III. — Composés azotés

Les matières minérales fixes étant connues, venons aux autres éléments. Soient d'abord les composés azotés. Ces composés existent dans les végétaux sous trois formes : sels d'ammoniaque, notâtes, composés amidés.

1° Ammoniaque^ ou, pour mieux dire, sels ammoniacaux. On les dose à froid, en plaçant la matière dans un vase plat, sous une petite cloche ajustée avec un peu de suif sur une plaque de verre dépolie. Ce vase à fond plat est disposé lui-même au-dessus d'une conserve renfermant de l'acide sulfurique étendu et titré.

On verse sur cette matière, par la tubulure de la cloche, une bouillie de magnésie hydratée. On bouche aussitôt la tubulure et on abandonne le tout, à la température ambiante, pendant vingt-quatre ou quarante-huit heures ; puis on titre de nouveau l'acide : la perte de son titre est proportionnelle au poids de l'ammoniaque des sels ammoniacaux.

La potasse et les alcalis proprement dits ne doivent pas être employés dans cette analyse, parce qu'ils déterminent, même à froid, un commencement de décomposition de certains amides.'

Les sels ammoniacaux existent presque toujours dans les plantes vivantes, mais à dose minime. Aussi l'acide employé dans les titrages est-il de l'acide décime (a gr. de SO^ dans un litre).

Ce dosage peut même être négligé sans erreur notable, dans la plupart des cas.

Quand on Taccomplit, il est bon de Texécuter sur la plante fraîche, aussitôt après son arrachement, et avant dessiccation; sauf à rapporter les résultats par le calcul à la plante sèche. En effet, la dessiccation expose à perdre une partie de Tammo» niaque, sous forme de carbonate ou autrement.

2° Acide azotique. — Cet acide existe toujours, ou presque toujours, dans les végétaux ; mais la dose en est faible dans la plup8u*t des cas. Comme Tétude de sa formation constituait Tun des objets principaux de nos expériences, nous en avons étudié les procédés de dosage avec un soin particulier : nous exposerons cette étude développée en tête de la deuxième série de nos recherches, partie relative à la formation des azotates par les végétaux.

3® Azote amidé, — Cet azote est confondu dans la plupart des analyses des auteurs avec Tazote total ; ce qui est permis, toutes les fois que Tazote ammoniacal et Tauzote azotique sont négligeables.

Pour le déterminer, un poids connu de la matière desséchée et privée d'azotate est pulvérisé dans un mortier et mêlé avec dix fois son poids de chaux sodée en poudre ; puis on chauffe le tout dans un long tube de verre dur, au rouge sombre, suivant le procédé classique et avec les précautions connues.

On détermine Tammoniaque formée dans cette opération, en faisant passer les gaz à travers un tube à boule renfermant un volume connu d'acide sulfurique titré : la perte du titre est proportionnelle à l'ammoniaque.

Pour balayer le gaz de l'appareil à la fin de l'expérience, ainsi que' pour éviter l'action oxydante de l'air contenu primitivement dans le tube, nous employons un courant d'hydrogène purifié avec soin (potasse étendue, puis acétate de

16 LIVRE I. — CHAP. I. — i" PARTIE,

plomb et azotate d'argent étendu), que nous faisons passer lentement dans le tube à chaux sodée, dès le début et pendant toute la durée de l'analyse . A cet elfet, la pointe effilée du tube est reliée par un caoutchouc avec une petite boule contenant 2 a '5 centimètres cubes d'eau, que Thydrog-ène traverse en y tarbotant, avant de pénétrer dans le tube à analyse. Cette disposition empêche les reflux g-azeux et fournit incessamment auxg-az une certcdne quantité de vapeur d'eau, utile au succès des dosages .

Le dosage de l'azote amidé ne donne de bons résultats que si la matière est exempte d'azotate, soit naturellement, soit par suite d'un traitement préliminaire par l'eau pure ou l'alcool aqueux.

Cette élimination des azotates ne peut être réalisée avec sécurité que sur des produits insolubles ou coagulés par la chaleur. Elle est indispensable.

En effet, lorsque la matière renferme des azotates, deux actions contraires peuvent se produire. D'une part, les composés amidés et les azotates peuvent réagir entre eux sous l'influence de la chaux sodée, de façon à diminuer la dose de l'azote changé en ammoniaque : réaction non signalée jus^ qu'ici et dont nous fournirons tout à l'heure la preuve.

