CHAPITRE XXIX

TOXICITE DE L'ACETYLENE.

Toxicité de l'acétylène. — Expériences de MM. Berthelot et Ci. Bernard. — Expériences de M. Brociner. — Expériences de MM. Malvoz et Crismer. — Expériences de M. Birchmore. — Observations de M. Moissan. — Expériences de M. Gréhant ; grisoumètre ; degré de toxicité ; conclusions pratiques. — Comparaison de l'acétylène et du gaz d'éclairage. — Séparation de l'acétylène et de l'oxyde de carbone. — Élimination de l'acétylène après un empoisonnement partiel. — Toxicité des produits de combustion de l'acétylène. — Action de la flamme de l'acétylène sur l'organe de la vue. — Rôle antiseptique de l'acétylène.

Toxicité de l'acétylène. — L'acétylène est-il seulement irrespirable, comme le sont la plupart des gaz, ou bien est-il capable d'agir sur l'organisme comme un véritable poison? Dès que ce gaz fut connu, on s'est préoccupé de la question, mais ses nouvelles applications ont ramené l'attention sur ce sujet et provoqué des expériences plus complètes.

Expériences de MM. Berthelot et Cl. Bernard. — Il y a une trentaine d'années, MM. Berthelot et Cl. Bernard firent respirer à des moineaux de l'air mélangé avec quelques centièmes d'acétylène pur et constatèrent que ces oiseaux ne paraissaient pas souffrir d'une manière notable.

Expériences de M. Brociner. — Dans une thèse

332 TaxiciTÊ

présentée à TEcole de Pharmacie en 1887, M. Brociner, qui opérait sur des cobayes, est arrivé à des conclusions analogues. Il a employé des mélanges contenant

L'animal en expérience était installé sur une platine de verre recouverte d'une cloche ; le mélange gazeux, contenu dans un gazomètre du D^ de Saint-Martin (fig. 97) était introduit dans la cloche par une tubulure placée à la partie supérieure et s'échappait par une ouverture pratiquée dans la platine. Les cobayes pouvaient rester plusieurs heures en expérience sans succomber.

M. Brociner conclut que l'acétylène n'est pas toxique;

il a résumé comme il suit les résultats obtenus :

(c 1® Le sang dissout environ les jq^ de son volume

d'acétylène ;

« 2® L'examen spectroscopique du sang chargé d'acétylène ne révèle rien de particulier : cette solution se comporte exactement comme le sang oxygéné normal et se réduit de la même façon et avec la même vitesse sous l'influence du sulfhydrate d'ammoniaque ;

« 3** Sous l'iniBiuence du vide, le sang perd l'acétylène qu'il contient. La plus grande partie du gaz se

DE l'acétylène. 333

dégage à froid, mais il est nécessaire de chauffer à 60° pour extraire la totalité.

" 4° Dans les solutions qui ont subi la putréfaction, la dose de l'acétylène qu'oa peut extraire dans le -vide

va eu diminuant avec le temps ; il est à noter que le volume d'acétylène extrait à froid reste toujours à peu près le même, et que c'est le volume du gaz extrait à

334 TOXICITÉ

chaud qui devient plus faible à mesure que la putréfaction est plus complète ;

« 5* S'il existe une combinaison réelle de l'acétylène et de rhémoglobine, cette combinaison est certainement très instable et n'est nullement comparable, sous ce rapport, à la combinaison que forme rhémoglobine avec l'oxyde de carbone.

« 6** L'acétylène, conformément aux conclusions de M. Berthelot, parait n'exercer qu'une action toxique excessivement faible et qui n'est pas plus marquée que celle des carbures d'hydrogène ordinaires, tels que le formène, l'éthylène, le propylène. Les animaux, soumis à l'action de mélanges renfermant des doses considérables d'acétylène, ne succombent pas, même au bout de plusieurs heures, si l'on a soin d'opérer en présence d'une quantité d'oxygène suffisante, et de renouveler le mélange gazeux de manière à empêcher l'accumulation des produits de la respiration de l'animal. »

Expériences de MM. Malvoz et Crismer. — En 1893, MM. Malvoz et Crismer, en Belgique, ont également soumis des cobayes à l'action de l'acétylène, préparé par la méthode de M. Maquenne, seule connue à cette époque, c'est-à-dire par l'action du carbure de baryum sur l'eau. Ces animaux pouvaient séjourner assez longtemps sans succomber dans une atmosphère contenant jusqu'à 50 0/0 d'acétylène, pourvu que lo gaz fût renouvelé. Dans le cas contraire, l'animal meurt au bout de une heure vingt minutes, un peu çlus tôt seulement que dans l'air confiné.

