TECHNIQUES

L'isolement et le dosage des poussières siliceuses du poumon, ainsi que l'étude des particules siliceuses des tissus animaux a été fait après destruction de la

matière organique.

Destruction de la matière organique.

L'incinération des matières organiques, bien que conduisant à un résidu purement minéral ne peut pas être utilisée dans ce cas, car les minéraux siliceux risquent d’être plus ou moins attaqués par les cendres alcalines au cours de l’opération et leur isolement en vue d’une étude physique est rendu impossible.

Seules les techniques par voie humide utilisant l’action oxydante de réactifs acides permettent d’obtenir ce résultat, encore que certains minéraux siliceux soient attaqués d’une façon non négligeable par ces réactifs. À cause de leur grande rapidité et de la facilité avec laquelle elles permettent d'obtenir un résidu exempt de substances organiques, les techniques nitro et nitro sulfo-perchloriques de E. Kahane [r1]

SE

ont été utilisées. Bien que ces techniques soient devenues d'un usage assez courant, il est utile de

décrire en détail le processus opératoire.

10 Technique nilro-perchlorique.

Les proportions de réactifs à utiliser pour détruire

5 g. de matière organique fraîche sont les sui-

vanties :

NOEL ECO PR RE EPP ERA 10 cm° Mélange nitro-perchlorique......... 20 cm

Le mélange nitro-perchlorique est constitué par :

NO Ad ES PO) er 1 volume CIO EC EL OT) EURE Hencnn 2 volumes

La substance organique introduite dans un ballon en pyrex de capacité convenable est tout d’abord chauffée avec l'acide nitrique. Un abondant dégagement de vapeurs nitreuses se produit pendant cette première phase de l’opération. L'eau de constitution de la substance attaquée, et une partie de l’excès d’acide pDitrique distillent pendant que s'effectue la solubilisation de la matière organique. Lorsque cette solubilisation est achevée, l’ébullition est poursuivie pendant quelques minutes pour compléter l’attaque nitrique et concentrer le milieu. Le chauffage est interrompu lorsque le dégagement de vapeurs rutilantes se ralentit et le mélange nitro-perchlorique est introduit ; le dégagement de vapeurs nitreuses se produit de nou-

veau. Le chauffage est repris, la liqueur se concentre

Pare et sa coloration devient de plus en plus foncée, passant du jaune orangé au noir. Pendant ce temps, la température s'élève progressivement et lorsqu'elle atteint 1809-1900, l'attaque perchlorique se déclanche. Elle est toujours très vive et il est préférable de cesser le chauffage dès qu’elle s’amorce. Lorsque l'attaque spontanée est terminée, le chauffage est repris et ébullition poursuivie jusqu’à décoloration de la liqueur. En général, la liqueur reste colorée à chaud en jaune pâle ; cette coloration disparaît entièrement par refroidissement.

Cette technique est facilement applicable à la destruction de quelques grammes de matières organiques. Elle peut également être utilisée pour détruire des quantités de substance plus importantes (10-20 g.) à condition de prolonger la phase d’oxydation nitrique, en ajoutant à plusieurs reprises de nouvelles quantités de NO,H, avant d'introduire le mélange nitro-perchlorique Dans tous les cas, les proportions respectives de réactifs et de substances organiques doivent être respectées et l’opération doit être surveillée avec grand soin par un opérateur prudent et

expérimenté.

29 Technique nitro-sulfo-perchlorique.

La substance organique est introduite dans un “ballon en verre pyrex à fond rond, de capacité convenable avec de l'acide nitrique et de l’acide sulfu-

rique dans les proportions suivantes :

TE Vi

Matière organique fraîche...... 100 g.

N'OSE HD) OS 100 cm?

SOI ARE OL) RENNES) 30 cm*

L'attaque qui se déclanche immédiatement est poursuivie à chaud ; d’abondantes vapeurs nitreuses se dégagent et la substance organique se solubilise. Lorsque tout l'acide nitrique a réagi ou a été éliminé la liqueur brunit et s'épaissit de plus en plus; la température s'élève. Le chauffage est poursuivi jusqu'à l'obtention d’une liqueur sirupeuse noire. Le mélange nitro-perchlorique (CIO,H : 2 volumes + NO,H : r volume) cest alors introduit goutte à goutte ; si la température est suffisamment élevée, il se produit immédiatement d'abondantes vapeurs blanches (ce qui indique que l'acide perchlorique réagit au fur et à mesure de son arrivée dans le ballon). L’addition du mélange nitro-perchlorique est poursuivie avec précaution jusqu’à décoloration de la liqueur.

Dans certains cas, il se produit une mousse très abondante et assez gênante au début du chauffage de la matière organique au sein du mélange sulfonitrique, en particulier avec les substances riches en lipides. On peut dans une certaine mesure éviter cette mousse ou du moins en diminuer notablement l’importance en commençant la destruction sans acide sulfurique. La matière organique à détruire est chauffée avec de l’acide nitrique seul, et c'est seulement lorsqu'elle est entièrement solubilisée qu'il faut ajou-

ter l’acide sulfurique, la suite de la destruction se

ENT e Cr

poursuit alors exactement comme dans la technique habituelle.

Choix de la technique.

