CHAP. IV. — APPAREIL DE H. BIOT

puisée confondre l'image ordinaire avec l'image extraordinaire ; oa cherche donc la position où Timage extraordinaire s'éteint, alors le léro de l'alidade doit coïncider avec le zéro du cercle gradué ; n cela n'arrive pas il faut soigneusement noter la petite difierrace pour en tenir compte par addition ou par soustraction, suivant que la substance soumise à Tépreuve est active dans un sens ou dans l'autre. Alors le tube sur lequel on veut agir étant mis en place, on reconnaît de suite s'il contient une subtfance inactive ou une substance active; dans le premier cas rimager extraordinaire reste éteinte , dans le second cas elle 1*6pmît avec des couleurs diverses. Il faut pour avoir la mesure de cette action employer le verre rouge ou la teinte sensible.

Le verre rouge étant adapté sur le prisme on tourne l'alidade diDs le sens convenable pour éteindre de nouveau l'image otraordinaire ; le sens du mouvement et l'angle obtenu don- ■entle sens de l'action et son intensité. Si l'angle était trèsinnd il pourrait y avoir ambiguïté ; un tube de moindre lon- |iiear lèverait les doutes. La nuance du verre rouge doit être ^«onnue par sa longueur d^onde; mais, en le supposant bien '{ndué, il n'est pas à l'abri de tout inconvénient ; s'il est trop dair il ne donne pas une couleur simple , s'il est trop foncé il *Mbsorbe trop de lumière, et l'image extraordinaire reste éteinte fendant que l'alidade tourne de plusieurs degrés ; il faut multiplier les expériences pour arriver à une moyenne.

En procédant par la teinte sensible on obtient plus rapide- Bient et plus sûrement des résultats précis; sa longueur d'onde 'ctt invariable, comme nous l'avons expliqué plus haut. Cependant de suppose essentiellement que la dispersion est la même que dins le quartz; car, si le mouvement des plans de polarisation 'cessait d'être en raison inverse du carré des longueurs d'onde , 'la recomposition des couleurs dans les images ordinaires et extraordinaires serait soumise à d'autres lois, et il est au moins fMomable que la teinte qui remplacerait la teinte sensible n'en *ttnit plus les caractères. Or, dans la multitude des substances ^lcli?es, M. Biot n'en a trouvé qu'une, une seule, dont la dis- ^'ferâon édiappe à la loi conunune : c'est l'acide tartrique en dislohition dans l'eau ; et, chose bien remarquable, cet acide rentre dmsla loi 9 aussitôt qu'il se combine avec une base énei^ique, on même avec l'acide borique. Toutes les mesures relatives à Tadde tartrique exigent donc l'emploi du verre rouge ; il en est

soient egaiemenc acaves sur la lumiere poiansee ; soieni o site, « la déviation qu'elle a donnée aTec une Inmière si rouge ou le jaune, lorsqu'on Ta observée dans un tube gueur /; soit p la déviation qu'elle produirait si Ton poui serrer avec la même lumière, dans un tube d'une longue après avoir idéalement drnngé sa densité pour l'amené aussi égale à 1 , sans modifier en aucune sorte son action sp< Pour la densilé 1 son action étant p, pour la densi sera pS proportionnellement à la quantité de matière act tenue dans l'unité de volume; comme de plus elle est tionnelle à la longueur , elle deviendra p^/ pour la louj or on a trouvé cette déviation égale à «, on a donc

fùl= a et ? = Yr

Cette valeur de p qui, dans la même substance, ne doit ni avec 3 ni avec /, est le pouvoir rotaêoire mo/écmlaire cifiqae de cette substance.

On peut donc comparer ainsi les pouvoirs rotatoiir fiques des divers liquides homogènes, comme Tessence benthine, l'essence de citron, l'essence de laurier, etc., doi tions ne paraissent pas dépendre d'une substance actÎTe tiendraient en dissolution , mais bien de Jeiirs molécules et constitutives. Il restera à examiner si les pressions méc les dilatations par la chaleur, ou d'autres causes mod

CHAP. lY. — COMPARiUSON DES POUVOIRS ROTATOIRES. 479

l'iytrigînft^ de Tacide aspartique, malique, etc.; comment pooirait-on comparer les pouvoirs rotatoires de ces diverses «ifattances, qui ne peuvent pas être observées à Téut solide et fii doivent forcément être diluées et étendues dans des liquides four tee iomniaes à Vépreuve ?

