MATÉRIEL EMPLOYÉ DANS LES ANALYSES VOLUMÉTRIQUES

Ce matériel est fort restreint ; il se compose de flacons et éprouvettes graduées pour préparer les liqueurs titrées; de vases pour effectuer les essais; de pipettes pour déposer dans ces vases des volumes connus des liqueurs à essayer, enfin de burettes graduées destinées à y verser les liqueurs titrées.

i° Ballons jaugés. — Pour préparer les liqueurs titrées, on se sert surtout de ballons jaugés de 2000, 1000, 500, 250 centimètres cubes, ceux de 1 litre étant de beaucoup les plus employés. Ils portent un trait fin de repère

Fig. 64.

vers le bas de leur col, qui est étroit de manière à diminuer l’erreur de mesure, et assez long pour qu’on puisse agiter le liquide et rendre les dissolutions homogènes; ces ballons portent ordinairement un bouchon rodé à l’émeri.

ENCTCLOP. CBIM,

On trouve dans le commerce des fioles toutes graduées (fig. 64), mais rarement avec assez d’exactitude; de plus les constructeurs indiquent rarement la température à laquelle la graduation a été effectuée, et dont la connaissance est pourtant indispensable pour la comparaison des mesures, de sorte qu’on ne peut se servir d’une fiole graduée qu’après l’avoir vérifiée; il est dès lors aussi simple de faire la graduation soi-même, ce qui est d’ailleurs facile. A cet effet on choisit deux fioles convenables, on les pose sur les plateaux d’une balance sensible : à côté de l’une d’elles on place 997s',08 (pour une fiole de 1000 centimètres cubes), ce nombre représente ce que pèse un litre d’eau à 43’ degrés en tenant compte de la perte de poids dans l’air tant du liquide que du métal qui constitue les poids, ces derniers étant supposés en laiton, et on fait équilibre

Fig. 6S.

avec de la tare. Cela fait on enlève les poids et on remplit la fiole d’eau distillée à 15” environ (1 degré en plus ou en moins, n’amenant pas de perturbation sensible) ; le ballon contient alors exactement 1 litre à l-a”, température qu’on adopte une fois pour toutes. On le place sur la table où se font les dosages, table qui doit être parfaitement horizontale, et on marque la partie inférieure du ménisque avec un papier gommé portant un trait fin. Il n’y a plus dès lors qu’à vider la fiole et à tracer au diamant tout autour du col le trait de repère, ce qui se fait à l’aide d’un tour sur lequel on centre le col du ballon.

On emploie quelquefois des éprouvettes pour la préparation des liqueurs titrées (fig. 65), leur diamètre considérable ne permet pas d’obtenir une précision aussi grande qu’avec les ballons à col étroit; en outre elles ne peuvent être fermées.

3” Vases à essais. — Les essais peuvent se faire dans des vases de forme quelconque; cependant on emploie le plus fréquemment, pour les réactions qui ne donnent pas lieu à la formation de précipité, des verres cylindriques ou

légèrement coniques (fig. 66) ; pour les essais comme ceux d’argent dans lesquels il se produit un précipité qui se rassemble par l’agitation, ils se font plus rapi-.

3“ Pipettes. — Les pipettes destinées aux analyses doivent pouvoir puiser les liquides directement dans les flacons à col étroit qui les contiennent d’habitude. On évite ainsi de mélanger ces liquides avec les précipités qui peuvent se

Fig. 67 et 67 bis.

former au fond des flacons, et qu’un transvasement agiterait, et aussi de mouiller le col des flacons où l’évaporation des solutions déterminerait un dépôt de cristaux que le liquide versé par le col dissoudrait ensuite.

S’il s’agit de pipettes de petites dimensions, on satisfait à cette condition en les prenant étroites, s’il s’agit de grandes pipettes (fig. 67 et 67 bis) on souffle vers leur milieu une partie fortement renflée portant au-dessous d’elle un tube de 15 centimètres environ qui permettra de puiser le liquide.

La capacité des pipettes varie de 1 à ISO centimètres cubes; entre 1 et 20, elles sont faites le plus souvent d’un simple tube de verre divisé en dixièmes de centimètre cube.

La capacité inscrite sur la pipette correspond, ou bien*au volume du liquide qui s’écoule depuis un trait marqué au-dessus du renflement jusqu’à un trait marqué au-dessous, ou bien à celui du liquide qui s’écoule d’un trait placé audessus de la partie renflée jusqu’à ce que la pipette soit complètement vide ; mais il faut définir ce que l’on entend par vider la pipette ; si l’on se borne à laisser couler le liquide, il en reste une certaine quantité adhérente à l’orifice d’écoulement; il en est de même quand on souffle dans l’instrument, mais alors la quantité de liquide adhérente est moins grande; enfin si après écoulement total du liquide on touche celui-ci avec l’extrémité de la pipette pour la relever aussitôt, il

Fig. 68 ot 68 bis.

