme le prétend Clavert, des mélanges de phénols et d'alcalis. M. Allen le fait ressortir clairement dans la deuxième édition de son «Analyse organique commerciale» où on lit «Le sel potassique et le sel sodique sont aisément solubles dans l'eau, et leurs solutions ne se décomposent pas par l'addition d'eau. Le phénylate de potassium C6H5OK, obtenu par l'échauffement du phénol avec du potassium ou de la potasse caustique, cristallise en minces aiguilles blanches solubles dans l'éther. Le dictionnaire de Watt rapporte que le phénol peut être distillé sans s'altérer sur de la potasse caustique ou de la chaux vive. Miller fait aussi remarquer que le phénol peut être distillé sur de
caustique peut précipiter les phénols. Il n'en est pas ainsi. On peut ajouter autant qu'on veut d'eau ou d'alcali aux phénylates bruts, sans que les phénols soient mis en liberté. Les phénylates alcalins sont des composés définis et non, comme le prétend Clavert, des mélanges de phénols et d'alcalis. M. Allen le fait ressortir clairement dans la deuxième édition de son «Analyse organique commerciale» où on lit «Le sel potassique et le sel sodique sont aisément solubles dans l'eau, et leurs solutions ne se décomposent pas par l'addition d'eau. Le phénylate de potassium C6H5OK, obtenu par l'échauffement du phénol avec du potassium ou de la potasse caustique, cristallise en minces aiguilles blanches solubles dans l'éther. Le dictionnaire de Watt rapporte que le phénol peut être distillé sans s'altérer sur de la potasse caustique ou de la chaux vive. Miller fait aussi remarquer que le phénol peut être distillé sur de la potasse caustique sans se décomposer. Mes expériences personnelles ont démontré que ces assertions sont erronées. Une solution de phénylate ou de crésylate de potasse ou de soude pure peut être évaporée à siccité, et le sel anhydre reste inaltéré. En élevant la température au-delà de l'échelle du thermomètre mercureux, le sel anhydre fond en un sirop parfaitement limpide, et ce n'est qu'à une température plus élevée encore qu'il commence à se décomposer avec séparation de carbone, dégagement d'hydrogène et d'autres gaz, et formation d'oxyacides. Mais, même à la chaleur du rouge sombre, une partie du phénol reste combinée avec les alcalis. Les phénols se combinent à la potasse caustique, à la soude caustique ou à la chaux avec dégagement considérable de chaleur. Ils s'unissent aux alcalis toujours dans leurs proportions chimiques. Le phénol manifeste une plus grande affinité pour la soude que le crésol, et déplace celui-ci de ses combinaisons avec la soude. Lorsqu'une dissolution de phénol dans de la benzine est agitée avec du crésylate de soude pur en solution aqueuse, le phénol se combine à la soude et le crésol mis en liberté se dissout dans la benzine. J'ai mis à profit cette propriété dans la détermination
le sel anhydre fond en un sirop parfaitement limpide, et ce n'est qu'à une température plus élevée encore qu'il commence à se décomposer avec séparation de carbone, dégagement d'hydrogène et d'autres gaz, et formation d'oxyacides. Mais, même à la chaleur du rouge sombre, une partie du phénol reste combinée avec les alcalis. Les phénols se combinent à la potasse caustique, à la soude caustique ou à la chaux avec dégagement considérable de chaleur. Ils s'unissent aux alcalis toujours dans leurs proportions chimiques. Le phénol manifeste une plus grande affinité pour la soude que le crésol, et déplace celui-ci de ses combinaisons avec la soude. Lorsqu'une dissolution de phénol dans de la benzine est agitée avec du crésylate de soude pur en solution aqueuse, le phénol se combine à la soude et le crésol mis en liberté se dissout dans la benzine. J'ai mis à profit cette propriété dans la détermination de la causticité des solutions impures, là où les indicateurs usuels ne pouvaient pas être employés. Cet essai pouvant être utile dans bien des cas, j'en dirai ici quelques mots. Ma méthode consiste à agiter dans une burette du phénol dissous dans de la benzine avec un volume donné de la solution dont il s'agit de déterminer la causticité, à abandonner pendant quelque temps au repos et à lire sur la burette la diminution du volume de la solution benzénique ou l'augmentation du volume de la solution caustique, ce qui indique le volume du phénol qui s'est combiné avec l'alcali en présence dans la solution. La solution benzénique peut contenir de 10 à 50 pour 100 de phénol. Il n'est pas indispensable d'employer des phénols purs. L'acide phénique liquide de Clavert est suffisant. On lit la solution benzénique en agitant un volume donné avec un volume donné d'une solution caustique de force connue. J'ai trouvé qu'une solution à 20 pour 100 de phénol donnait les meilleurs résultats. Il est nécessaire d'employer la solution de phénol en telle quantité que le phénol soit toujours en excès. On s'en assure en ajoutant, après la première opération, une nouvelle portion de phénol et