DE LA POLARISATION CIRCULAIRE

100 de strychnine : 6,58 d’hydrogène :: 4175 : X

X = 274,7150 , soit 275 d’hydrog, ou 22 éq.

100 de strychnine : 75,45 de carbone :: 4175 : X

a: = 3150,0375, soit 3150 de carbone, ou 42 éq.

100 de strychnine I 8,38 d’azote il 4175 ; X

X = 349,8650 , soit 350 d’azote , ou 2 éq.

100 de strychnine ; 9,59 d’oxygène :: 4175 ; X

X = 400,3825 , soit 400 d’oxygène, ou 4 éq.

La formule de la strychnine sera donc Az^O^.

Principes immédiats indifférents.

Plusieurs matières organiques neutres peuvent s’unir à certaines bases en proportions définies; les combinaisons qui en résultent servent à fixer leurs équivalents: je citerai pour exemple le sucre uni au protoxyde de plomb (saccharate de protoxyde de plomb). On peut, dans d’autres cas, combiner certaines huiles essentielles avec l’acide chlorhydrique, afin de déterminer l’équivalent de ces huiles. Quand les principes immédiats neutres ne se combinent ni avec les acides ni avec les bases, on calcule leur équivalent soit en se fondant sur leur densité de vapeur, si les corps sont volatils, soit en ayant égard aux dédoublements qu’ils éprouvent quand on les soumet à l’action de différents réactifs.

DE liA POEARISATIOIV CIRCULAIRE.

L’élude des phénomènes de la polarisation circulaire (voy. les ouvrages de physique) appliquée à un grand nombre de substances est devenue pour les chimistes, par suite des importants travaux de M. Biof, un nouveau moyen d’investigation , qui leur permet d’apprécier des différences de constitution moléculaire que l’analyse à la balance est impuissante à faire ressortir, et parfois même de doser ces substances dans des mélanges que l’on ne saurait analyser par d’autres procédés.

Cependant la propriété que possèdent ces mômes substances de dévier plus ou moins vers la gauche ou vers la droite le plan de polarisation de la lumière n’est pas toujours propre exclusivement à chacune d’elles; en définitive celte propriété a une valeur plutôt relative qu’absolue.

Voici des exemples d’observations optiques que l’on doit principalement ô M. Biot, et dont quelques-uns ont été indiqués par MM. Soubeiran, Capitaine et Clerget. Ces observations établissent;

1 Que la dextrine, H19C12qi0j dévie le plan de polarisation vers la

droite, et que ce pouvoir, qui a motivé sou nom , est le plus énergique de ceux de toutes les substances exami nées jusqu’à présent sous le rapport de leur action optique ;

2" Que le sucre cristallisable , que l’on trouve dans la

canne, la betterave, l’érable, le maïs, et dans beaucoup d’autres végé- 1 faux, dévie également à droite le rayon polarisé, mais seulement dans le rapport, comparativement à la dextrine, de 84 à 200 ;

3" Que le sucre liquide, Hi2C*2 0i2^ que contiennent les fruits acides, i entre autres le raisin frais , exerce au contraire une déviation vers la , gauche ;

4“ Que le sucre de canne soumis à l’influence des acides dilués ou des ferments se transforme en ce même sucre liquide, propriété qui lui est si)éciale parmi les autres sucres ;

5° Que les sucres divers que l’on comprend indifféremment sous j la dénomination de sucre de fécule, de glucose, etc., et qui paraissent avoir tous cette même formule, dévient à droite

comme le sucre de canne, mais avec des intensités diverses, et se distinguent surtout de celui-ci en ce que les acides ne changent pas leur pouvoir rotatoire. Ces sucres sont notamment celui que l’on obtient en faisant agir une dissolution faible d’acide sulfurique sur de l’amidon , le sucre de diabète à l’état liquide dans l’urine, ou concrétionné par évaporation, le sucre en grains cristallins de formes confuses du miel en pâte, celui que dépose avec le temps le sirop produit par l’action des acides sur le sucre de canne; enfin le sucre granulé que contiennent en grande quantité les raisins secs ;