restera encore du liquide à son extrémité, mais en quantité différente de celle qui y était primitivement retenue. Il est clair qu’il faudra adopter celle de ces trois manières de vider la pipette qui aura été suivie lors de sa graduation ; aussi les pipettes fournies par les constructeurs doivent-elles toujours être vérifiées en pesant leur contenu défini comme il vient d’être dit. Pour cela, on place un flacon sur la balance, on le tare et l’on y fait couler le contenu de la pipette depuis le trait supérieur de la jauge jusqu’au trait inférieur, ou suivant le cas depuis un trait déterminé jusqu’à l’orifice d’écoulement; on bouche le flacon et on pèse l’eau. Du poids trouvé et de la température, on déduit au moyen des tables de dilatation de l’eau le volume de la pipette. En général, la capacité indiquée est exacte à 1 centigramme près, ce qui est suffisant; s’il en était autrement, la pipette devrait être rejetée.

Enfin la manière de remplir une pipette n’est pas indifférente : si son extrémité plonge trop peu dans le liquide, on peut introduire des bulles d’air; si on aspire trop vite, on peut faire dégager une partie de l’air dissous dans le liquide, et dans ces deux cas il se forme à la surface du liquide une mousse qui peut gêner dans la suite; enfin la forme du ménisque, et par suite le volume de

liquide, sont variables avec la manière dont l’affleurement au repère a été obtenu. Pour éviter ces différents inconvénients, il convient de remplir la pipette en aspirant lentement jusqu’à ce que le liquide soit parvenu au-dessus du trait de jauge et de laisser ensuite écouler l’excès de la liqueur pour déterminer l’affleurement.

'4° Des burettes. — Les burettes sont des instruments à l’aide desquels on laisse couler goutte à goutte les liqueurs titrées dans les liquides à essayer. Elles sont divisées en parties d’égale capacité, de sorte qu’en notant le volume de liqueur contenu dans la burette au commencement de l’essai et à la fin, on connaît le volume du liquide employé. Les burettes ont des formes très différentes; elles peuvent se ramener à deux types : celle de Mohr et celle de Gay-Lussac.

Burette de Mohr. — Elle consiste en un tube de verre aussi bien calibré que

Fig. 69 et 70.

possible, divisé en cinquièmes ou mieux en dixièmes de centimètre cube, ce qui

correspond encore, avec les burettes ordinaires, à un intervalle de 2 millimètres environ entre deux divisions consécutives. La partie supérieure est légèrement évasée pour faciliter l’introduction des liquides; l’extrémité inférieure est étirée et terminée par une olive sur laquelle est placé un caoutchouc blanc ordinaire de 4 centimètres environ de longueur, dont l’autre bout s’applique sur un petit tube étiré en pointe à son extrémité libre ,et que la pression du caoutchouc suffit à retenir; c’est par là que s’écoulera le liquide de la burette maintenue verticale.

Fig. 71.

Pour déterminer ou arrêter l’écoulement, on saisit le caoutchouc dans une pince en fil de laiton (fig. 71). Pour fabriquer cette pince, on recourbe le laiton en un cercle de 10 à 11 millimètres de rayon pendant que les deux bouts du fil sont étendus suivant le prolongement d’un diamètre; l'un d’eux est recourbé et garni d'un bonton, l’autre est coupé de manière à se terminer au point où le premier se recourbe et on lui soude de chaque côté un fil pareil, courbé à angle droit; on réunit enfin ces deux dernières portions en soudant à l’extrémité un bouton. Pour augmenter l’élasticité de la pince ainsi construite, on aplatit

Fig. 72.

au marteau la partie circulaire, et pour empêcher toute adhérence avec le caoutchouc on entoure les bras de la pince avec du papier.

Cette pince produit la fermeture de beaucoup la meilleure; elle est bien préférable au robinet dont on garnit quelquefois la burette, et comme elle n’exige pas l’attention pour être serrée, on est toujours certain que la fermeture a été effectuée.

La burette est portée par un support vertical. Pour la remplir de liquide, on aspire par la partie supérieure, eh plongeant la pointe dans le liquide àintro-

duire, et on termine le remplissage par la partie supérieure; l’artleurement au zéro s’obtient comme pour les pipettes.

Quand on doit effectuer un nombre considérable d’analyses, la capacité de la burette étant petite, on est fréquemment obligé de la remplir, ce qui constitue une perte de temps; d’autre part certains liquides, les dissolutions alcalines par exemple, ne peuvent être sans inconvénient maniés à l'air. Dans ces deux cas, on procède au remplissage à l’aide d'un dispositif très simple ; le caoutchouc qui termine la burette s'applique, non pas sur elle, mais sur un tube en T dont la

barre transversale est verticale et dont la deuxième extrémité se rattache à la burette par un second caoutchouc; la branche horizontale du T est reliée par un caoutchouc et une pince à un flacon fermé renfermant le réactif et placé plus haut que la burette, de sorte qu’il suffit de desserrer la pince pour faire couler le liquide dans celle-là. Pour éviter l’action de l’air sur le liquide de la burette, il suffit de faire communiquer sa partie supérieure avec celle du flacon à réactif ; à cet effet, celui-ci est fermé par un bouchon à trois trous dont l’un sert à établir la communication que nous venons de dire, tandis que les deux autres

laissent passer : 1° le siphon de remplissage qui reste amorcé tant que le flacon contient du réactif, à condition que sa petite branche descende jusqu’au fond du flacon; 2° un tube qui communique avec l’air extérieur par l’intermédiaire d’un vase rempli de potasse destinée à absorber l'acide carbonique. Le remplissage se faisant par la partie inférieure s’effectue dans les conditions les plus avantageuses.

