DISTILLAZIONE 69 piil alcolici per conseguenza, proseguendo, elevansi fino
88 DISTILLAZIONE temperature, di primo acchito ottiene l'alcole etilico
buon gusto, non però affatto privo di minime quantità di alcoli omologhi superiori ( 1 ).
L. Naudiu eSchneider ultimamente (agosto 1881) im·
maginarono ed applica1·ono un proces·o elettro-chimico di lenta id1·ogenazione degli alcoli omologhi superiori dell'alcole vinico; siccome però alcuni di essi sfuggivano anche all'azione della pila di zinco e rame, la completa disinfezione delle nemme si ottiene poi sottoponendole alla elettrolisi prodotta con macchine generatrici di elettricità (Gramme, Lontin, Siemens) (2).
DISTILf,AZIONE SECCA.
Come altrove fu già notato, la distillazione secca non è una vera disLillazione, ma una scomposizione più o meno rapida e profonda delle sostanze organiche, che riscaldate in va:::o chiuso, danno origino a parecchi pro-dotti volatili, alcuni sublimabili, altri vaporizzabili ed altri gasificahili.
La distillazione secca ti istinguesi in bianca e carbo-nosa, secondochè la 111ateria scomposta residua è o non un prodotto carbonizzato.
rotisi che, trattandosi di distillazione secca, alludesi sempre a scomposizione di materie organiche, quantun-que estend~i altresi alle materie inorganiche; come, per esempio, nella preparazione dell'acido solforico fu.
mante col solfato ferrorn, o nella preparazione dell'ani-dride solforica coi bisolfati di sodio o di potassio.
Distilla::ione bianca. - La si eseguisce ad un tem-peratura determinata. In alcuni casi il residuo è fisso, ed è formato di un SC\lo prodotto; in altri non si ba residuo pcrcbò tutti i prodotti sono volatili; in altri casi poi la decomposizione rie·ce più complicata, poiché una parte della sostanza si risolve in due o tre prodotti, mentre altra parte si scompone in maniera differente.
I seguenti esempi daranno un'idea più concreta di queste diverse fasi di scomposizione.
L'acido citrico scaldato t•epentinamente a 200° sYolge una molecola d'acqua, lasciando nel re ·icluo dell'acido aconitico:
C,H,01= 1I,O + CGHGOG
a temperatum più elevata l'acido aconitico si scom·
pone in anidride carbonica ccl acido itaconico che distilla: C0 H00,=C01 + C)-1604
contemporaneamente per(), per la temperatura elevata, parte dell'acido citrico si scompone diversamente, cioè in ossido di carbonio, acctonio, olio empireumatico e carbone.
L'acido ossalico scalciato in frotta, parzialmente si su·
blima iudecornposto, e parte si risolve in acqua, ossido di carbonio ed anidride carbonica:
C, H1 O,= ll2 O ... CO + CO,
ed un'altra parte si scompone in anidrice carbonica ed acido formico:
01 H,O, =CO. + CU,02
In qualche caso tutto l'ossigeno del corpo organico è sottratto tlall'id1'ogeno e dal carbonio sotto forma di acqua e di anidride carbonica, formandosi degli idro-carburi; come l'acido acetico, per esempio, il quale si scompone in anidride carbonica ed in idruro di metile:
Ctll, O, =COt + CH,
La distillazione bianca si fa anche con un intermez:;o attivo, la cui azione può essere chimica o semplicemente fisica.
(I) Bollett. dellt Prirnt. i11dt1$lr, sor. n, voi. 12 (febbr. o gingn. 1881).
(2) .llonileur Sdenlifir1ue, scrio ~· vol. xu (gennaio 18S2) o Bttlletin dt la Société Chimi~ue de Paris. Nuom serie, vol. XXXYI (giugno 1881).
La sabbia, il vetro pesto, la polvere di mattone o di pomice, mescolate in grande quantità colla sostanza or-ganica sottoposta alla distillazione, agiscono fisica-mente, perchè invece di lasciarla distillare nella sua in·
tegrità, trattenendo imprigionate le bollicine di vapore c}le si s·dluppano, queste possono poi essere sottoposte ad una temperatura che le può ulteriormente decom-porre. L'alcole, cosi trattato, si scompone pa1·zialmente e l'acido benzoico quasi compiutamente.
L'intermezzo opera chimicamente, se ha un'affinità grande col corpo con cui viene messo a contatto.