Soient p le poids de substance active,

cr le poids du dissolvant inactif,

t la densité de la dissolution,

/ la longueur du tube dans lequel on l'observe,

a la déviation qu*elle produit sur la lumièi'e prise pour type,

p son pouvoir rotatoire, c'est-à-dire la déviation qu'elle produirait sur la même lumière, si Ton pouvait l'observer isolément à travers Tunité d^épaisseur et sous une densité égale à 1 .

Le poids /? -h a de la dissolution contenant im poids/? de ma- ; active, l'unité de poids contient — ^ — ; Tunité de volume

Dtient 8 unités de poids et par conséquent une quantité de maactive — ^ — ; la rotation p doit augmenter proportionnel-

Dent à la longueur / et à la quantité de matière active conte- \ dans l'unité de volume , elle devient donc ■ . ; cette roon a été trouvée égale à a, ainsi on a

-L^=d, dou p= % ^, ■

E les sdbstances actives qui se dissolvent conservent en effet mi foir rotatoire spécifique , il faut que pour chacune d'elles la de p floit constante et indépendante des qualités variais, v, / et S. Or, M. Biot a démontré par un grand nombre Inexpériences délicates que tous les phénomènes sont en général à ce principe fondamental , aussi longtemps du moins I la structure moléculaire n'est pas détruite, et que les actions ^, malgré leur énergie, laissent au groupe moléculaire '^^sa constitution primitive.

11 y a cependant des exceptions remarquables , par exemple , * pouvoir de l'acide tarb*ique change avec la quantité d'eau qui "^ à le dissoudre, et avec la température de la dissolution; le

LITRE Tî. — OPTlQïyE.

pouvoir du sucre àv canne interverti par les acides diminue rM dément u mesure que la température â'éJeTe; eependant po^ chaque température il reste à peu pm fixe et indépendant il| irmnablesp, s, / et 5. *

Mais dans le cas général on voit ijue ïyt ilétermîniitiQi] 4 pouvoir rotatoîre se réduit à prendre un poids p de subsiai^ active , à le dissoudre dans uti poids ou dans un volume d'd connu, car le poids se définira du volume par la table fies âA tatlous (t- 1, n^ 140), à trouver la densités de la dissolution^J enfin à observer la déviation a dans un tube de longueur /; aloi p étant eoimu, on pouna s'en serrir pour calculer d'avatioe ta m Yiation ft que Ton doit obtenir avec la même substance. <kl une autre dissolution de densité £' qui en contient xiu j s L J sur ïi' d*eau^ lorsïju'on l'observera dans un tube de lou^utiu i ear on aura

^'=pr

Pour certains corps la densité S' pourra se déduire âep' ci < et Ton sera dispensé de la cberdier; mais pour le sm^re, exemple, cela n'arrive pas, la densité de» crUtaux île «iicrti terminée directement par M, BiOt est t|580dS {Jmt. iie Ci et lie Phys.^ t. X, p, 3Ui), et en partant de cette donnée | «■alculer les densités des diverties dissolutions on les trouve jours plus faibles que les densités observées, et d* autant pi faibles que la dissolution est plus étendue,

3^ On a deux dissolutioi neut des déviations i longueur X, trouver

de longueur / dans un mélange de densité d^ conipo^r à^é poids p de la première et d*un poids p de la seconde.

Dajis ce mélange 1 effet total doit étie la somme des partiels, ceux-ci étant respectivement

:)lution est plus étendue, i

lissolutious actives de densités S, ^ qui M s a, «' quand on les observe avee un tube I -i^ là déviaûon a qui sera observée avec un dq

il en résulte

ijdt

et

CHAP. IV. — COHPARAlSOiS DES POUVOIRS ROTATOlilES. 481

Si 1*00 Teut , par exemple , que les deux dissolutions se compensent et doanent un effet nul, on aura pour condition

ta'"" S'/?"" P»

est-à-dire que les dissolutions doivent agir en sens invei^se et i*il faut en prendre des volumes i^ et i^' , qui soient en raison iiTerse de leurs rotations a et oc'.