6° Que la gomme arabique ordinaire offre un pouvoir rotatoire vers i la gauche, mais que la gomme arabique dite lliurique a un pouvoir ’ inverse; |

7" Que la mannite ne produit rien;

8“ Que le sucre de lait, H24C24 Q24, dévie vers la droite; |

9° Que la dextrine ou gomme de ligneux possède un pouvoir rotatoire * très-énergique à droite, comme la dextrine d’amidon;

10" Que l’alcool ne produit rien ;

11" Que l’essence de térébenthine dévie vers la gauche;

12" Que le camphène dévie à gauche de 43";

13" Que le peucylène dévie à gauche de 25°, t ;

14" Que le térébène et le lérébiline ne font rien ;

15" Que le camphre solide de térébenthine dévie vers la gauche de 34";

16" Que le camphre liquide de la môme essence ne donne que 19°, 9;

17" Que les camphres de térébène et de térébiline n’ont aucune action;

DE LA POLARISATION CIRCULAIRE. ào

18® Que l’essence de citron rectiliée dévie le rayon polarisé, vers la droite, de 80®,4 ;

19” Que celle essence offre un pouvoir rotatoire qui s’affaiblit de plus en plus à mesure que l’on examine les divers produits de la rectification ;

20” Que les camphres liquides et solides du citron , le cilrène et le ci- Irilène, ne produisent aucune modification ;

21" Que l’essence d’orange distillée dévie à droite de 125”, 59;

22° Que son camphre et l’hespéridine ne produisent rien;

23” Que l’essence de bergamote dévie de 49”, 39 à droite;

24” Que la môme essence de bergamote, dans les derniers produits de sa distillation, dévie à gauche de 6”, 57, tandis qu’au commencement elle déviait à droite ;

25" Que le camphre de bergamote ne produit rien ;

26° Que l’essence de bigarade dévie à droite de 120,42;

27° Que le pouvoir rotatoire des essences de cédrat et de limette est à droite, mais beaucoup plus faible que les précédents;

28” Que l’essence de copahu dévie de 34” à gauche ;

29“ Que les camphres solides et liquides du copahu ne produisent rien , et qu’il en est de môme pour le copahène et le copahilène;

30” Que l’essence de cubèbe sous-bydralé dévie le rayon polarisé, vers la gauche, de 40”,15.

31” Que le camphre de cubèbe dévie de 57”, 89 à gauche;

32° Que le cubébène dévie dans le môme sens de 78”, 21 ;

33° Que l’essence de genièvre dévie à gauche de 3”,52.

34° Que la rotation du camphre de celle essence est de 2", 86 à gauche ;

35° Et qu’enfin la déviation du jupérulènc est de 3”, 86 toujours dans le même sens.

J’ai dit que, dans certains cas, l’examen du pouvoir rotatoire de diverses substances pouvait fournir le moyen non-seulement de reconnaître leur présence, mais encore de déterminer leur quantité dans des mélanges : c’est ce que les belles recherches de M. Biol ont prouvé, particulièrement en ce qui concerne les substances saccharines. Partant du résultat de ces recherches, M. Clerget s’est livré, <4 l’égard des sucres, a des éludes pratiques qui lui ont été facilitées par un instrument très-ingénieux de polarisation, inventé dans ces derniers lem])s par M. Soleil, et qui porte le nom de saccharimètre\ l’importance du sujet m’engage, tout en renvoyant pour plus de détails au mémoire de M. Clerget {Ann. de chim. et de phys., 3” série , t. XXYI ) , à donner un extrait de ce travail que je dois A l’obligeance de l’auteur.

