SPECTROSCOPIE

On sait que la lumière est décomposée par réfraction au moyen d'un prisme en ses différents éléments monochromatiques ; Tensemblc de ces éléments réfractés constitue une bande lumineuse, spectre lumineux, dans lequel on peut distinguer une infinité de nuances se muant graduellement l'une dans Tautre et qu'on peut ramener aux sept couleurs fondamentales suivantes : violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge.

Les spectroscopes sont précisément construits pour l'observation précise et commode des spectres lumineux. - -Ap^i^»™»»*

Ils sont essentiellement constitués

10 Par un prisme réfringent ;

2^ Par un collimateur destiné à diriger sur le prisme un faisceau de rayons parallèles ;

30 Par une lunette astronomique à faible grossissement destinée à observer l'image du spectre formée à son foyer principal ;

40 Par un second collimateur portant à son foyer un micromètre finement tracé, dont l'image est projetée par réflexion sur la face correspondante du prisme dans la lu-

Fig. 448. — Speclroscope à vision directe.

nette.

Dans les speclroscopes (ï vision directe, les seuls employés par les praticiens dans les recherches courantes, collima-

TE

Fig. 449. — Coupe du speclroscope à vision dirccle.

teur et lunette sont sur le prolongement l'un de l'autre, en sorte que l'on vise directement la source de lumière adoptée. Le micromètre est placé dans la lunette même au point où se forme l'image réelle du spectre.

Spectre solaire. — Si l'on examine un spectre solaire, on voit que ce spectre, constitué comme il a été dit plus haut, est sillonné de raies sombres verticales, très nombreuses, dont les principales, plus visibles, sont désignées par les lettres A,B, C, D, ..., et réalisent dans le spectre des points de repère immuables et d'une recherche facile.

DiagwsUc. 27

Speclres d* absorption, — Si l'on interpose entre la source lumineuse et le spectroscope une substance gazeuse ou liquide, on constate qu'elle absorbe une ou plusieurs parties du spectre lumineux continu en donnant naissance, par formation de raies ou bandes obscures verticales plus ou moins larges et nombreuses, à un spectre lumineux discontinu, caractéristique de cette substance.

C'est surtout l'étude des spectres d'absorption du sang et de ses dérivés qui est intéressante, indispensable, pour le médecin, tant en pratique courante qu'en médecine légale.

Spectroscopie du sang. — L'hémoglobine se combine facilement, comme on sait, avec l'oxygène de l'air en donnant naissance à de Voxy hémoglobine; à l'oxyde de carbone en donnant naissance à de V hémoglobine oxycarbonée ; dans le premier cas l'addition d'un corps réducteur (sulfhydrate d'ammoniaque) donne de V hémoglobine réduite ; l'insufflation de quelques bulles d'air retransforme cette hémoglobine réduite en oxyhémoglobine ; dans le deuxième cas la réduction n'a pas lieu.

Ces trois variétés d'hémoglobine donnent naissance à des spectres caractéristiques dont on trouvera les images ci-contre ; à la vérité, oxyhémoglobine et hémoglobine oxycarbonée ont des spectres très similaires, mais la première se transforme facilement en hémoglobine réduite sous l'influence des substances réductrices, la deuxième au contraire est irréductible.

Sous l'influence de certains réactifs ou de la simple action prolongée de l'air, l'oxyhémoglôbine se transforme en méthémoglobine dont le spectre est constitué par trois ou quatre bandes, suivant que cette substance est en solution alcaline ou acide.

Sous l'influence de la putréfaction, de l'humidité, de la chaleur, des fermentations, le sang donne naissance à de Vhématine. Les matières vomies, couleur de café, qu'on observe dans divers empoisonnements, dans le carcinome stomacal, doivent cet aspect à la transformation de l'hémoglobine en hématine. On rencontre également l'hématine dans les liquides intestinaux, la bile, l'urine, etc. Les urines sanglantes fraîches donnent presque toujours le spectre de l'hématine acide ; lorsqu'elles sont anciennes, elles présentent souvent celui de l'hématine réduite.

L'examen se pratique directement sur l'urine filtrée. Dans certains cas elle se prête assez mal à cette observation directe ; on acidifie alors l'urine avec de l'acide acétique, et l'on agite avec du chloroforme ; ce dissolvant, en se déposant, entraîne avec lui l'hématine et peut être porté devant le spectroscope qui en révélera la présence.