Riscaldando i corpi organici mescolati cogli idrati al-calini, per prodotto principale ha origine un acido, il quale suol essere l'ossalico, il formico, il ca1·bonico; ovve-rosia si forma un carbonato alcalino, un acetonio ed acqua, se il corpo è un acido monobasico come l'acetico:
20,H, 02 + CaO=CaCO, + C,H60 + Il,O In alcuni casi, quando l'idrato alcalino è in grande ec-cesso, tutto l'ossigeno doll'aciùo è lrasmortato in ani·
dride carbonica e si svolge un idrocarburo con acqua:
e,
H,o.
+ 21\IIO = K, CO~ +o n,
+ Hio.
Talora poi, da acidi complessi, si producono nuovi acidi organici di costituzione più semplice.
Distillando da solo un corpo organico azotato che non lascia ,residuo carbonoso, la maggior parte dell'azoto lo si ha allo stato di ammoniaca, di base organica o di un corpo cianico. Talo1·a l'azoto si svolge libero, con con-temporanea formazione ùi un proùotto contenente il residuo nitrile; se la decompo izione non è cosl nitida, ma per scomposizione pih profonda si ottiene residuo carbonoso, esso, in questo caso, è sempre azotato.
Distillando un corpo azotato con un alcali o con un alcali-terroso, l'azotato si converte tutto in ammoniaca od in nn'ammoniobase volatile, mentre si formano altri prodotti, tra cui costantemente l'anidride carbonica.
Distillazione ne1·a o con residuo caròorwso. - Quando le sostanze organiche vegetali od animali, si espongono all'azione del calore in recipienti in cui l'aria non vi possa aft1uire liberamente, la scomposizione avviene in modo, che l'ossigeno, l'idrogeno e l'azoto e porzione del carbonio si SYOlgono in prodotti volatili, mentt·e rimane fisso molto del carbonio allo stato di carbone, con una tenue quantità di idrogeno (e di azoto se trattasi di so-stanze azotate) insieme cogli elementi minerali costi-tuenti la cenere, la quale, naturalmente, si sarebbe pure ottenuta, facendo la gasi:ftcazione dei principii ossigenati anche col concorso dell'aria.
La distillazione secca può quindi anche dirsi distrut-tiva, i cui prodotti volatili e fissi variano cli natura, non solo conforme alla composizione originaria della sostanza decomposta, ma altresì a norma della tempe-ratura a cui la sostanza fu assoggettata.
La distillazione secca può essere fatta a fuoco diretto, senza restringere entro certi limiti la temperatura, oppure col vapore sovrascaldato, prefiggendosi la tem-peratura da conseguirsi.
Le affinità scambievoli dei componenti i corpi orga-nici od organizzati sono eccitate a temperatura elevata con tendenza a formare combinazioni piil semplici, le quali, senza scomporsi, resistono aù un elevato grado di calore, come l'acqua, l'anidride carbonica, l'ossido di carbonio ed alcuni idrocarburi gasosi, tra cui l'idruro di metile. L'azoto, se Yi si trova, tende a combinarsi col-l'idrogeno, formando ammoniaca, la quale, in presenza dell'anidride carbonica e dell'acqua, unendovisi, si svolge sotto forma di carbonato ammonico. Zolfo, cloro, bromo e jodo, se vi sono, tranne qualche eccezione per l'ultimo, appajono combinati collo iùrogeno o col carbonio; lo zolfo
DlS'fILLAZIONE 89
ed il clol'o trovansi sotto fol'ma di solfuro e cloruro di carbonio. Anche parte <lell'azoto in certi casi si associa intimamente col carbonio, originando cianogeno où acido cianidrico, specialmente quando vi sia presenza di am-moniaca.
A temperatura elevatissima, gli idl'ocarburi ed i pro·
dotti azotali, pel' effetto di dissociazione, possono scin-det'Si nei loro elementi, ottenendo così col calore pro-dotti volatili che sfuggono nlla ùecomposizione successiva.
Nella distillazione secca comune, oltl'e i prodotti gasosi inorganici e l'acqua, si formano liquidi alcolici ed acidi volatili, tra cui principalmente l'acido acetico, che s>olgonsi al principio dell'operazione.
