ÉLÉMENTS DES TISSUS VÉGÉTAUX

§ t. — DOSAGE DE LA CELLULOSE.

Préparation de la liqueur de Schweiizer. — La liqueur de Schweitzcr peut être préparée de deux manières différentes. L’une consiste à traiter le cuivre au contact de l’air par de l’ammoniaque concentrée, l’oxygène est absorbé et le cuivre se dissout à l’état de combinaison oxygénée complexe, en formant une liqueur d’un bleu intense. Pour que la liqueur soit active, c’est-à-dire qu’elle dissolve une quantité notable de cellulose, il faut qu’elle soit suffisamment concentrée ; il faut donc faire agir l’ammoniaque sur le cuivre pendant un temps assez long, et d’un autre côté remplacer dans la liqueur l’ammoniaque qui s’évapore. Le procédé le plus commode consiste à laisser tomber goutte à goutte d’un vase de Mariotte de l’ammoniaque concentrée sur de la tournure de cuivre placée dans une grande allonge, dans laquelle l’air circule librement et dans laquelle la tournure de cuivre n’est pas tassée. Lorsque la liqueur est écoulée complètement, on la remet dans le flacon de Mariotte et on la fait écouler de la même manière et cela un grand nombre de fois ; mais comme dans cette opération, l’ammoniaque s’affaiblit constamment, on a soin de temps en temps d’y faire passer de l’ammoniaque gazeuse, pour la maintenir presque saturée. En préparant ainsi 4 ou 5 litres de réactif à la fois, on peut s’arranger de manière à ce que le flacon se vide trois ou quatre fois par jour, et tous les deux jours on sature le liquide par l’ammoniaque gazeuse. Au bout de 5 à 6 jours, le réactif est très concentré et agit avec énergie sur la cellulose. Le liquide doit être conservé dans un flacon bien bouché et à l’abri de la lumière.

On peut encore employer un autre procédé, du à M. Péligot, qui a l’avantage d’être plus rapide, et qui consiste à ajouter à une solution de sulfate de cuivre assez d’ammoniaque pour que le précipité formé d’abord soit entièrement redissous; puis de la potasse jusqu’à cessation de précipité. Le produit ainsi obtenu est lavé et peut être conservé à l’état humide.

Pour préparer avec ce corps la liqueur de Schweitzer, on le dissout dans la plus petite quantité possible d’ammoniaque; on obtient une liqueur bleue, dont les propriétés sont sensiblement identiques avec celles de la liqueur précédente.

Mode d'emploi de la liqueur de Schweitzer. — Ce réactif a la propriété de dissoudre le tissu végétal qu’on a désigné sous le nom général de cellulose, et de le laisser se précipiter, lorsqu’on vient à saturer par un acide; mais cette dissolution ne se fait bien et d’une manière complète que lorsqu’on emploie des précautions spéciales, dont les principales consistent à faire agir le réactif sur une matière extrêmement divisée, contenue dans un mortier sur lequel on place une cloche pour éviter l’évaporation de l’ammoniaque. De temps en temps on broie la matière pour renouveler les surfaces, on laisse ainsi digérer pendant plus de 12 heures avec une quantité de réactif qui doit être au moins égale à 30 ou 40 fois la cellulose à doser.

Une précaution préliminaire extrêmement importante consiste à débarrasser, autant que possible, la matière végétale sur laquelle on opère des substances que peuvent enlever les réactifs qui sont sans action sur la cellulose. Ainsi il faut commencer par épuiser par l’éther pour enlever les matières grasses et résineuses, puis par l’alcool, et par l’eau froide légèrement aiguisée d’acide chlorhydrique. On chauffe après cela avec une solution de potasse à 5 pour 100 pendant au moins une demi-heure et on lave de nouveau à l’eau. Après ce dernier traitement, on lave à l’eau, on dessèche et on soumet à l’action du réactif cuivrique. Si les précautions qui précèdent n’avaient pas été prises, l’action de ce réactif resterait incomplète et serait dans tous les cas très longue, la cellulose étant protégée contre l’action de la liqueur de Schweitzer par diverses substances grasses ou résineuses, pectiques, etc., que le traitement précité enlève.