DE l'acétylène. 335

a II résultait de nos observations que Tacétylène ne pouvait être considéré comme un gaz toxique au vrai sens du mot et que, en tout cas, il n'y avait pas la moindre assimilation à établir entre le sang d'un animal ayant respiré l'acétylène et le sang oxycarboné.

« L'acétylène, évidemment, est irrespirable, tout comme l'azote, l'hydrogène, mais on ne peut prétendre qu'il produit l'empoisonnement des animaux à la suite de combinaisons du genre de l'oxycarbo-hémoglobine. »

Expériences de M. Bîrchmore. — D'autres expérimentateurs affirmaient au contraire que l'acétylène est toxique. Ainsi MM. Bistrow et Liebreich prétendaient qu'il se combine avec l'hémoglobine du sang pour former un composé analogue à celui que fournit l'oxyde de carbone, mais moins stable et décomposé par le sulfure d'ammonium.

Un médecin américain, M. Birchmore, soutint, en

1895, qu'une proportion de ,.w.^ d'acétylène, insuffisante pour rendre sensible l'odeur caractéristique de ce gaz, provoque, au bout de 20 minutes, un violent mal de tête; un séjour plus long dans cette atmosphère lui causa des troubles de la vue. « C'était, dit-il, une grave imprudence: pendant une heure, après avoir quitté le lieu de l'expérience, je respirai difficilement, et j'éprouvai, pendant plusieurs heures, des nausées, une prostration générale et une sensation d'épuisé-

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ment, qui m'obligèrent à rester au lit le lendemain. Les effets ressentis n'étaient pas ceux du sommeil, mais, au contraire, les effets subjectifs des narcotiques éthérés : hallucination et phénomènes connexes. Trois jours après, les mouvements du cœur étaient encore si sensibles qu'en essayant de traverser rapidement, à pied, le pont de Brooklyn, je ressentis une sensation d'épuisement qui me força à m'arrêter. »

Observations de M. Moissan. — Les conclusions de M. Birchmore n'ont pas été vérifiées, en Europe, par les personnes qui se sont occupées de l'acétylène. Ainsi, M. Moissan, qui, dans ses expériences sur la préparation, au four électrique, du carbure de calcium pur et cristallisé, a eu l'occasion de manier de grandes quantités d'acétylène, a observé que le gaz pur produit dans ces conditions a une odeur éthérée très agréable, et il a pu en respirer souvent de petites quantités sans être incommodé. Lorsque le carbure de calcium est préparé avec de la houille et de la chaux impures, il peut renfermer des sulfures et phosphures de calcium et possède une très mauvaise odeur.

Expériences de M. Gréhant. — M. Gréhant avait observé depuis longtemps que les rongeurs, lapins, cobayes, sont beaucoup plus réfractaires que les autres animaux à l'empoisonnement par l'oxyde de carbone* ;

ainsi il faut 7^ de ce gaz dans l'air pour tuer un lapin

1. Gréhant, Les poisons de l'air (Bibliothèque scientifique contemporaine).

DE l'acétylène. 337

en moins d'une heure et il suffit d'une dose 4 fois moindre, ôrâ» pour tuer un chien dans le même temps.

Il pensa donc qu'il pouvait en être de même pour l'action de l'acétylène, ce qui pouvait infirmer les résultats de toutes ies expériences antérieures. Il a donc pensé qu'il était utile d'opérer sur d'autres animaux et il a choisi le chien et le pigeon.

M. Gréhant s'est servi de mélanges titrés d'air et d'acétylène, dans lesquels on maintenait la proportion normale d'oxygène, par des additions de ce gaz en proportions convenables. Ces mélanges étaient renfermés dans un gazomètre en laiton, du D' de Saint- Martin, placé à l'air libre, pour éviter les accidents. L'acétylène était préparé avec du carbure de calcium provenant du laboratoire de M. Moissan ; ce carbure était placé dans une bouteille à mercure en fer, où Ton faisait arriver l'eau peu à peu. On vérifiait la pureté du gaz par sa réaction sur le chlorure cuivreux ammoniacal.