Avant chaque lecture on attend un instant que le liquide qui mouillait les parois soit descendu, puis on adopte la partie la plus basse du ménisque comme point de repère; en l’éclairant convenablement, ou en se plaçant d’une certaine façon par rapport à l’éclairement dont on dispose, le ménisque concave formé par le liquide se détache en noir, il est parfaitement visible, de telle sorte que les lectures peuvent être faites avec beaucoup de précision.

La vérification d’une burette se fait, comme sa construction, en laissant écouler le liquide parla pince et en pesant l’eau écoulée, de 10 en 10 divisions par exemple.

On a modifié la pipette de Mohr de bien des façons; nous avons déjà dit ce qu’il fallait penser du robinet de verre remplaçant la pince; certains modèles présentent un perfectionnement : le remplissage se fait en appuyant sur une poire en caoutchouc et la mise au zéro est automatique, un trop-plein faisant refluer dans le récipient la liqueur titrée en excès.

La burette de Mohr est d’un usage très commode, elle n’est pas fragile, mais le caoutchouc qu’elle renferme la rend inapplicable avec les liqueurs telles que le permanganate de potasse, qui sont réduites par les matières organiques; enfin elle exige pour la précision des mesures une orientation particulière par rapport à la lumière incidente; ces deux inconvénients sont évités dans la burette de Gay-Lussac.

Burette de Gay-Lussac. — Cette burette (fig. 74), qui est de beaucoup la plus répandue, se compose d’un tube gradué de 25 centimètres environ de longueur et de 10 à 12 millimères de diamètre intérieur; à la partie inférieure est soudé un autre tube de 3 à 4 millimètres de diamètre qui remonte parallèlement au premier et se recourbe ensuite à angle droit. Ces dimensions sont celles d’une burette de 25 centimètres cubes, mais on en fait qui en contiennent 50 ; chaque centimètre cube est d’ailleurs divisé en 5 ou 10 parties égales.

La graduation, la vérification, le remplissage, s’effectuent comme pour la burette de Mohr ; les lectures se font sur la graduation sans se préoccuper du niveau dans le tube étroit où il est toujours plus élevé que dans le tube large par suite de la capillarité. Pour effectuer un dosage, on saisit la burette de la main droite vers le milieu de sa longueur, et on l’incline vers le vase qui contient la substance à analyser; le liquide monte dans le tube étroit, atteint le sommet de la courbure et s’écoule goutte à goutte; pendant ce temps on agite de la main gauche le vase qui contient la liqueur à essayer, et sans relever la burette, on arrête l’écoulement au moment où la saturation est presque complète pour ne verser ensuite qu’une goutte de liquide. Il faut éviter de relever l’instrument, car alors la petite branche se désamorce et l’écoulement est plus difficile à obtenir de nouveau, parce qu’une goutte s’arrête fréquemment à l’extrémité du tube, vient le fermer, et

quand on parvient à la faire tomber, il arrive souvent que plusieurs gouttes s’écoulent coup sur coup, ce qui peut faire manquer l’opération si elle est près d’être terminée.

A la condition d’éviter de ramener l’instrument à la position verticale, la

Fig. 74.

burette de Gay-Lussac est d’un usage très commode ; on lui a reproché sa fragilité et on a proposé, pour la diminuer, un certain nombre de dispositifs dont l’usage ne s’est pas établi. On se contente habituellement de fixer entre les deux tubes, et tout en haut, un petit morceau de liège convenablement découpé pour empêcher l’effet de la pression de la main qui, agissant sur un long bras de levier, pourrait déterminer la rupture du petit tube à l’endroit où il est soudé au

gros. Si l’intervalle entre les deux tubes est un peu considérable, il est bon de de mettre un second liège vers le milieu de la hauteur.

Le défaut de la burette de Gay-Lussac n’est pas dans sa fragilité, mais plutôt dans sa capacité, qui exige, si l’on a un grand nombre de dosages à effectuer, un remplissage continuel, qu’on ne peut pas ici rendre presque automatique comme avec la burette de Mohr; mais cet inconvénient est largement compensé par la facilité des lectures, puisque l’on peut toujours donner à la burette une position convenable par rapport à la lumière incidente, quel que soit le point d’un laboratoire où l’on se trouve et aussi par ce fait que le caoutchouc n’entrant pas dans sa construction, elle peut servir avec des liquides quelconques, avec le permanganate de potasse en particulier.