La technique à utiliser (nitro-perchlorique ou nitro-sulfo- perchlorique) pourra être différente suivant qu'il s’agit de doser purement et simplement la silice ou d'isoler des particules siliceuses (grains de ‘quartz ou de zircon), en vue d’une numération suivie d'examens physiques : établissement d’un diagramme de diffraction de rayons X, détermination de l’indice de réfraction ou de la densité, photographie, etc.

Pour un dosage de silice, la technique nitro-sulfoperchlorique peut être suivie ; dans la majorité des cas, les organes riches en fer donnent un résidu assez abondant de sulfate ferrique insoluble en milieu acide concentré et qu’il faut séparer du résidu siliceux. Une simple dilution (4 à 5 vol. d'eau pour tr vol. de liqueur acide) suivie d’une ébullition de 10 minutes environ, assure la solubilisation du sulfate ferrique. La technique nitro-perchlorique n’est employée que pour le dosage de la silice dans des tissus riches en calcium {tissus osseux, corps entiers de petits animaux : souris..); en effet, l'abondant précipité de sulfate de calcium qui se formerait au moment de la dilution du résidu sulfurique de la destruction nitro-sulfo-perchlorique, serait extrêmement difficile à séparer du reste siliceux.

Lorsqu'il s’agit d'isoler des particules siliceuses -compactes, la technique nitro- sulfo-perchlorique peut

RE Ones

être utilisée dans tous les cas, qu’il s'agisse de tissus: riches en calcium ou non. En effet, le sulfate de calcium formé aux dépens du tissu osseux peutêtre solubilisé par ébullition dans un excès d'acide sulfurique. Le résidu acide est alors siphonné sans dilution (ce qui provoquerait la précipitation de SO, Ca). Le résidu siliceux est lavé à plusieurs reprises avec de lacide sulfurique, les acides de lavage étant également éli-

minés par siphonnage.

Purificalion des réactifs.

Diverses précautions sont prises pour éviter toutes. causes d’erreur dues aux réactifs.

Les réactifs acides qui, du fait des manipulations subies pour leur répartition en flacons, peuvent être souillés par des poussières ou des fragments de verre provenant des rodages, sont distillés ou plus simplement filtrés sur filtres de verre fritté, puis conservés. dans des flacons sans rodage, couverts par un petit. cristallisoir. La filtration des réactifs acides peut être réalisée de différentes façons. Le dispositif sui— vant (fig. I) présente l’avantage de ne nécessiter aucun transvasement après la filtration. Il s’agit d’une cloche C à tubulure latérale, surmontée d’un filtre en verre fritté G3, lui-même surmonté d’un filtre en. amiante F. (Le filtre en amiante réalise une première filtration qui évite le bouchage et la mise hors de service trop fréquente du G3, ce qui, du point de vue de l’économie n’est pas dénué d’intérêt). L’acide à filtrer: est introduil dans l’ampoule A.

Tr de

Dispositif pour la filtration des acides.

CPR RER

L'ampoule à robinet permet de filtrer un litre de réactif sans recharge de l'appareil. Sous la cloche se place le flacon dans lequel le réactif doit être con servé. Sous l'effet de l'aspiration réalisée par une trompe à eau, l’acide après avoir traversé les deux

petits filtres, s'écoule directement dans le flacon.

Dosage de la silice.

Après dilution et ébullition, le résidu liquide provenant de la destruction est filtré sur un filtre sans cen- -dres qui est ensuite soigneusement lavéavec de l'acide chlorhydrique au dixième bouillant, puis avec de l’eau distillée. Le filtre et son contenu sont ensuite calcinés dans un creuset de platine préalablement taré. Après la calcination, une pesée du creuset donne le poids total du matériel siliceux isolé, ce matériel siliceux pouvant ne pas être constitué par de la silice pure, mais par un silicate où un mélange de silice et de sili- -Cates. La teneur en SiO, est déterminée par différence par une seconde pesée après traitement par l'acide fluorhydrique et l’acide sulfurique. Les résultats sont ensuite exprimés en SiO: p. 100 du matériel siliceux isolé des tissus et en SiO, p. ro0 des tissus eux-mêmes [1].

L’évaporation de l’acide fluorhydrique est obtenue en chauffant latéralement les creusets au moyen d’une petite rampe à gaz [27] (Fig. 2). |

Le chauifage latéral permet d'éviter le grimpage des sels, qui se produit fréquemment lorsque les creu- “sets sont chauffés par dessous.

Su I QU

Cette méthode de dosage n'est pas toujours rigoureuse. En effet, après le traitement par FH + SO, H, certaines bases liées à SiO, se trouvent à l’état de

sulfates et le chiffre obtenu pour SiO, est entaché

d'une erreur par défaut. Cette erreur peut être consi-

ae

FFC

Rampe pour l’évaporation de l’acide fluorhydrique.

dérée comme négligeable lorsqu'il s’agit de substances siliceuses particulièrement pauvres en bases, comme c'est le cas pour les poussières du poumon. Un résultat précis peut être obtenu en chassant l’acide sulfurique associé aux bases dans le résidu après FH + SO, H. Ce résidu est calciné avec un poids connu de métaphosphate de sodium, suivant la technique de Galfajan et Tarajan [ro].-Le produit obtenu -après calcination est constitué par un mélange de métaphosphates et d’orthophosphates dont le poids