Procédé d'extraction à l'état anhydre des acides gras contenus. dans les solutions aqueuses. La possibilité d'extraire les acides gras et, en particulier, l'acide acétique, de leurs solu tions aqueuses et surtout de leurs solutions diluées, au moyen de solvants, est -déjà con nue. C'est une opération qui rentre dans le cadre des méthodes générales de travail en chimie organique et on n'ajoute rien de nou veau à ce que l'on connaît de ces phénomè nes lorsqu'on déclare que les solvants utilisés doivent être insolubles dans l'eau; il est bien clair que s'ils ne l'étaient pas, toute sépara tion deviendrait impossible.
Mais la faible efficacité des solvants pro posés, ou certains autres. inconvénients, ont été le principal obstacle à l'exploitation in dustrielle des procédés basés sur ce principe. C'est ainsi que l'éther sulfurique bouillant à 34,5 , préconisé pour le traitement de solu tions acétiques, oblige à des précautions mi nutieuses pour limiter les pertes provoquées par les manipulations sans cesse renouvelées de quantités importantes de ce produit rela tivement coûteux et difficile à condenser. Les produits chlorés, comme le chloro forme, le tétrachlorure de carbone, également préconisés pour le même emploi, sont de mé diocres solvants et présentent le grave incon vénient de s'hydrolyser à la longue, en don nant naissance à de l'acide chlorhydrique qui détériore les appareils.
Quant aux hydrocarbures, comme le ben zène, le toluène, ce sont de mauvais solvants desdits acides gras, et, pour preuve, il suffit de rappeler qu'ils ont été proposés pour dé barrasser l'acide pyroligneux de ses impure tés: goudrons et produits phénoliques, qu'ils dissolvent en laissant une solution purifiée d'acide brut. Ce dernier fait démontre bien qu'il ne suffit pas qu'un liquide soit insolu ble dans l'eau pour qu'il soit apte à être uti lisé avantageusement comme solvant, pour l'extraction de l'acide acétique, par exemple.
On a trouvé que l'utilisation des esters de l'acide acétique conduit à des résultats particulièrement avantageux pour l'extrac tion des solutions diluées d'acides gras, cette utilisation étant susceptible d'amener un pro grès industriel important. L'utilisation de ces esters présente, en effet, les avantages sui vants 1o Grand pouvoir d'extraction, ce qui per met d'utiliser un minimum de solvant. C'est ainsi que l'acétate de butyle, par exemple, possède un pouvoir solvant pour l'acide acé tique, égal à six ou huit fois celui du ben zène ou du tétrachlorure de carbone.
20 Pour la plupart des esters acétiques, points d'ébullition moyens de 77 à<B>125</B> per mettant une récupération facile avec une perte minime au cours des opérations.
<B>30</B> Possibilité d'obtenir directement de l'acide anhydre avec un rendement avanta geux, les acétates ne formant pas avec les acides gras des mélanges azéotropiques, comme ces derniers en forment avec les hy drocarbures ou avec certains dérivés chlorés. <I>Exemple I:</I> Une solution d'acide acétique diluée à <B>10</B> % est traitée -par son volume d'acétate d'éthyle. En opérant dans un appareil à épui sement méthodique d'un type quelconque, on arrive à priver complètement la solution aqueuse d'acide acétique et à faire passer en tièrement celui-ci dans l'acétate d'éthyle qui dissout en même temps environ 3 % d'eau.
Par distillation de cette nouvelle solution acétique, il se forme tout d'abord un mélange binaire à point d'ébullition minimum d'acé- -tate d'éthyle et d'eau distillant à 70,4 , don nant lieu à un liquide qui décante, puis une fois l'eau complètement chassée, c'est de l'a cétate d'éthyle anhydre qui distille à 77 , sans entraîner d'acide acétique; on recueille ensuite ce dernier à l'état strictement anhy dre avec un rendement voisin de la théorie. <I>Exemple II:</I> Une solution d'acide butyrique normal à 5 % est traitée dans un appareil à épuisement méthodique par la moitié de son volume d'a cétate de butyle.
On obtient ainsi une solu tion à environ 10 % d'acide butyrique dans l'acétate de butyle, tandis que la solution aqueuse est complètement épuisée. La distillation ultérieure du solvant donne d'abord un distillat contenant de l'eau qui est chassée rapidement, grâce à l'existence d'un mélange à point d'ébullition minimum dis tillant à 92 . L'acétate de butyle bouillant à 125 se sépare ensuite aisément de l'acide butyrique anhydre qui distille comme pro duit de queue (point d'ébullition 160 ).
Ces exemples ne sont pas limitatifs, le procédé étant applicable même lorsque les acides gras sont en mélange, les esters pou vant eux-mêmes être employés seuls ou en mélange.
Si la teneur en acide de la solution aqueuse à traiter s'élève au delà d'une cer taine limite, cette manière d'opérer pourrait devenir peu avantageuse du fait de l'augmen tation des solubilités de l'agent d'extraction dans la solution aqueuse à traiter, d'une part, et réciproquement de celle de l'eau, dans la couche supérieure acide de solvant, d'autre part.
Il est possible d'obvier à cet inconvénient en ajoutant à l'ester servant d'agent princi pal d'extraction, une certaine quantité d'un hydrocarbure à point d'ébullition convenable ment choisi: benzène, toluène, xylène, ou hy drocarbures à points d'ébullition resserrés tirés du pétrole. La proportion d'hydrocar bure ajoutée est d'autant plus grande que la solution acide est elle-même plus concentrée. En contrepartie de cette diminution des solubilités réciproques, la concentration de l'acide dans le solvant devient aussi plus fai ble. Tout se passe en définitive comme si le mélange ester-hydrocarbure se comportait presque à la manière d'une nouvelle espèce chimique ayant ses solubilités et son pouvoir solvant propres.
Comme on peut faire varier à l'infini les mélanges de cette sorte, on peut préparer à l'avance, pour chaque concentra tion ou sorte d'acide, le ou les mélanges qui seront le plus avantageux au point de vue de la dépense de vapeur nécessaire pour évaporer l'agent d'extraction en laissant un résidu d'a cide anhydre et pour chasser de la solution aqueuse épuisée l'agent d'extraction qui s'y est dissous. Exemple <I>III:</I> Soit à traiter une solution d'acide acéti que à 200 grammes par litre, dans laquelle l'acétate d'éthyle est fortement soluble (plus de 20 %).
On pourra utiliser un mélange tel que le suivant:
EMI0003.0003
Acétate <SEP> d'éthyle <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 75
<tb> Benzène <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 25 Un épuisement méthodique à l'aide d'un pareil agent d'extraction conduira à l'obten tion d'eau résiduaire pratiquement exempte d'acide et contenant en solution 3,6 % du mé lange ester-hydrocarbure. La teneur maxi mum en acide dans la couche supérieure de solvant sera de 135 grammes par litre et la quantité d'eau dissoute de 4,6 %.
L'évaporation du solvant s'effectue de préférence d'une manière continue dans une colonne à distiller comportant une dizaine de plateaux. On amène au sommet le produit à distiller, l'eau est d'abord entraînée en même temps que le solvant à récupérer; celui-ci passe à la distillation à peu près exempt d'acide acétique grâce à la présence d'une forte proportion d'acétate d'éthyle, sans que l'on ait besoin pour cela de faire une rétrogradation sur la colonne à distil ler. L'acide anhydre est obtenu à la partie inférieure de la colonne. Le procédé permet de traiter ainsi des so lutions concentrées.