Le saccharimèlre de M. Soleil consiste en une espèce de lunette (pl. 4, II. 3

fig. 1’’®) présentant en V une solution de continuité. Des prismes contenus dans la partie objective 0 polarisent par transmission la lumière vers laquelle on la dirige, et l’observateur, en regardant par l’oculaire 0’, aperçoit un disque lumineux et coloré (fig- 2), séparé en deux parties par une ligne médiane et verticale. Dans l’état normal de l’instrument, la totalité du disque est uniformément colorée; mais si l’on vient à in- î terposer en V sur le trajet de la lumière un tube (fig. 3) fermé à ses j deux extrémités par des obturateurs en verre et contenant un liquide ■ sucré, l’uniformité de teinte est détruite; chacune des moitiés du disque i prend une couleur particulière : on voit, par exemple, que la moitié m i ( fig. 4) est bleue , tandis que la moitié m' est rouge. Or il faut unique- j ment, pour mesurer la force et le sens de l’action de la substance agis- | saute dans la dissolution, c’est-à-dire du sucre, tourner le bouton B | (fig. 1’’®) jusqu’à ce que des cristaux de quartz que l’on fait glisser l’un ! sur l’autre rétablissent l’égalité primitive des couleurs, par les varia- j tiens qu’éprouve, suivant leur forme (fig. 5), la somme de leur épaisseur | sur le trajet du rayon. Une double échelle E (fig. bbis) tracée à gauche et ■ à droite d’un zéro commun, sur les montures métalliques dans lesquelles | les prismes de quartz sont fixés, indique alors le sens et la valeur | du mouvement qui a été communiqué à ces prismes; par suite, si le pouvoir du sucre dévie le plan de polarisation vers la gauche ou vers la droite et aussi avec quelle intensité, ce qui détermine, sous certaines conditions, la nature du sucre et sa quantité.

S’agit-il, par exemple, de constater la richesse saccharine d’un sucre du commerce, c’est-à-dire la quantité de sucre pur qu’il contient, l’opération est très-simple : elle consiste à observer dans un tube d’une longueur connue une dissolution aqueuse de ce sucre, préparée dans des rapports déterminés du poids du sucre au volume de la dissolution. Les tubes du saccharimètre ( fig. 3) ont 20 centimètres de longueur. En faisant usage de ces tubes , on doit faire dissoudre dans un matras (fig. 6) d’une capacité de 100 cc., indiquée par un trait de jauge, un poids de 16 gr. 47 1 de sucre. Si le sucre est pur, il marquera 100 degrés au saccharimètre sur la partie gauche de l’échelle , et c’est ce qui aura lieu pour tous les sucres candis et les sucres raffinés blancs et secs; s’il s’agit, au contraire, d’un sucre brut (cassonade) , il marquera généralement un nombre moindre de degrés, et ce nombre indiquera son litre exprimé en centièmes; mais les sucres bruts sont plus ou moins colorés, et leurs dissolutions ont besoin d’ètre blanchies et clarifiées pour que l’observation soit facile; c’est ce que l’on obtient en versant dans la liqueur, avant de lui faire atteindre le trait de jauge du matras, par l’addition d’eau né-

DE LA POLAIUSATION CIRCULAIRE, cessaire, 1 ou 2 cenlimèlres cubes d’une dissolution concentrée de sousacétate de plomb. Les principes colorants pour la plupart, et tous les corps en suspension , sont immédiatement précipités , et la liqueur, jetée sur un filtre, passe presque incolore et parfaitement limpide.

C’est encore ce moyen que l’on emploie pour blanchir et clarifier les jus naturels des végétaux, particulièrement ceux de la canne et de la betterave, que l’on se propose de soumettre à l’analyse optique. Mais à l’égard de ces jus on peut s’abstenir, pour en déterminer la richesse saccharine, de faire usage de la balance; il suffit d’étendre leur volume en employant le sous-acétate de plomb dans un rapport déterminé, et de tenir compte de la dilution; cà cet effet, on a recours à un matras encore semblable à celui de la figure 6, mais marqué pour cette opér.ation de deux traits de jauge; le trait inférieur indique une capacité principale, soit celle de 100 cc. , et le second une fraction de cette capacité qu’il est commode de fixer au 10®, soit 10 centimètres cubes. Dans un matras ainsi disposé, on verse le jus à examiner jusqu’à la iiauteur du premier trait de jauge, et on complète le volume jusqu’au second trait avec de l’eau et du sous-acétate de plomb; on agite, on filtre, et on observe, en augmentant cette fois la notation obtenue d’un 10® pour compenser l’effet de la dilution , à moins que l’on ne se serve d’un tube d’observation de 22 centimètres de longueur, au lieu de ceux de 20 centimètres sur l’emploi desquels est réglé le poids de 16 gr. 471m. fixé pour la préparation des analyses optiques des sucres concrets. Le nombre de degrés que marque l’instrument, multiplié par ce même poids, indique la quantité de sucre contenu dans chaque décilitre des jus que l’on examine.