Ç'autre part, en sens inverse, les azotates peuvent être changés en partie en ammoniaque, pendant le traitement par la chaux sodée, et au moment de la destruction des composés hydrocarbonés. Cette réduction à l'état d'amr moniaque a même été proposée à diverses reprises pour le dosage des azotates. Malheureusement, elle n'est pas totale dans la plupart des conditions connues, ni susceptible d'être réalisée avec certitude ; à l'exception cependant du procédé Kjeldahl, qui est suffisant pour les applications agricoles^ quoique moins exact pour les études scientifiques. Dani^

MÉTHODES d'analyse. 17

les cas de ce genre et avec les matières riches en azotates, les méthodes ordinaires pour doser l'azote par la chaux sodée se trouvent en défaut.

Les chiffres suivants, obtenus dans certaines épreuves spéciales que nous avons exécutées, confirment les faits connus à cet égard, en même temps qu'ils établissent Tinfluence réciproque des azotates sur les corps amidés. On pourra juger ainsi de toute l'étendue de cette double cause d'erreur.

1® On a pris 5o centimètres cubes d'une solution aqueuse

d'albumine d'œuf, on les a évaporés à consistance de sirop,

puis mêlés, sans se préoccuper de la coagulation partielle,

avec la chaux sodée, et on a introduit le tout dans le tube à

analyse, avec les précautions ordinaires.

On avait placé dans le tube à boules lo centimètres cubes d'acide sulfurique titré. Ce volume exigeait 2j",6 d'eau de baryte pour être neutralisé.

Après la réaction, on a trouvé que i8 centimètres cubes de baryte suffisaient à la neutralisation. L'expérience a été répétée trois fois, avec des résultats concordants (17,9; 18; r 18). Il résulte de ces chiffres que la matière employée \ contenait: Az = 0^^,0208.

2" A la même solution d'albumine (5o centimètres cubes) on a ajouté 10 centimètres cubes d'une solution d'azotate de potasse, contenant i^^oi de ce sel, c'est-à-dire 0,14 d'azote, sept fois autant que la matière amidée. On a évaporé, puis on a traité par la chaux sodée.

La baryte nécessaire pour la neutralisation de l'acide, après réaction, a été trouvée: 20*^% 2; 2o"®,2 et 2o",8 dans trois essais: soit en moyenne 20''% 4 (au lieu des 25*°,6 initiaux), quantité supérieure à celle observée à la fin des essais précédents (i8centimè très cubes). L'azote ammoniacal qui résulte

Bbrtiielot. — Chimie vég. et agr. II. — 2

de ce nombre, d'après le csdcul, serait o5',oi42, nombre inférieur aux o8',o2o8 observés sans addition d'azotate.

Ainsi, en présence d'un excès d'azotate et sous l'influence de la chaux sodée, une partie de l'ammoniaque dérivée de l'albumine a été détruite ; ou, pour mieux dire, elle ne s'est pas formée sous l'influence de la chaux sodée.

Ce résultat est d'autant plus remarquable que l'azotate est changé en partie en ammoniaque par la chaux sodée, en présence des composés hydrocarbonés, comme on le sait déjà et comme le confirment les essais suivants.

3° 20 centimètres cubes d'une solution de dextrine (20 gr. = I litre) ont été mêlés avec 10 centimètres cubes d'une solution d'azotate, contenant i8',oi : soit 0,14 d'azote. Le mélange évaporé presque à sec, puis traité par la chaux sodée, dans les conditions ordinaires, a fourni une dose d'ammoniaque telle que la liqueur sulfurique exigeait pour sa neutralisation 11°° /i d'eau de baryte, au lieu de 25,6. D'après ces nombres, l'azote ammoniacal formé dans la réaction s'élevait à o«',o 11 5, soit un douzième de l'azote contenu dans l'azotate.

4** 20 centimètres cubes d'une solution de sucre de canne (20 gr. = I litre) mêlés avec 10 centimètres cubes de la même solution d'azotate, et traités de même, ont fourni en définitive : azote ammoniacal, o«',oi25.

5** En présence du lait, il y a eu aussi changement d'une partie de l'azote de l'azotate en ammoniaque.

En eff'et, 10 centimètres cubes de la liqueur lactée pure avaient fourni o^^oSGS d'azote, par la chaux sodée.

En opérant avec le même volume de la même liqueur, en présence de 4 centimètres cubes de la solution de sedpètre, on a obtenu o,o582 d'azote. Le gain est de 0,0214. Or l'azotate en contenait o,o56. D'après ceschifi'res, une partie seulement, soit

MÉTHODES d'analyse. 19

les 3/8 de Tazote du salpêtre, a été changée en ammoniaque.

II résulte de ces faits que le dosage rigoureux de l'azote amidé par la chaux sodée n'est pas possible en présence des azotates. Or les cas de ce genre se sont présentés fréquemment dans nos recherches.