La seule difficulté réelle de la spectroscopie hématique réside en ce fait que les spectres spéciaux aux diverses variétés d'hémoglobine et d'hématine peuvent être superposés, et, dans ce cas, d'une discrimination presque impossible.

Pour l'étude des spectres d'absorption on introduit les solutions colorées dans de petites cellules rectangulaires à faces parallèles que l'on dispose

[•■ig. .|:,0. -- lli'iiii>îzli}|jim-.

Le speclre tutaire (violel. indigo, bleu, verl, jaune, orangé, r,)iige) est obtcnu"pap la Bipsraiion, au moyen d'im iirtsme, des radielions coasULutlves de la liiinièrc solaire et par leur réception sur un écran ou par leur (lerceptlon directe au moyen d'im snëctroBcope. La vit«s»e denropagallon de ces diverses radïalîons «.-tldirtércnLe ; elle dlinl> mie du rouge* au violeC. L InFrorougc est sout-ent marqué pir l'indice 700, le violet par l'indice 430 :1a longueur d'unde des diverses radiations colorées varie dans le même sens. C'est ainsi qu'on donne eourumnient les valeurs suivantes :

Rouge'... 0[i,620

Jaune 0|i,55I

Bleu -, 0|i,4-5

N [li.,

■ Mihiire deB raiea '■nhofer, désignées I'- ()o jr l'éludé des

Si on interpose entre la lomièru et la fente d'un S'Hîclrosoope un liquliic transparent, certaines radiations sont absorbées, il m r^ulte la tormalion sur le spectre de linndns noires, rie situation, de nombre et de largeur variés, suivant les corps interposés, tnui* rBPBctArkti'iin- 'M- la -uii^lnnce considérée.

Nous doiiiKiii- ti-ili-s-u-, iiiiiii'-- ili' Di'sclûens, les spectres d'absorption caractérisliuuesd.'s-.iiliilinri--:iiy-iiLiji-, LliTiu]i:.'mi'nlles plus inlérrssintes :

l«Speclri- -...t^Mii': ,'■'.. \v i'I.-i. (solutlo i ft 2 n. ICI), épaisseur 0,(11} : .1"li*mo-

elobine nl'ilmN' ; i" ii^mo-ininr vvoiirbo.iié; &* inét hémoglobine (en solution aicp-

lint<)

sur un support devant lii fente de l'appareil et qui permettent d'obaerver" la liqueur sur deux épaisaeurs.

Le9 constructeurs d'instruments d'optique fournissent de petits supports qui se fivenl à t'ejctrémité du tube qui porte la fente spectrale et permettent d'appliquer contre celle-ci de très petits tubes de verre où l'on place le liquide coloré. Il existe de très nombreux dispositifs et il est loisible à chacun d'en imaginer de nouveaux. De simples tubes à essai tjue l'on maintient directement appliqués contre la fente sont aussi d'un excellent usage.

Le^ liquides ^ examiner doivent être parfaitement limpides, car un simpl^ louche occasionne un affaiblissement et une perte de lumière qui nuisent beaucoup à la netteté de l'examen. On les observe en premier lieu dans un état de concentration aussi grand que possible, puis on dilue progressivement ou bien on observe sous des épaisseurs décroissantes de façon à bien observer les modifications souvent très caractéristiques que subit le spectre.

Recherche des taches de sang. — La recherche des taches de sang a, en ;iiédecine légale, une importance si grande que nous croyons devoir reproduire ici les détails techniques exposés à ce sujet par Guérin (Analyse chimique el recherches loxicologiqaes) : m

Daas les rechLTchi's chimico -légales, si le sang à expertiser esl une tache i déposée sur du linge, on découpe eclui-ci tout autour de la lâche, on en dissocie les fibres en s'aidant d'une aiguille i:i d'une pince à dissectiou el on les met tremper dans un très petit lubc de verre, à la surface d'une sohitlon de chlorure de sodium à un millième qui facilite beaucoup la diffusion île lu matière colorante.

Si la lâche se trouve sur du bois, des pierres, du parquet, des lami-s d'inslrumenls rouilles, etc., on la racle avec soin au moyen d'un bistouri et on place la matière ainsi obtenue dans un petit nuucl de Une batiste, que l'on maintient suspendu, par un crochet de lit de fer, au milieu de la solution de chlorure de sodium placée dans un verre de montre. On recouvre le tout d'une pclile cloche de verre, el au bout de quelques heures de macération le liquide ne larde pas à présenter une teinte brun rose. On enlève alors avec précaution les libres de l'ëtolTe ou le nouet de batiste, on introduit dans un petit tube, à l'aide d'une pipette effilée, le liquide qui se trouve dans le verre de montre, et on procède â l'examen speclroscopique en plaçant les tubes devant ia tente du spectroscope.