Grisoumètre , — Après chaque expérience, le sang de l'animal est analysé au moyen du grisoumètre de Coquillion, modifié par M. Gréhant. Pour cela, le sang est injecté dans un récipient vide, maintenu à 37° (fig. 98), et relié avec une machine pneumatique à mercure. On extrait les gaz du sang au moyen de cette machine et on les fait passer dans le grisoumètre.

Cet appareil (fig. 99) se compose d'un fil de platine enroulé en spirale, disposé dans une ampoule A et com-

::i- . ioa.: par .t »tk ks deux pôles d'une pile

Fie. 'JS, — EiInrlHia des gai du fog.

100), L'ampoule est munie à la partie supérieure d'u

iff-Sff^m^W ^'^>'^'.

DE l'acétylène, 339

robinet pointeau R et communique à la base avec un tube gradué, également muni d'un robinet. En tour-

Fio 91) — GnsouniBlre de H dcchonl

a*0 TOXICITÉ

oant une maniYelle, on peut immerger l'appareil dans un vase où l'on fait passer an courant d'eau pour le maintenir à une température constante.

Si l'on introduit dans l'ampoule un mélange d'un gaz combustible, par exemple d'oxjde de carbone et d'oxygène en excès, et qu'on porte la spirale de platine au rouge par le courant de la pile, le mélange brûle peu à peu.

co + o = CO'

2ïol. lïol. 2vol.

Avec l'oxyde de carbone, il se forme du gaz carbonique, et il y a contraction d'un tiers du volume total ou de la moitié du volume d'oxyde de carbone; pour observer cette contraction, on interrompt le courant, on plonge l'appareil dans l'eau et on ouvre le robinet inférieur, pour laisser se rétablir la température et la pression initiales. Si l'on fait ensuite absorber l'acide carbonique par la potasse,

Grlsoumètre da M. GréhaDt.

(OéUll de l'ampoule).

DE l'acétylène. 341

il se produit une nouvelle réduction égale au volume primitif d'oxyde de carbone.

Les gaz à analyser sont contenus dans la cloche T, qu'on enfonce dans Teau pour la faire passer dans l'ampoule du grisoumètre.

Avant d'introduire un mélange gazeux dans le grisoumètre, il faut l'agiter avec de la potasse, pour absorber le gaz carbonique qu'il peut contenir.

Dans l'appareil employé, chaque centimètre cube d'oxyde de carbone donnait une réduction de 7,6 divisions.

On fait respirer le mélange à l'animal au moyen d'une muselière en caoutchouc et de soupapes métalliques permettant l'inspiration et l'expiration.

Degré de toodcité, — Dans un mélange à 20 0/0 d'acétylène, un chien ne paraît ressentir aucun effet ; il reste calme et les mouvements respiratoires offrent beaucoup d'amplitude, bien que 100 ce. de son sang artériel renferment, au bout de 35 minutes, 10 ce. de ce gaz.

Au contraire, dans un mélange à 40 0/0, l'animal s'agite aussitôt; au bout de 7 minutes, l'agitation devient très vive et le gaz expiré détone fortement au contact d'une bougie allumée. 51 minutes après le début de Texpérience, le chien étend simultanément les quatre pattes : les mouvements respiratoires s'arrêtent et la mort se produit.

Un pigeon ne résiste pas mieux au même mélange . Après 33 minutes, il présente de la somnolence, avec

3'i2 TOXICITÉ

occlusion fréquente des paupières; après 1 heure

5 minutes, il est couché, endormi, les paupières fermées; au bout de 1 heure 21 minutes, la mort se produit par arrêt de la respiration.

Enfin, dans un mélange de 79 volumes d'acétylène et 21 volumes d'oxygène, c'est-à-dire de l'air dont tout l'azote a été remplacé par de l'acétylène, un chien présenta immédiatement une agitation continuelle, avec des mouvements respiratoires très amples ; au bout de 11 minutes, il éprouvait des convulsions générales et mourait après 27 minutes. Un cobaye, placé dans le même mélange, tomba sur le flanc au bout de

6 minutes, présentant des convulsions; retiré de la cloche au bout de 39 minutes, il se releva et parut rétabli, mais il mourut la nuit suivante.

L'acétylène est donc certainement toxique à haute dose, 40 0/0 environ. Il est à peu près aussi dangereux que le gaz carbonique, qui, d'après Paul Bert, tue les animaux à la dose de 40 à 45 0/0.