Tel est le mode d’expérimentation qui suffit pour constater la quantité de sucre cristal lisable que contiennent les substances où l’on sait ne pas trouver d’autres principes que le sucre ayant la propriété de dévier le plan de polarisation, et c’est ce qui a lieu, par exemple, pour les sucres bruts qui ne sont ni falsifiés ni avariés, ou encore pour le jus de canne qui n’a pas subi de fermentation ; mais si on soupçonne la présence de principes actifs autres que le sucre cristallisable, tels que le glucose, la dextrine, ou le sucre liquide des fruits acides, on emploie la méthode dite de Vinversion, qui consiste à transformer, par l’action d’un acide, après une première observation , le sucre cristallisable que contient la substance dont on recherche la composition , en sucre incristal lisable à pouvoir inverse, et à observer de nouveau. Voici l’exposé sommaire de celle méthode :

La liqueur déjà soumise à l’observation qui vient d’être décrite, et

que l’on désigne sous le nom d’observation directe, est additionnée dans un malras (figure 6 bis), marqué de deux traits indiquant la capacité de 50 et 55 cc, d’un 10® de son volume d’acide clilorhydrique concentré, et chauffée au moyen d’un bain-marie (fig. 7) jusqu’à 70" environ, puis ramenée sensiblement à la température ambiante en plaçant le inatras dans un bain d’eau froide. Versée alors dans un tube (fig. 8) muni d’une tubulure latérale ï, destinée à l’introduction d’un thermomètre, elle est soumise à la seconde observation, dite indirecte. Or, par une simple action de présence de l’acide qui reste intact dans la liqueur, le sucre cristallisable, HH à pouvoir de gauche à droite

sur le plan de polarisation, a été transformé, aux dépens de l’eau de dilution, en sucre incristallisable des fruits acides, Hi2Ci2oi2^ à pouvoir de droite à gauche, La nouvelle notation sera donc affectée par celle transformation, et la marche rétrograde de l’index i (fig. 5 bis) de l’échelle tracée sur l’instrument sera nécessairement proportionnelle à la quantité desucre cristallisable qui existait dans la liqueur dont on se proposait de déterminer la quantité, l’acide n’ayant d’ailleurs exercé aucune perturbation dans le pouvoir des autres substances actives réunies au sucre.

Cependant, en pareil cas, l’observation doit être l’objet d’une correction fort importante, qui tient à ce que l’action sur la lumière polarisée du sucre à pouvoir déviateur vers la gauche, H12 012912^ est fortement influencée par la température à laquelle l’observation est faite; soit que ce sucre provienne du traitement par les acides du sucre cristallisable, soit qu’il existe à l’état naturel dans les sucs des végétaux- La loi de celte influence a été étudiée par M. Clerget, et une table qu’il a dressée, et que l’on trouve réunie à son mémoire déjà cité, dispense de toute espèce de calcul.

Quelquefois les liquides sucrés, particulièrement les mélasses, ne se décolorent pas suffisamment pour être observés. avec facilité en employant seulement le sous-acétate de plomb ; il faut alors faire usage, indépendamment de ce réactif, du noir animal en grains, sur lequel on filtre les liquides, en se servant de tubes de verre munis de robinets en cuivre, et disposés comme celui que représente la figureO. On recueilleen premier lieu, au-dessous du filtre, un volume delà dissolution au moins égal à celui du noir, et on le met à part, son titre étant faussé par l’action niliale du noir. La liqueur qui passe ensuite, et que l’on verse au besoin plusieurs fois sur le noir, conserve au contraire son titre primitif, et donne, en la soumettant à l’observation, des résultats exacts.

Il importe, du reste, de remarquer que le pouvoir rotatoire des glucoses (sucre de fécule eide diabète), rapidement dissous, décroît