M. Biota yérifié cette déduction en opérant sur deux dissoin sucrées : Tune de sucre de canne , qui , observée par la tante sensible, donnait une déviation à droite de 52^,46 dans un de 146'""",25; l'autre de sirop de ce même sucre, internû par l'acide chlorhydrique , et rendu incristallisable, contede plus le clilorure de calcium qui s'était formé en neutraittut Tacide avec du marbre ; celle-ci donnait une déviation à ucbe de— 25^33 dans un tube égal de 146'""",25, et observée ■reiliement par la teinte sensible. Le rapport de ces deux délûons était 2,07, ,et en prenant des volumes 100 de la prcère et 207 de la seconde , le mélange s'est trouvé en effet par- Mement neutre {Atm. de Chim, et de Phjrs,^ ^- ^)) <lu moins r la température de Texpérience, car, en le cliaufTant il :nisans doute donné une déviation à droite, et en lerefroidis- ; une déviation à gauche , puisque le pouvoir du sucre inters'affaiblit tellement par la chaleur qu'à 35® il n'est plus le lei I environ de ce qu'il est à 1 0^.

215. Expértemees de H. Pastear sur la corrélation qui entre la forme eristalllne et les propriétés optiques. — L Biot avait établi les lois remarquables de la polarisation rodans l'acide tartrique , et montré que cet acide porte lui ses propriétés optiques dans la plupart des sels qu'il ; M. Mitsdierlich avait signalé le tartrate double de soude d'ammoniaque, qui est actif sur la lumière, et le paratartrate hotrespondant qui est inactif, bien que ces deux sels fussent identiques, au moins en apparence, pour la composition chimie ifK, la forme cristallographique et toutes les autres propriété^' X. Pasteur , avec une rare sagacité , a trouvé le caractère dis» linctif de ces deux sels, et cette observation fondamentale jetUf m nouveau jour sur la structure moléculaire des corps. En exa- ■inant avec attention les divers tartrates cristallisés, il a re- DQoau d'abord que leurs formes peuvent cire dérivées de prismcîs II. 3^

(IroîtK ou très-peii obliqua*, à base rrctangle; maïs il n surtout de petites facettes , dei ogentit à la loi rie êjmêtiiè Ihùij et qui , placées d'uue Tuaniere dîssynietritiue tur les deal Imses, forment ce qu'on appelle une héndédrîe; pour tin oliw?» valeur 1 tenant le crL^tal d'une certain ç lacou bien définie > Xhm miédrie est à droite. Les paratartrates simples n^'offrent rien m pai'eil; tt'pendant M. Pasteur, ayant fait erislalliser nvec !e« pr« cautîoitô convenables le paratartiate double de soude et d'ainimi niuquç, pamnt à Sfiisir cpielques cristaux isoles qui avaient aiiH le cai^aetère heiuiédrique , mais qui le présentaient , le* xixm ffmtche, les autres à droite comme lestartrait^* Alors, ayauî fi dijiKoudre séparément les cristaux hémîédriques à dn^iie € t h cristaux hémiédiique^ à gauche pour chercher sa e^ dissoliirin n'auraient pas quelque pouvoir rotatoire, il eut la .«tî! lis faction voir quelles faisaient tourner cnergiquement le plan de pi>lan-satî( et qu'elles le faisaient tourner en sens contraire, les crîstans miédriques de droite te portant à <lroiie elles cristaux hémi< que,s tle gauche le portant à gauche ^ avec une énergie pa (^lîH. de Cfiim, et de Phr**^ t. XXIV» page 442, aimée t Quelle différence peut-il y ave>tr entre ces fleuiL sortes de cri? formés simultanément iluns une même dissolution primitive para ta r Ira te double de soude et d* ammoniaque? L* observation pi ILS attentive , Tanalyse chimique la plus exacte ne peuvent révéler aucune ; même subslanco, même forme générale, mè propriétés à tous égards ; la seule difterence perceptil>le est A détail de la forme crisiallographique, dans ces facettes hémicÉ! ques qui se trouvent placées, ici à droite, là à gauche; fappehi ainsi raneienne observation de M. Herschel sur le crislnl roche.

On sait que Tacide paratartrique, contni d'abord vei-s I ft l!» f le nom d'aeide racémique, a été obtenu en grande qiminité pi M. Kestner^ habile fabricant de 'lîiann ; proiluit accidentel, vf sultan t du traitement des tartres déptws par le vin ttes V< et que M, KèStner lul-mc^me n'a pas pu obtenir do nonvein, pendant il en avait conservé, et, par ïi4e pour ta sdence, il *'< empressé d*en donner k M. Pasteur autant qu^il lui en » fal pour ses expériences iÂnn, de Chim, et de Phrjs., t- XXA p. 5G). Je regrette de ne pouvoir donner îd que qoriip unes des conclusions de ce travail , non moins remarquable ] Texcellente méthode expérimentale que par la ncnmaiiléil