I corpi che, come lo zucchero, l'amido, il legno, la gomma, ecc., constano di ossigeno, idrogeno e carbonio in modo da rappresental'e idrati di carbonio, forniscono acido acetico, il quale rappresenta la somma degli ele-menti di due molecole di acqua con due di carbonio (02H, O~); l'acido acetico, essendo volatile, passa prima e non soggiace ad ulteriol'e decomposizione. Gli altri corpi non azotati forniscono altri acidi volatili, che sono diversi a seconda della proporzione dei loro componenti ed anche secondo la loro costituzione. I liquidi alcolici che si producono sono l'alcole metilico o spirito di legno, il lignone, dei chetoni e delle aldeidi.
Esaminando la composizione dei primi prodotti della distillazione secca, trovansi abbon<lare quelli che conten-gono ossigeno; no seg-uono poi altri, o senza ossigeno, o scarsamente ossigenati o ::;pecialmente:
1° Dei carburi d'idrogeno come il gas delle paludi od idruro di metile (Cil,), il gas olefico od etilene (02 H,), il tretilene (C4 ll,). 11 secondo ed il terzo si formano in copia maggiore dai composti in cui è scarso l'ossigeno, come i grassi e lo resine; d'onda ne consegue che ar-dono con fiamma luminosa.
2° Degli oliivolatili, i quali, essendo dotati di odore poco g:radevole, furono chiamati olii empfreumatici;
e sono, od idrocarburi soltanto, o formati di carbonio e di idrogeno con poco os'igeno. Appartengono a questa classe i due olii empireumatici ottenuti dal Faraday nella distillazione secca delle sostanze grasse, l'eupione, il creosoto, la picamara ed il capnomoro di Reichenbach, il pil'olo di Runge ed altri composti studiati da Frémy, Couerbe, Laurent ed altri chimici.
3° Dei composti c1-istalli~zaòili, detti da alcuni canfore empireumatiche; constano unicamente di car-bonio e d'idrogeno, e per la maggior parte non risultano dalla decomposizione immediata <lolla sostanza distillata, ma bensl <la una decomposizione a cui sog~iace taluno dei prodotti volatili appena formato, causa l'azione del calore che risente prima <li giungel'e nelle parti meno calde dell'apparecchio.
4° Delle resine empi1·eumatiche, contenenti poco ossigeno e per lo più di colore bruno. Unverdorben, che le esaminò, ne trovò ùi solubili nell'alcole e nello idrato potassico e di solubili soltanto nell'uno o nell'altro dei detti reattivi.
5• Degli alcnli volatili, insieme con ammoniaca, al-lorquando la materia assoggettata alla distillazione con-tenga ùell'azoto. Fra questi alcali volatili si annovera l'etilamina ed i suoi omologhi, nonchè altri che furono accuratamente studiati da Anderson, che li estrasse dal-l'olio animale del Dippel od olio di corno di cervo.
Il litantrace o carbon fossile, sottoposto a distillazione secca (V. GAS· LUCE) e specialmente a temperatura non t~oppo elevata, forni:;co una mescolanza molto complessa di ~rodotti: in cui, una parte è acida e contiene acido fenico, con tenui quantità di acido l'Osolico e di acido
ARTI E INDUSTRIE - Voi. III - 12.
brunolico; una porzione basica contenente ammoniaca, fenilamina, benzilamina ed altre basi volatili; una por-zione neutra formata di ben?.ina, toluene ed omologhi, fra cui gl'idt•uri dei radicali alcolici, essilo, amile ed eptile, che sono liquidi, oltre ad alcu11i compo ·ti solidi, la nafta-lina, l'antracene, il paranaftalene, il crisene, il pirene, il retene e le paraOìne.
Ai prodotti pii1 volatili che primi si svolgono, ne suc-cedono altri, nei quali la volatililà Ya decrescendo, e questi, aumentando la temperatura, o pa."ano vaporiz-zando, OYYero si scompongono in nuovi prodotti, pal'te dei quali è pii1 volatile o parto rimane rt;:sa. Da ciò si può arguire, quale e quanta sia l'influenza di una <1iligente e sapiente direzione ùi un'officina di gas-luce, sulla qualità e quantità del gas ottenibile da uno stesso litantrace.
Quando nelle sostanze organiche distillate a secco la proporzione <lell'idt'ogeno, dell'os~igeno e dcirazoto che rimane nel residuo dopo lo sviluppo dei pf'imi prodotti è sufficiente per fol'marc composti volatili col rimanente del carbone, a temperatura pit1 enc1'gica di quella l'ag-giunta nel principio della distilla7.ione, rii carbone fisso allora non ne rimano nella storta; ma se rispetto alla quantità degli altri clementi, il totale del carbonio è in eccesso, pet' dar origine a prodotti volatili, allora ri-mane del carbone, che seco tiene in combinazione tenace una minima porzione dei detti clementi gasasi, i quali non sono del tutto separati, so non arroventando al bianco detto carbone.