La dissolution de la cellulose étant opérée, on verse la matière sur un entonnoir garni d’amiante et qu’on a soin de recouvrir d’une plaque de verre. La filtration est ordinairement très lente ; pour l’activer, on peut adapter à l’entonnoir un long tube rempli d’eau et destiné à produire une aspiration.

Lorsque la première partie du liquide est passée, on lave le mortier avec quelques centimètres cubes de réactif qu'on rajoute dans l’entonnoir; ce qui reste dans celui-ci est également lavé avec le même réactif.

Toutes les liqueurs étant recueillies et exemptes de toute matière en suspension, il faut précipiter la cellulose par un acide. Mais là encore il faut des précautions spéciales; car l’excès d’acide ajouté redissoudrait partiellement la cellulose précipitée. Pour éviter cet inconvénient, il convient d’ajouter un acide faible tel que l’acide acétique et de ne mettre que la quantité absolument nécessaire pour saturer l’ammoniaque. On cesse de verser l’acide acétique, dès que la liqueur, qui était d’un beau bleu foncé, devient d’un bleu verdâtre. On s’assure alors, au moyen d’un papier de tournesol, que la réaction des liquides est nettement acide. La cellulose se précipite

ordinairement sous forme de flocons très volumineux. Pour laver ceux-ci, on étend avec de l’eau, on délaye bien toute la masse et on la laisse déposer du jour au lendemain. On décante alors la partie surnageante, claire, et on rajoute de nouveau de l’eau qu’on décante également lorsque la matière s’est complètement déposée. On peut alors recueillir la cellulose sur un filtre en papier Berzelius, auquel sert de tare un autre filtre de poids égal. On place les deux filtres l’un dans l’autre de manière à ce que celui qui doit recevoir la matière soit à l’intérieur; on lave avec de l’eau chaude et lorsqu’il n’y a plus de cuivre dans les eaux de lavage; on porte à l’étuve et on dessèche à 100°. Les filtres sont séparés et introduits tout chauds encore dans deux étuis légers dont l’un sert de tare à l'autre. — L’augmentation de poids correspond à la cellulose. Mais il y a une correction à y faire ; cette cellulose, en effet, retient énergiquement de l’oxyde de cuivre, dont il faut défalquer le poids de celui de la cellulose. On incinère le filtre contenant cette dernière et on pèse le résidu minéral dont on retranche le poids des cendres que laisse le papier lui-même. La différence représentant l’oxyde de cuivre est retranchée du poids de la cellulose.

Remarque. — Lorsque la substance dans laquelle on veut doser la cellulose contient de l'amidon, comme c’est fréquemment le cas et en particulier pour les graines, il faut enlever l’amidon, dont la présence rendrait l’opération moins nette ; dans ce but, on effectue un traitement à la diastase, après avoir épuisé par l’éther, en se plaçant d’ailleurs dans les conditions qui sont indiquées à l’occasion du dosage de l’amidon dans les graines.

On ne trouve pas dans les plantes d’autres substances pouvant être confondues avec la cellulose par leur solubilité dans la liqueur de Schweitzer, si l’on a au préalable opéré les traitements que nous avons indiqués. Mais, dans le règne animal, il existe des substances azotées que dissout le réactif et qui, dans les recherches spéciales, pourraient être prises pour de la cellulose végétale. Telles sont, par exemple, la soie, la dermatine, cette dernière constituant une espèce chimique définie très répandue dans les tissus des animaux ; mais cette substance a une propriété qui la distingue très nettement de la cellulose; elle est soluble dans un réactif dans lequel le zinc remplace le cuivre et qui est préparé absolument comme la liqueur de Sehweitzer, avec la seule différence que ce sont des copeaux de zinc qui remplacent des copeaux de cuivre. Cette liqueur zinco-ammoniacale dissout les matières azotées telles que la dermatine; elle n’a aucune action sur la cellulose et permet ainsi d’intervenir utilement dans des recherches spéciales d’analyse immédiate.

§ 2. — PECTINE.

Les corps peetiques se trouvent en abondance dans les végétaux ; peu de parties des plantes en sont complètement exemptes. Ces matières sont intéressantes à étudier, non seulement parce qu’elles entrent dans la constitution des cellules végétales, mais encore parce qu’elles jouent un rôle important dans l’alimentation, étant facilement et complètement digestibles.