Si les liqueurs sont trop concentrées pour laisser apercevoir des bandes, on les dilue convenablement ; si, au contraire, il n'y avait pas asse£ de matière colorante en dissolution, on concentrerait le Uquide en le plaçant, dans un verre de monlre, sous une cloche où l'on fait le vide en présence de l'acide sulfuïique.

Cet examen étant terminé, el si l'on a constaté la présence des bandes d'absorption de l'oxyhémogobinc, on verse dans l'un des tubes contenant une partie de la liqueur une ou deux gouttes de sulfure d'ammonium (non polysulfuré) OU d'hydrosulUte de sodium, et on le retourne une ou deux fois, après l'avoir bouché, pour que la réaction puisse bien s'accomplir. On observe cette lois la bande de réduction de Stockes.

sPEcrnoscopiE

On procède maintenant à la firéparalion dfs cristaux d'héminc. Pour cpla, on concentre par évaporalîon, dans l'éliive à 50°, ce qui reste du liilitide, on dépose le rfsidu sur une lame porte-objel cl l'on desst-chc complètement à une douce chaleur. I.a tache sèche ainsi obtenue est addilionnée d'une ou deux fjoulles d'acide acétique cristaliisable, puis recouverte d'une lamelle couvre-objet. Le tout est chauffé sur la llatnmc de la lampe à alcool avec grande précaufion jusqu'ù ce qu'il se produise sous la lamelle de petites bulles, c'est-à-dire jusqu'il ce qu'on ait allcinl le point d'ébullilion de l'acide acétique, lequel doil disparaître entièrement. Après re froid issem en t, on observera au microscope les crislaux très caractéristiques de l'hémine ou chlorhydrate d'hématine : ce sont le plus souvent de petiles lablellcs rhomboîdales, d'une coloration brun TOugefitru, parfaitement visibles avec un grossissement de 300 diamètres environ.

Lorsque la taclie que l'on a à examiner a poursupporl un corps dur non poreux, incapable d'absorber par capillarité le sérum du sang (bois polis, cheveux, poils, laines, métaux), il est souvent facile (l'en détacher, à l'aide d'un scalpe!, une mince écaille, dans laquelle on aura des chances clo retrouver quelques globules s;mguins intacts. A cet effet, on dépose celle-ci sur une lame porlc-objet avec unegoutle du liquide suivant liquide de Vilbert) : eau, 100 grammes ; chlorure de sodium, 2 grammes; bichlo-

rure de mercure, 0«^50 ; cl on attend qu'elle ait suffisamment macéré pour se ramollir et se di.ssocier; on couvre alors d'une lamelle mince et on examine au microscope. De légers déplacements imprimés à la lamelle facilitent la découverte des globules. On prend alors In dimension moyenne de ces globules à l'aide d'un oculaire micrométrique et d'un micromètreobjectif, le pouvoir amplifiant du microscope ayant été au préalable déterminé avec la plus grande précision au moyen de ces deux micromètn-s. Tous les globules visibles dans la préparation ne sauraient être mesurés; on ne doit prendre les dimensions que de ceux qui ont conservé la forme circulaire apialic, biconcave, avec des contours nets.

Cette mensuration, qui est très délicate, est cependant indispensable pour que le chimisle-expert puisse affirmer que les globules sanguins découverts et examinés par lui sont ceux du sang humain et non jias ceux d'animaux domestiques dont les dimensions sont un peu différentes. On sait que le globule sanguin est circulaire chez les mammifères, saut chez les cuméliens, où il est elliptique, ainsi que chez les amammëliens (oiseaux, reptiles et poissons), et que les globules elliptiques, sauf ceux des cnmé-

Fig. 451. — Crialaux d'himint. On retrouve dans celle préparation tous les types décrits, depuis le sablé jusqa'aux formes parfaites comme cris-

liens, oiif un noyau qui n'existe dans les globules dos mammifères que pendant la période fœtale.

L'expert ne devra déclarer que la tache de sang ne paraît pas être du saii^»- humain que si, par une série de mesures, il obtient une moyenne de 1;2(M) de millimètre de diamètre. Dans le cas contraire, il pourra déclarer, mais sans se prononcer d'une manière trop affirmative, que le sang est très probablement du sang humain, si le diamètre moyen des corpuscules sanguins est compris entre 1/125 et 1/140 de millimètre.