I corpi organici che contengono una proporzione me-dia di ossigeno, oome gli zuccheri, le gomme, il legno, ecc.
forniscono, come residuo fisso, una quantità rilevante di carbone; perchè, mentre parlo dell'itlrogeno si sYin-cola combinato col carbonio, alll'a porzior\e si uuisce al-l'ossigeno per formare dell'acqua. Quanto più regolata e bassa è l'azione del calore, maggiore è la proporzione dell'idrogeno che si unisce coll'o, ·igeno e d'altrettanto maggiore è allresì la quantità del carbone residuo. Dai composti ricchi di o~sigeno si ottengono in copia ossido di carbonio ed acido carbonico; <la quelli ricchi d'idro-geno e deficienti in ossid'idro-geno si hanno specialmente idrocarburi in ful'ma di gas, di materie oleose, cristal-lizzabili, resinose, ecc.
Se durante la distillazione il cornposto si fa molle o si liquefà, ciò che spesso succede, il carbone residuo è rigonfio e spugnoso, come quello che si ha dallo zucchero e dalle resine, od è spugnoso como quello che rimane dagli acidi tartarico e citl'ico; se poi resta compatto, come quello dcl legno, allora conse1·va la forma e la struttura che aveva il co1•po prima d'essere distillato, tranne che ne é diminuito il volume.
I prodotti diver:;i che si ritraggono colla distillazione secca, a norma delle loro proprietà fisiche, possono essere classificati come se,1nie:
1° Gas. - ldl'ogeno ed azoto; ossido di carbonio ed anidride carbonica; acido solllùrico (ed in certi casi il bromidrico ed il jo1Jidl'ico); gas delle paludi, gas olefico e tetretile; qualche volta cianogeno. Insieme coi gas ri-mangono diffusi i rnpori di olii empireumatici e di sol-furo di cal'bonio.
2° Distillato liquido. - Acqua, derivante, in parte da quella d'idratazione della so tanza da decomporsi, in parte ingenerata dagli elementi o~sigeno ed idrogeno, esistenti nella so fanza stessa. 'ell'acqua si trovano disciolti dei liquidi alcolici, come aldeide, alcole metilico, lignone ed acetonio; nonchè alcuni acidi e fra questi frequentissimo l'acetico. Ciò riferiscesi specialmente a quei corpi che non contengono azoto Jì·a i componenti, e la soluzione acquosa possiede reazione acida.
DISTILLAZION8 - DISTILt.AZIO:.\B DEL LEG.L\U
Se il corpo è invece azotato, allora il distillato acquoso contiene acido cianidrico, in lenue proporzioni, e molta ammoniaca, con alcune basi organiche del tipo ammo-niacale, come J'ctilamina, la mclilamina, ecc. Se l'am-moniaca trovasi in piccola quantità, rimane saturata dnll'acido acetico o eia altro aciclo energico che lo sosti-tuisce ed il liquido presenterà reazione neutra od acida;
ma se i principii azotati abbonclano nel corpo distillato, allora gli acidi energici non sono sufficienti per saturare l'ammoniaca e questa in presenza dell'acido carùonico ,.i si combina, formando carbonato ammonico, il quale dà reazione alcalina alla soluzione. Da questa differenza lii reazione si distinguono i corpi organici azotati da quelli che non lo sono. I non azotati forniscono un liquido acquoso acido, ohe non isvolgo ammoniaca anche trat-tato con un alcali; gli azotati lo danno alcalino, o elle S\·olge ammoniaca trattandolo con un alcali fisso. Se però un corpo non azotato fosse stato mescolato con nitro prima cli sottoporlo alla distillazione secca, distillandolo potrebbe sviluppare ammoniaca. .
30 Olii empireumatici e bitume. - E una miscela con odore sgradevole, e talora. feticlo, composta di olii empireumatici, di resine, d'idrocarburi solidi, accompa-gnati spesso da ha5i >olatili, da una sostanza pultacea bruna e da un'altra sostanza bruna, solubile nell'alcole e nell'acqua, che eh\ origine a composti insolubili se viene trattata con idrati alcalini od alcalino-terrosi. Le so-stanze piì1 azotale producono catrame pii1 puzzolente, come l'albume d'uova, la carne. Unverdorhon al tl'ibuisce quel disgustosissimo odore ad un prodotto Rpeciale oleoso e d'indole acida, che chiamò acido cmpi1·euma-tico, il quale, a seconda della sostanza da cui ebbe ori-gine, differisce di proprietà, essendo talvolta pit1 leg-gero e talvolta più speciBcamonte pesante dell'acqua.