f, IV. -â. COMPARAISON DES POUVOIRS ROTATOIRES. 483

M. Pastavr^ après avoir saturé des pokls égaux d'acide paîqoe, l'un avec la soude j Tautre avec Tamnioniaque, et es liqueurs neutres , a obtenu par refroidissement ou par ation spontanée, de nombreux et grands cristaux de paite double de soude et d'ammoniaque , ayant les caraci les propriétés dcmt nous venons de parler. Ajoutons que (taux bémiédriques à droite, tirés de cette dissolution re , dissous et redissous à part un grand nombre de fois, nent jamab par la cristallisation de cristaux hémiédriques le ; réciproquement, ceux-ci, traités de même, ne donmais trace des premiers. Ainsi, quant à la forme, ce sont ubstances distinctes ; cependant il est peu probable » existent séparément dans la dissolution primitive, car kurraient alors se précipiter par la cristallisation en prc^ B un peu différentes, et Teau mère exercerait une action uunière, ce qu*on n'observe janaais. AL Pasteur a isolé les le ces deux sels doubles, en assez grande quantité pour nettre à toutes les expériences ; les cristaux hémiédriques ite lui ont donné un acide dont il a constaté la parfaite ^ aTec Tacide tartrique ordinaire ; les cristaux hémiédriques ite lui ont. donné un autre acide , de même composition ide tartrique, mais exei^çant à gauche sur le rayon polarisé nés actions que Tacide tartrique exerce à droite. U en ré- >nc que l'acide paratartrique est composé de deux acides,

Tancien acide tartrique que nous appellerons acide tar~ irait; et le nouvel acide isolé par M. Pasteur, que nous roos acide tartrique gauche.

leux acides peuvent-ils synthétiquement reproduire Tairatartrique? C'est une question que M. Pasteur a aussi

; et , diose digne de remarque , c'est par une action ne assez vive et avec dégagement sensible de chaleur que paratartrique ou racémique se forme lorsqu'on mêle deux ÛODS concentrées d'acide tartrique di*oit et d'acide tartriuche. Le mélange se prend en masse, et il suf&t de redis-

pour avoir de très-beaux cristaux , identiques à tous à ceux de Vacide paratartrique primitif. ^ïisteur a étudié, dans leur composition et dans leurs prooptiques, tous les sels formés par l'acide tartrique gauche, ooofttaté dans tous les cas, entre ces produits et les proiMJoyiff de Facide droit, la parfaite identité chimique

propnetes optiques dans lasparagine, dans 1 acide qui s*en dérive dii*ectement par Taction des alcali dans Facide malique naturel [uinn. de Chim, et t. XXXI et XXXIV, aim. 1861 et 1862). Presque temps, M. Dessaigne, de Vendôme, tirait du funis moniaque un acide aspartique qui devait, par 5 même, se distinguer optiquement de Tacide aspart dent, bien qu'il lui fitt à peu près identique par toi très propriétés; M. Pasteur a constaté en effet que c inactif sur le rayon polarisé. Ce résultot curieux se autre question : M. Piria ayant fait voir que par Tacide nitrique nitreux sur l'acide aspartique on p Tacide malique ordinaire, que doit-il arriver ici ? Les < aspartiques donneront-ils le même acide malique ? IM répondu à cette question en démontrant que Tacide inactif donne un acide malique inactif ^ ayant < même composition et des propriétés très-analogue y a deux acides tartriques opposés, deux acides différents qui impriment chacun leur caractère dl deux acides maliques qui s'en dérivent. Ces expéri nent confirmer d'une manière remarquable les résul portants et si variés que M. Biot avait obtenus, et d< servi avec tant de succès pour montrer que la pola tatoire est aujourd'hui le moyen le plus puissant qi donné pour pénéti*er dans la stiiicture moléculaire ai

CHAP. I¥. — COMPARAISOIf DES POUVOIRS ROTATOIUES. 4H5

précieux pour plusieurs rechei*cbes. Nous allons, B peu de mots, indiquer sa construction (Pl. 45, Fig. 4, 5, 1^7, «).

La figure 4 le représente dans son ensemble . k la figure 5 représente à part, sur la ligne xy^ prise poiur axe de l'instrument , la coupe verticale de toutes les pièces

i agissent sur la lumière ; les lignes ponctuées les reportent à la qu'elles occupent en réalité dans le corps de l'appareil. On ngue trois prismes polarisants, a, &, c, et quatre lames de K, g^ h^i^ k^ toutes perpendiculaires à l'axe, t, prisme de Nicol, polarisant le faisceau incident, qui vient i^nérai d^une lampe de Carcel, munie de son globe et placée te hauteur convenable.

fy plaque de quartz de 3 ou 4 millimètres d* épaisseur. les deux pièces composent le système éclairant; elles pourint n'y être pas, ou être placées ailleurs; elles n*entrcnt dans ompo^itiou de l'instrument que comme un verre coloré qui nierait une nuance convenable.