Ces préparations microscopiques, cristaux d'hémine et globules sanguins, convenablement scellées, sont gardées comme pièces à conviction pour être soumises à qui de droit.

Cerl-aines matières colorantes, telles que les couleurs d'aniline, le picrocarmate d'ammonium, les solutions d'orcanette dans l'alun, le suc de cerises et de quelques autres fruits, les infusions de roses trémières, de bois de Brésil, de garance, etc., possèdent un spectre d'absorption qui pourrait être, de prime abord, confondu avec celui du sang; mais ce ne serait là (jue le résultat d'un examen superficiel : les bandes d'absorption de ces ' colorants n'occupent pas exactement les mêmes positions que celles que présentent l'hémoglobine et ses produits de dédoublement, et un examen comparatif ne permettra aucun doute. D'ailleurs, aucune de ces substances ne donne sous l'action des agents réducteurs la bande de Stockes ou Celles de rhématine réduite. Quant à la sensibilité de la méthode spectroscopique, elle ne laisse rien à désirer ; on s'en rendra compte en songeant qu'un gramme de sang dissout dans 6 à 7 000 parties d'eau donne encore les bandes d'absorption caractéristiques de l'oxyhémoglobine et de l'hémoglobine réduite.

Essai des taches de sang par le procédé dit « des empreintes ». — Taylor a fait connaître une réaction, non pas caractéristique, mais d'une extrême sensibilité, qu'on utilise quelquefois lorsqu'on a à sa disposition plusieurs taches suspectes, et qui a le double avantage de ne pas compromettre les recherches ultérieures et de fournir la presque certitude que, si elle n'a pas donné de résultat positif, les autres procédés de recherche n'en donneront pas davantage, par conséquent que la tache examinée n'est pas une tache de sang. Voici comment on l'obtient :

On place du papier à filtre blanc, mouillé d'eau distillée, sur lé fragment du tissu qu'on étudie, et on comprime pendant quelques minutes avec une rondelle de verre. On enlève le papier dès qu'il a pris une légère teinte jaunâtre, empreinte de la tache ; il suffit alors de verser sur cette empreinte quelques gouttes de teinture de résine de gaïac, puis d'y ajouter un peu d'essence de térébenthine ; s'il y a du sang, il se manifeste d'une coloration bleue qui envahit la totalité de l'empreinte presque immédiatement.

Pour que ce caractère conserve toute sa valeur, il est indispensable de s'assurer, au préalable, qu'en traitant dans les mêmes conditions du papier blanc humecté d'eau par la teinture de gaïac et l'essence de térébenthine il ne se produit pas de coloration bleue. D'autre part, il faut être certain que les deux réactifs employés sont d'une grande sensibilité, ce que l'on vérifie en déposant une goutte de sang très dilué sur du papier à filtre, que . l'on additionne ensuite de teinture de gaïac et d'essence de térébenthine.

Dosage spectroscopique de l'hémoglobine (procédé de Hénocque). — Leprincipe de la méthode de Hénocque a été formulé par lui comme suit:

SPEC TROSCOPIE 423

« Le sang pur normal, sous une épaisseur de 70 jx, donne un spectre d'alisorption d'oxyhénioglobine dans lequel les deux bandes caractéristiques de cette substance sont égales en largeur et en intensité. Ce phénomène des deux bandes égales coïncide avec la présence dans le sang d'une quantité fixe de 15 p. 100 d'oxyhénioglobine. Sous une épaisseur phis grande ou plus petite, les deux bandes cessent d'être égales ; dès lors, plus l'épaisseur de sang nécessaire pour obtenir les deux bandes éprales s«Ma grande, moins le sang examiné sera riche en oxyhémoglobine. »

On place le sang dans une i)etite cuve prismatique simplement formée par deux lames de verre entre lesquelles le sang se maintient par capillarité. On passe cette cuve devant un petit spectroscope à vision directe, et l'on clierchelepoint où les deux bandes paraissent d'égale intensité. Une graduation faite sur la lame de verre supérieure renvoie à un barème qui donne immédiatement la richesse en hémoglobine du sang examiné.

Si, avec ce même spectroscope, on e.xamine la lumière réfléchie sur l'ongle du pouce, on voit encore le spectre d'oxyhémoglobine se réduire peu à peu avec une vitesse variable selon l'activité des tissus, et l'on peut, en comptant le temps nécessaire pour l'apparition du spectre de Thémoglobine réduite, en déduire l'état d'activité de ces tissus.