4° Sublimato. - Consta talvolta di un acido, coro e, ad e~mpio, l'acido pirogallico, o di idrocarburi solidi, volatili e cristallizzabili, come la naftalina. cc<'.
5° Carbone. - Il residuo carbonoso contiene altrosì le materie minemli, o ceneri, dcl corpo distrutto; ò idro-genato ori azotato secondoché iclrogenata od azotata è la sostanza d'onclo deriva. Quando la materia non é azo-tJtta ed è in forma pol•erulenta, come la segatura di le-gno, ori in parti minute e sottili come le foglie di certe piante, allora, se ancora calda si trae fuori dal recipiente rlistillatore, piglia fuoco spontaneamente, porohò con-densa con rapidità l'ossigeno atmosferico. Ciò avviene pure talvolta col carbone di alcuni legni porosi ol1e non abbiano soggiaciuto a temperatura troppo elevata e non si sia quindi molto contratto per l'azione del calore. Il carbone spugnoso e tumefatto di sostanze soggiacenti a fusione, se raffreddato fino arl un certo limite, general-mente non si accende al contatto dell'aria.
Altre nozioni sulla distillazione secca e sui suoi pro-dotti sono svolto nell'articolo cho ~egue.
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lng. Lu101 A:NELT.l.
DISTil.LAZIONE DEL LEGNO - Frane. Distillation clu bois. Ingl. Distillation o( 1rood. Ted. Destilli·
ritng cles Holzes. Spagn. Destilacion . . . . . Col nome di legno in•Jicansi cumulativamente le ra-dici, il tronco, i rami delle piante arboree ed il com-plesso di temiti diversi, dei quali le piante stesse si compongono (epidermide, corteccia, libro, alburno, legno, tessuto midollare). Le piante inoltre appartengono a molte e diverse specie, aventi diversità notevoli nelle loro proprietà fisico-chimiche; i loro legni quindi pre-sentano ossi pure caratteri assai di versi.
'l'utti i legni hanno per tessuto fondamentale una sostanza di composizione ben definita, ohe per la forma di cellule più o meno ampie sotto cui si presenta, venne denominata cellulosa. In questa, come nei ca-nalucci che forma, sono rinchiuse, tanto le sostanze assorbite dal suolo (linfa ascendente), quanto gli nmori nutritizii già. elaborati nelle foglie e resi capaci di nu-trire le piante (cambium o linfa discendente), nonché prodotti speciali di secrezione delle piante, che si rin-vengono depositati entro le cellule stesse e nei canali, come resine, gomme, albumina vegetale (sostanza azo-tata) ossalati, ecc. La cellulosa trovasi inoltre coperta, avvolta ed impregnata da un'altra sostanza detta lignina o matPria i11crosta1ite, la quale è complessa, non si potò finora isolare allo stato puro e fu giudicata dal Payen come mescolanza di quattro principii immediati di\·ersi (legnoso, legnane, legnino e lcgnireosa).
L'asse o midollo risulta di un tessuto cellulare floscio, il qnalo in taluni punti si prolunga fino alla oortecoia, sotto forma di raggi midollari. Tutto attorno al midollo si troYa un aggregato di tessuto fibro-vascolare, in cui, durante la vita della pianta, si deposita la maggio1• parte della cellulosa e della materia incrostante; perciò queste cellule legnose e vascolari si addensano e costituiscono cosi il legno propriamente detto.
La diversa condizione di aggregazione delle cellule, la diversa natura delle materie che riempiono od in-crostano la cellulosa, fanno variare notevolmente, sotto diversi aspetti, la natura dei legni.
Quanto maggiore ò lo spessore delle pareti rlellc cel-lule di un dato legno, e quanto maggiore è il numero di oellulo che si sono accumulate in uno spazio determinato, tanto più siffatto legno é duro e pesante. Si dà il nome di legni <lw·i o di legni ad essenza forte a quelli che a parità di spazio contengono una maggiore quantità di cellule a pareti dense; gli altri diconsi legni dolci o molli o di essenza dolce.
Fra i costituenti elci legno, ol tro le accennate sostanze,
Fra i costituenti elci legno, ol tro le accennate sostanze,