Conclusions pratiques. — Il faut remarquer d'ailleurs que, dans la pratique, on n'a guère à craindre de respirer un mélange contenant 40 0/0 d'acétylène. En effet, pour produire un semblable mélange dans une chambre de 3 mètres de côté, il faudrait y introduire 10,8 mètres cubes de ce gaz, ce qui représente le débit d'un bec ordinaire pendant 540 heures. Pratiquement, on n'a donc pas à redouter les empoisonnements par l'acétylène : le danger est beaucoup moindre qu'avec le gaz de houille.

.-mf-'^ivr-

DE l'acétylène. 343

Comparaison de l'acétylène et du gaz d'éclairage. — Pour comparer la toxicité de Tacétylène à celle du gaz d'éclairage, M. Gréhant fit composer un mélange de 115 litres d'air, 5,3 d'oxygène et 20 de gaz d'éclairage, mélange qui, d'après la composition connue de ce dernier gaz, devait renfermer 1 0/0 d'oxyde de carbone et 20,8 d'oxygène. Un chien, astreint à respirer ce mélange, présentait, au bout de 3 minutes, une vive agitation; après 10 minutes, le sang de l'artère carotide contenait 27 ce. d'oxyde de carbone pour 100 ce. de sang; l'animal était très malade et serait mort si l'expérience avait duré quelques minutes de plus. L'acétylène est donc beaucoup moins toxique que le gaz d'éclairage.

Séparation de l'acétylène et de l'oxyde de carbone. — Une expérience analogue a montré que l'acétylène est dissous dans le plasma du sang, tandis que l'oxyde de carbone se combine à l'hémoglobine. Pour cela, on a composé dans un gazomètre un mélange d'acétylène, d'air et d'oxygène, contenant en tout 28,8 0/0 de ce dernier gaz et 20 0/0 d'acétylène; on

ajouta ensuite ^75?) d'oxyde de carbone pur.

On fît respirer ce mélange à un chien, qui commença à s'agiter et à se plaindre après 14 minutes; au bout de 30 minutes, 70 litres du mélange ont traversé les poumons; on fait une prise de 20 ce. de sang artériel, qui est rouge vif, et l'on injecte ce liquide dans un ballon vide, maintenu à 37° (fig. 98). A l'aide de la

3^1 TOXICITE

pompe à mercure, on extrait 16,4 ce. de gaz, qui, agités avec la potasse, se réduisent à 6,4 ce. : il y avait donc 10 ce. diacide carbonique. Les 6,4 ce. de gaz restant sont introduits dans le grisoumètre, et leur analyse montre qu'il y avait 8,6 ce. d'acétylène pour 100 ce. de sang.

Dans le récipient qui renferme le sang, on introduit alors 40 ce. d'acide acétique à 8® et Ton fait bouillir le bain-marie. On extrait alors 3,3 ce. de gaz, qui, agités avec la potasse, se réduisent à 3 ce. Ce résidu, additionné d'air, a fourni dans le grisoumètre une réduction de 13,7 divisions, duc à la présence de l'oxyde de carbone et correspondant à 1 ,8 ce. de ce gaz. Il y avait donc 9 ce. d'oxyde de carbone pour 100 ce. de sang.

La méthode de M. Gréhant permet donc, dans un empoisonnement mixte par l'acétylène et l'oxyde de carbone, de séparer le premier gaz, qui est simplement dissous dans le plasma du sang, du second, qui est combiné avec l'hémoglobine.

Dans l'expérience précédente, quoique les proportions des deux gaz fussent très différentes (20 0/0 et 0,2 0/0), et dans le rapport de 100 à 1, les volumes introduits dans le sang étaient pourtant à peu près égaux.

Ëlimination deFacétylène après un empoisonnement partiel. — M. Gréhant a constaté en outre que l'acétylène, introduit dans le sang à la suite d'un empoisonnement partiel, s'élimine assez rapidement.

Un chien ajant respiré, en un quart d'heure, 86 litres du mélange à 40 0/0 d'acétylène, on a fait, dans l'artère carotide, quatre prises de sang, de dix minutes en dix minutes ; de chaque échantillon, ayant un volume de 10 ce, on a extrait les gaz par la pompe à mercure, et on a fait passer ces gaz dans le grisoumètre. On a obtenu les résultats suivants :

I II ni IV

Réduction au grisoumètre. . 47di''6 3,5 1,4 0,9 Acétylène dans lOQcc de sang. 20^^ 8 1,5 0,6 0,4

On voit que, au bout d'une demi-heure, l'acétylène est presque complètement éliminé, car il n'en reste

que-^ du volume primitif.

