NERO ANIMALE

NERO ANIMALE (carbone animale, nero d'ossa; fr. noir animal, charbon animal, noir d'os; sp. carbón animal, negro animal, negro de huesos; ted. Knochenkohle, Knochenschwarz, Beinschwarz; ingl. bone block, animal charcoal)

S'indica, comunemente, con questi nomi, il prodotto ottenuto come residuo della calcinazione delle ossa fuori del contatto dell'aria. Il potere assorbente e decolorante di questo prodotto, scoperto da P. Fignier di Montpellier nel 1811, fu applicato, poco più tardi, da L.-Ch. Derosne, A. Payen e altri chimici alla decolorazione degli sciroppi dello zucchero, e utilizzato in tempi recenti per altre applicazioni (v. sotto).

Fabbricazione. - Le ossa convenienti per la preparazione del nero animale sono specialmente quelle compatte e dure dei bovini: sono da escludere le ossa di ovini e quelle che hanno servito alla fabbricazione della colla (v.). Le ossa sono mondate del carniccio e private delle sostanze grasse mediante trattamento all'acqua calda o con solventi (benzina, ecc.) in apposite autoclavi. Sono quindi ridotte, mediante speciali frantoi, in piccole pezzature, abburattate e finalmente carbonizzate alla temperatura di 700-800°. La carbonizzazione determina la volatilizzazione di parte della sostanza organica, principalmente sotto forma di liquidi ammoniacali, prodotti catramosi e gas combustibili, e la mescolanza del residuo carbonioso di tale materia organica con i componenti minerali. Essa può essere compiuta con procedimento intermittente o con procedimento continuo. Nel primo caso si utilizzano cilindri di ferro ermeticamente chiusi, riscaldati al forno: i prodotti volatili però finiscono col bruciare e si ottiene soltanto un maggior residuo carbonioso. Nel secondo caso, il più comune oggi nell'industria, si utilizzano storte di ferro o anche di materiale refrattario simili a quelle usate per la produzione del gas, unite a condensatori: i prodotti volatili possono essere raccolti e utilizzati. Un tipo moderno di apparecchio di carbonizzazione è illustrato alla figura. Le ossa sono immesse da A nelle storte B (da 4 a 12); i gas di riscaldamento provengono dalla griglia E e lambiscono le murature F. Dopo un certo tempo, lo strato superiore delle ossa risulta carbonizzato, lo strato inferiore non ancora completamente carbonizzato è ricaricato da A. I prodotti volatili si raccolgono in D: quelli condensabili sono portati via, i gas combustibili sono condotti in E. Il nero animale si raccoglie in C ed è estratto dalla chiusura ad eccentrico G, quindi viene vagliato e graduato.

Da 100 kg. di ossa si ricavano circa 40 kg. di nero animale, 8,2 kg. di liquido ammoniacale col 10% di ammoniaca, 1,5-2% di prodotti catramosi, e circa 8,8 mc. di gas combustibili. I prodotti catramosi sono ridistillati e dànno un prodotto volatile che si condensa a olio di ossa (olio di Dippel).

Caratteri. Proprietà. - Il nero animale ha colore nero opaco, è inodoro, poroso. Ha peso specifico di 2,77 ÷ 2,93; un ettolitro può pesare da 65 a 117 kg.; il nero per la raffinazione dello zucchero pesa 75-80 kg. per hl. se nuovo, 100 kg. e più se rigenerato. Il nero è costituito dalle sostanze minerali (fosfato di calcio, ecc.) delle ossa, interamente mescolate al carbone risultante dalla decomposizione delle sostanze organiche. Esso non deve contenere umidità superiore al 7% e deve avere un contenuto di carbonio minimo del 9-10%. La sua composizione media è in genere la seguente: carbonio 9,7%, solfato di calcio 0,3%, carbonato di calcio 7,8%, fosfato di calcio 77,9%, fosfato di magnesio 1,3%, cloruro sodico 0,8%, silicati, sabbia, ecc. 0,8%, ossido ferrico 0,3%, alcali, zolfo, residui organici 1,4%.

Il nero animale ha la proprietà di assorbire molte sostanze organiche e inorganiche, specialmente coloranti. Questa proprietà, che s'intende generalmente come potere decolorante, è in ragione diretta della quantità di carbone che il nero contiene e si determina con varî saggi.

Esso è inoltre influenzato dallo stato di suddivisione del prodotto: particelle più fini hanno azione sensibilmente più energica. La proprietà assorbente non si distrugge al primo uso, ma può essere ripristinata, sia pure in misura progressivamente decrescente, mediante la cosiddetta rigenerazione o vivificazione.

Per compiere quest'operazione, al nero animale già usato viene aggiunta una certa quantità di acidi e quindi si lascia fermentare in appositi tini: la fermentazione è prima alcoolica, poi acida, poi putrida. Compiuta che sia, si lasciano scorrere via i liquidi, si asporta la schiuma depostasi sul carbone, e si passa questo al lavaggio. Il carbone lavato viene poi mescolato con acido cloridrico molto allungato per eliminare il carbonato di calcio e poi fatto bollire a lungo (6-8 ore) con carbonato di soda per allontanare il gesso. Si procede ancora a un lavaggio a fondo per eliminare le impurità solubili, quindi il carbone si sottopone al vapor d'acqua surriscaldato ad alta pressione, si essicca, e finalmente si arroventa leggermente in forni speciali allo scopo di carbonificare le parti organiche.

La rigenerazione si può ripetere per 20 e più volte. Ma in ultimo il carbone perde ogni potere assorbente e si muta in un residuo in servibile che va sotto il nome di schiuma o avanzi di nero animale.

Usi. - Il nero animale viene usato per decolorare e purificare gli sciroppi zuccherini, gli olî vegetali e minerali, molti prodotti chimici organici. S'impiega anche come pigmento nero, specialmente per la preparazione di colori a olio, vernici, lucido da scarpe. Il cosiddetto nero animale lavorato, privato cioè interamente o quasi delle sostanze animali mediante trattamento con acido cloridrico, è usato nella preparazione degli acidi citrico e tartarico, e in quella di prodotti farmaceutici.