Les corps appelés peetiques se distinguent en général par l’état gélatineux qu’ils

affectent lorsqu’on les met en liberté; ils sont tous très altérables, surtout sous l’action des alcalis et sous celle de ferments solubles qui, suivant M. Fremy, les accompagnent généralement. Il faut donc certaines précautions pour les extraire et pour les doser. C’est ordinairement sous la forme de pectate de chaux, de pectose ou de pectine qu’on rencontre ces corps dans les végétaux. Nous allons nous occuper de reconnaître qualitativement chacun de ces corps et d’en effectuer le dosage.

Nous emploierons les méthodes indiquées par M. Schlœsing, avee quelques modifications de détail peu importantes.

La' pectine se rencontre le plus souvent dans les fruits dont la maturité est très avancée; elle donne aux jus de ces fruits leur viscosité. Cette pectine est produite aux dépens de la pectose, substance insoluble dans l’eau, sous l’action des acides étendus et chauds.

Pour rechercher la pectine dans un fruit, par exemple, on râpe en additionnant d’un peu d’eau et on exprime. La pectine se trouvera dans le liquide. En ajoutant à ce liquide préalablement filtré trois ou quatre fois son volume d’alcool fort, la pectine se précipite sous la forme de longs filaments blancs. On peut la recueillir, la sécher et la peser, si l’on est sûr qu’elle n’est point souillée de gommes. Mais il vaut mieux, surtout pour se mettre à l’abri de l’erreur attribuable aux gommes, transformer la pectine en acide pectique. Dans ce but, on dissoudra dans l’eau chaude la pectine obtenue par la précipitation de l’alcool ; on ajoutera à ce liquide 2 pour 100 de carbonate de soude et on chauffera au bain-marie vers 50°, pendant une ou deux heures. Au bout de ce temps, toute la pectine est transformée en pectate de soude. On décompose ce pectate par un léger excès d’acide chlorhydrique et on ajoute à la liqueur le double de son volume d’alcool concentré. L’acide pectique se dépose sous la forme gélatineuse. On le recueille sur un petit linge très fin ; on exprime doucement de manière à ne pas le faire sortir à travers les mailles de la toile. On le lave avec un peu d’alcool, on le dessèche à 100° et on le pèse. Il est bon après cette pesée, qui doit se faire dans un petit flacon bouché, d’incinérer l’acide pectique et de retrancher le poids des cendres du poids primitivement trouvée

On a ainsi déterminé la pectine en la ramenant à l’état d’acide pectique.

Il arrive quelquefois, surtout lorsque les jus végétaux sont très acides, qu’un peu d’acide pectique se dissolve en même temps que la pectine, dont le dosage serait ainsi faussé. Pour éviter cet inconvénient, on peut ajouter une petite, quantité d’un sel calcaire neutre comme le chlorure de calcium, qui précipitera l’acide pectique sans toucher à la pectine. L’opération se continuera du reste de la même manière que précédemment.

§ 3. — PECTOSE.

La pectose est très abondante dans les tissus végétaux; elle est insoluble dans l’eau, mais elle a la propriété de se transformer sous l’action des acides étendus et chauds en pectine et sous l’action des alcalis étendus et chauds en acide pectique. C’est cette dernière réaction que nous employons pour la reconnaître et la doser.

Un lavage à 1 eau froide permet de la débarrasser de la pectine; mais elle peut être mélangée de peelate de chaux dont il faut la débarrasser au préalable pour pouvoir reconnaître sa nature et opérer son dosage.

Pour enlever ce pectate de chaux, il faut d’abord employer l’acide chlorhydrique qui éliminera la chaux et mettra l’acide pectique en liberté. Après un lavage à l’eau, on enlève à son tour l’acide pectique en lavant par une solution tiède d’oxalate d’ammoniaque contenant environ 4 pour 100 de ce sel, en laissant le contact se prolonger pendant quelques heures. L’acide pectique étant ainsi éliminé, on transformera la pectose en acide pectique à l’aide du carbonate de soude et dans une solution alcoolique.