Dans le cas d'un empoisonnement partiel par l'acétylène, le meilleur traitement consiste à respirer de Tair pur, complètement privé de ce gaz : dans ces conditions, l'acétylène s'élimine rapidement.

Toxicité des produits de combustion de Tacétylène. — Deux cas peuvent se présenter. Lorsque la combustion de l'acétylène est complète, nous avons vu qu'il se produit uniquement de l'eau et du gaz carbonique, et, comme la proportion de ce dernier est plus faible qu'avec le gaz d'éclairage, puisque, l'acétylène ayant un pouvoir éclairant plus élevé, on n'en brûle qu'un volume plus faible, les produits de la combustion sont évidemment moins toxiques.

Mais la combustion peut être incomplète : M. Le Chatelier a constaté qu'il se produit alors, outre la va-

346 TOXICITÉ

peur d*eau et ranhydride carbonique, de Toxyde de carbone et de l'hydrogène .

Pour vérifier l'action toxique de ces produits, M. Gréhant a fait brûler par la partie inférieure un bec Bunsen alimenté à Tacétylène. Un cône de laiton, placé au-dessus du bec, suivi d'un large réfrigérant métallique à eau, de soupapes métalliques et d'une muselière de caoutchouc, permettaient de faire respirer à un chien les produits de la combustion, mélangés avec l'air entraîné. Avant Texpérience, le sang normal du chien donnait au grisoumètre une réduction de 1,6 division. Au bout d'une demi-heure, l'animal, détaché, est très malade; il a la tète renversée en arrière et la respiration presque arrêtée. L'analyse des gaz du sang donne alors une réduction brute de

76,7 divisions, correspondant à — * r. ^ — ^ ou 9,88 ce.

d'oxyde de carbone, soit 23,2 ce. pour 100 ce. de sang. C'est une proportion considérable, qui explique bien le danger de mort dans lequel se trouvait l'animal.

La même expérience a été répétée avec le gaz d'éclairage, en faisant brûler le même bec de Bunsen par la partie inférieure et en ayant soin de donner au gaz un faible débit analogue à celui de l'acétylène. Le sang normal du chien donnait, pour 42,5 ce, une réduction de 1,8 division. L'animal s'agite vivement au bout de cinq minutes et succombe après un quart d'heure. L'analyse du sang donne alors une réduction de 77,1

divisions, ce qui correspond à — '~~n~â — ^ ^^ 9,90 ce.

DE l'acétylène.

d*oxyde de carbone, soit 24 ce. de ce gaz pour 100 ce. de sang. Le sang est donc presque entièrement oxycarboné.

On voit que les produits de combustion incomplète sont également dangereux, soit avec Toxyde de carbone, soit avec le gaz d'éclairage. Il faut donc se garder également, dans les deux cas, des appareils qui réalisent ce mode de combustion défectueux. Ce danger n'est pas à craindre avec les appareils d'éclairage ; mais il peut se présenter avec ceux qui sont destinés au chauffage .

Action de la flamme de l'acétylène sur Torgane de la vue. — On sait que la flamme de l'acétylène présente un grand éclat; il en résulte que, si l'on fixe seulement pendant une ou deux minutes un bec papillon et qu'on ferme ensuite les yeux, il se produit une image consécutive très brillante et dont la durée est vraiment inquiétante. M. Gréhant pense donc qu'il faudra se préoccuper, pour l'éclairage des bureaux ou des écoles, de l'action que peut exercer sur l'œil la flamme de l'acétylène.

Rôle antiseptique de l'acétylène. — Nous avons dit que les chimistes qui ont eu l'occasion de manier l'acétylène n'ont pas été incommodés.

M. Trouvé prétend même que l'acétylène procure un soulagement notable aux personnes atteintes de rhumes, enrouement, irritation des voies respiratoires, etc. On sait d'autre part que le gaz d'éclairage a été préconisé pour le traitement de la coqueluche : il y aura là,

348 TOXICITÉ DE l'acétylène.

peut-être, une intéressante application médicale pour l'acétylène.

On dit également que le carbure de calcium pourrait être utilement employé contre le phylloxéra, à cause de l'acétylène qu'il dégage sous Tinfluence de l'humidité du sol.