En principe, la difficulté peut être résolue en dosant sur un échantillon l'azote total à l'état de liberté, par la combustion de la matière à l'aide de l'oxyde de cuivre, suivant le procédé Dumas. Sur un autre échantillon, on dose les azotates seuls, sous la forme de bioxyde d'azote, et comme il sera dit plus loin. On en déduit l'azotate correspondant, et, en le retranchant de l'azote toteil, ladifTérence fournit l'azote amidé. Ce procédé est correct, mais pénible.

On peut encore résoudre la difficulté, dans le cais où l'azote amidé se trouve entièrement sous la forme de principes protéiques, insolubles dans l'alcool aqueux. En efTet, on évapore alors les liqueurs au bain-marie, ou bien l'on dessèche les matières, en poussant à la fin la température jusqu'à i io° ; puis on reprend le résidu par une liqueur, calculée de façon à contenir environ 2 parties d'alcool absolu en poids et i partie d'eau. On procède par lavages successifs et ménagés, avec des quantités définies de liqueur, telles que 100 centimètres cubes en tout, pour quelques grammes de matière orgajiique. Cela fait, on dessèche d'un côté la partie insoluble, formée essentiellementd'albuminecoaguléeetde principes analogues, et, d'un autre côté, on évapore la liqueur afin de chasser lalcool : ce qui fournit les azotates, mêlés avec des principes non azotés, ou réputés tels.

On peut alors doser l'azote amidé dans la première partie (insoluble), et l'acide azotique dans la seconde (soluble).

Nous avons fait à cet égard des expériences de contrôle, telles que la suivante :

20 LIVRE I. — GHAP. I. — 1'" PARTIS.

55 centimètres cubes de la môme solution d albumine que ci-dessus ont été mêlés avec a centimètres cubes de la solulution d'azotate de potasse décime. On a évaporé à sec et repris par Talcool aqueux.

D'une part, le dosage de Tazole dans la partie insoluble a

fourni :

Azote ammoniacal = oKr,o3oV,

au lieu de oB^^oaoS, trouvés directement.

D'autre part, le dosage du bioxyde d'azote à l'aide de la partie soluble a fourni :

Azote azotique « oKr,o25,

au lieu de o'^^oaS.

Cette môme partie soluble n'a pas fourni d'azote ammoniacal notable par la chaux sodée.

La séparation, dans ces conditions, peut donc être regardée comme satisfaisante.

Mais ce procédé n'est applicable qu'à des plantes fraiches et ne contenant pas de composés azotés solubles dans l'alcool.

Au contraire, l'azote amidé ne pourrait pas être dosé ainsi > dans le tabac, qui contient de la nicotine ; non plus que dans les plantes à asparagine, ou composés analogues.

Les principes azotés du lait ne sont pas non plus séparés exactement des azotates par ce procédé, à cause de l'alcali- 1 nité des liqueurs, et il reste des corps azotés dans la solution / hydro-alcoolique.

11 est utile, dans tous les cas, de faire disparaître dès le début l'alcalinité de la matière par une neutralisation exacte, sinon même h l'aide d'un léger excès d'acide.

L'azote ne pourrait pas non plus être dosé dans les plantes 7 ayant subi un commencement de putréfaction, lequel change

MÉTHODES d'analyse. 21

les principes protéiques en peptones et en dérivés pyridiques, partiellement solubles dans l'alcool aqueux.

Malgré ces réserves, le procédé est susceptible d'être appliqué, au moins approximativement, dans la plupart des cas, et il peut rendre de grands services.

En définitive, dans le plus grand nombre des plantes, Tazote amidé, tel qu'il est iccusé et dosé par la chaux sodée, répond aux principes protéiques ou albuminoïdes, tant solubles qu'insolubles, contenus dans la plante fraîche.

Les principes de cet ordre renfermant en moyenne le sixième de leur poids d'azote, on peut, dans une comparaison générale, évaluer le poids des albuminoïdes, en multipliant par 6 le poids de l'azote trouvé au moyen de la chaux sodée. Cette donnée suffit pour un grand nombre de comparaisons.

Pour compléter celles-ci dans les cas spéciaux, il conviendrait d'estimer les alcaloïdes, tels que la nicotine et autres principes actifs des solanées ; ce qui peut se faire par des méthodes spéciales; il faudrait aussi estimer l'asparagine et les corps congénères, ainsi que les peptones solubles dans I*alcool aqueux. Mais nous n'avons trouvé aucune méthode exacte et générale pour évaluer ces derniers principes, d'ailleurs mal connus et mal définis.

Nos conclusions générales relatives à la répartition de l'azote entre les azotates et les albuminoïdes ne seraient point d'ailleurs modifiées sensiblement par l'intervention des autres principes : c'est ce que montrent les dosages totaux que nous avons opérés sur la plante brute, au moyen de la chaux sodée, dosages qui fournissent d'ordinaire une limite supérieure pour les principes albuminoïdes.

22 LIVllE 1. — CHAP. I. — 1" PARTIE.