Prenons, par exemple, le cas de la carotte. 50 grammes de carottes sont réduits en pulpe très divisée et lavés avec de l’eau froide pendant assez longtemps, jusqu’à élimination complète des matières solubles, puis exprimés; dans le cas actuel il n’v a pas de pectate de chaux, ee qui dispense de l’élimination de l’acide pectique. La pulpe parfaitement exprimée est plaeée dans un ballon avec 2 grammes de carbonate de soude cristallisé dissous dans 3 ou 4 centimètres cubes d’eau, puis additionnée d’environ 150 centimètres cubes d’alcool à 85° centésimaux.

On chauffe au bain-marie de manière à faire bouillir l’alcool ; le ballon portera un bouchon muni d’un long tube qui condensera l’alcool et le fera retomber dans le ballon. Au bout d’une à deux heures, la transformation de la pectose en pectate est complète, mais ce pectate est resté à l’état insoluble. On décante sur un entonnoir garni d’un petit tampon de coton, dans lequel on fait tomber toute la matière en lavant avec un peu d’alcool. L’acide pectique est mis en liberté par 2 ou 3 centimètres cubes d’acide chlorhydrique mélangé à 10 centimètres cubes d’alcool. On laisse la matière s'imprégner pendant quelque temps de cette solution acide; puis on lave sur l’entonnoir même, d’abord avec de l'alcool légèrement acidulé par de l’acide chlorhydrique et ensuite avec de l’alcool seul, jusqu’à ce que ce dernier passe complètement neutre. L’acide pectique qui est insoluble dans l’alcool se trouve à l’état de liberté dans l'entonnoir, mélangé de corps cellulosiques et autres. Pour le séparer on introduit la matière, dont l’alcool a été préalablement enlevé par l’évaporation à l’air, avec 50 centimètres cubes d’une solution à 5 pour 100 d'oxalate d’ammoniaque. On chauffe au bain-marie à 35° pendant quelques heures, en agitant fréquemment, puis on filtre sur un petit filtre en papier et on lave à plusieurs reprises avec de petites quantités d’eau tiède contenant environ 1 pour 100 d’oxalate d’ammoniaque. Tout l’acide pectique se trouve en dissolution. On acidulé la liqueur avec de l’acide chlorhydrique et on y ajoute 2 fois son volume d alcool. L’acide pectique se précipite sous la forme de masse gélatineuse. On recueille sur un petit linge très fin et on exprime doucement entre du papier buvard. L’acide pectique se détache très facilement du linge; on le recueille dans une capsule et le sèche à 110° et on le pèse.

Il faut avoir grand soin, dans cette opération, de ne pas introduire trop d’oxalate d’ammoniaque, car celui-ci pourrait être partiellement précipité par l’alcool et se retrouver avec l’acide oxalique. L’addition d’une quantité suffisante d’acide chlorhydrique évite complètement cet inconvénient.

§ 4. — ACIDE PECTIQUE.

Cet acide est très abondant; mais il est à peu près toujours combiné à la chaux, formant un pectate insoluble. On ne peut opérer sa dissolution qu’en le mettant en liberté. Prenons comme exemple le dosage de l’acide pectique dans le son de fèves, c’est-'a-dire dans le testa qu’on enlève lorsque l’on fait les farines de légumineuses. Ce produit est très riche en acide pectique; il en contient jusqu’à 12 pour 100, à l’état de combinaison calcaire.

Après avoir divisé mécaniquement, et aussi finement que possible, à l’aide d’un moulin à noix, par exemple, la matière préalablement séchée, on en pèse 5 grammes ; on les place dans un petit entonnoir garni d’un tampon de coton et on les imprègne d’alcool contenant 10 pour 100 de son volume d’acide chlorhydrique. On laisse en contact pendant quelques heures, de manière à ce que le liquide ait pu pénétrer toute la masse et dissoudre la chaux; puis on lave à plusieurs reprises par de l’alcool légèrement acidulé et, après l’élimination complète de la chaux, par de l’alcool pur. Lorsque les liquides de lavage ne sont plus acides, on arrête et on fait sécher dans une étuve dont la température ne dépasse pas 50°. L’acide pectique se trouve en liberté dans la masse séchée qu’on traite par l’oxalate d’ammoniaque, comme on l’a expliqué en parlant de la pectose. Cette solution précipitée par l’acide et l’alcool donne l’acide pectique contenu dans les 5 grammes de matière analysée.