, polariseur, prisme biréfringent achromatisé; il ne donne me image, les diaphragmes arrêtent l'autre ; admettons que e qui passe soit polarisée dans le plan vertical ; sa couleur md de la position du prisme de Nicol; en le tournant à droite k gauche, on lui donne des nuances diverses parmi lesquelles lut choisir celle qui convient d'après la coloration du liquide Bis à répreuve.

Y plaque à deux rotations; elle est représentée à part (Fig. G) ur une plus grande échelle ; ses deux moitiés d et d! sont de ne épaisseur ; mais l'une d a été tirée d'un cristal tournant luc^e, et l'autre d^ d'un cristal tournant à droite. Ainsi, en la rersant, le faisceau polarisé est coupé en deux; dans Tune , plans de polarisation sont dispersés à droite; dans Tautre , loat dispersés à gauche et de la même quantité pour chaque leur.

!e licpiide contenu dans le tube m (Fig. 4) agit comme une le de quartz d'une épaisseur inconnue or, qui serait, par exem- I pasiiipe ou tournant à droite ; son effet s'ajoute donc à celui la plaque de droite et se retranche de celui de la plaque de idie. Le principe de l'appareil consiste à détruire cet effet, ou lot & le compenser ; pour cela il faut mettre à la suite du tube t faune de quartz de même épaisseur or, mais d'une action in-

i86 LIVRE YI. — OPTIQOE.

verse ; c'est là ce qui constitue le compensateur qui cil oompoié «rune lame fixe i et de deux bmes mobiles i.

i et k formant compensateur y ces deux lames tournent ti(>1Iement eu sens contraire Tune de Tautre. Admettau fK tourne à droite et que son épaiss^u* soit de 3 millimètres; akn k tourne à gaudie, mais son épaisseur est Tariable : on pcitki donner à volonté toutes les épaisseurs comprises entre 3 €14; donncnr.-lui 3, elle détruit juste l'effet de i; donnez-lui 3-f^ détruit r effet de i et Tefifet du liquide contenu dans le tube fi est représenté par Tépaisseur x d'une lame à droite ; doiuxiFU 3 — jr, elle détruira TefFet de i et celui d un liqoideooQtennèi le tube ayant une action à gauche équivalente à une épaisKV de quart'/.. Le compensateur pourra ainsi détruire l'effet de Mi les substances contemies dans le tube^ qu'elles tournent à ou à gauche, pourvu que F intensité de leur actionne dépaefi celle de 1 millimètie de quartz. On pourrait un peu étendiei limites du compensateur , mais à 1 millimètre ou 1 auIW et \ de part et d'autre elles sont en général sufEsanl».

Pour obtenir ces effets, la lame /(est coaiposée de deux fi un peu prismatiques abc et Jef{FiG. 7) , exactemeni de wà angle tournant dans le même sens , ayant leurs faces ai €l perpendiculaires à l'axe.^ Tout se réduit akurs à les faire {Em Tune devant l'autre, pour augmenter ou diminuer Tensembiel leur épaisseur; cet effet s'obtient par un pignon qui engrène il fois dans les crémaillères des montures de chaque lame(Fi6.i)l au moyen dVchelles divisées que portent ces montures, «i retendue du mouvement qu'il a fallu donuer aux lames, rt II graduation est fuite pour que l'on puisse en dc^uire l'é] de quartz (|iii compense la substance soumise à l'épreuve.

<*, analyseur^ prisme bi-réfringent tout à fait semblable à de l'appareil de M. Biot, ne laissant passer que l'image extntf dinaire ; seulement il est fixe, %t Tune des conditions d'e: est ici d'empêcher qu'il ne puisse se mouvoir lorsqu'on l'ipl* dans Tazimut qu'il doit avoir.

La détermination de cet azimut est un point important ci i^ licat 5 puisque le compensateur détruit l'effet du liquide aoitf** répreuve , il faut avoir dans les deux moitiés du faisoeiVf • qu'il sort de la plaque à deux rotations, des images facil0>'^ connaître et qui se contrôlent l'une par l'autre; rien n'cJCp" simple et plus rigoureux que de les prendre égales pouriau***'