DES RÉACTIFS INDICATEURS ET COLORÉS

Un des caractères les plus habituellement utilisés en analyse volumétrique pour indiquer le moment où la liqueur titrée a été ajoutée en quantité suffisante, est, l’apparition ou la disparition d’une couleur, ou plus souvent le passage d’une coloration en une autre. La préparation des liqueurs titrées nous en a déjà fourni un exemple (p. 432). Nous trouverons une application de la première catégorie de phénomènes dans l’emploi, pour les essais d’argent, du chromate d’argent, dont la couleur rouge vif disparaît quand l’essai est terminé; dans celui de l’iode dont le plus léger excès communique une teinte bleue, caractéristique et très intense à l’empois d’amidon.

On donne à ces substances qui, par leur changement de couleur, indiquent la fin d’une réaction, le nom A’ indicateurs. Ceux-ci sont très nombreux : beaucoup de principes colorants extraits des végétaux ou préparés artificiellement, un certain nombre de substances chimiques plus simples, ont été proposés et utilisés dans l’analyse. Nous n’examinerons ici que les principaux.

Touruesol. — Le tournesol est une matière colorante bleue que l’on prépare en faisant agir l’air et l’ammoniaque sur certains lichens tinctoriaux (Lecanora. tartarea), en présence d’un grand excès de carbonate alcalin. Le résultat de l’opération est une matière amorphe, bleue, qu’on trouve dans le commerce sous forme de petits morceaux cubiques, contenant, outre la matière colorante, une grande quantité de carbonate de chaux. Pour en extraire la matière colorante, on broie grossièrement 200 à 300 grammes de tournesol en pains, on place la poudre obtenue sur un entonnoir dont la douille est obstruée par un tampon d’amiante, on humecte la masse, et finalement on l’arrose d’eau : il ne tarde pas à filtrer un liquide bleu dont on rejette le premier litre; ce qui passe ensuite peut convenir pour la plupart des dosages, mais le réactif ainsi obtenu manque un peu de sensibilité.

Tournesol sensible. — Si l’on a besoin d’un tournesol très sensible, voici comment M. Scblœsing conseille d’opérer : On fait une solution très concentrée de tournesol dans l'eau distillée, on la mélange avec de la chaux éteinte.

et on la porte à l’ébullition. On laisse ensuite déposer, on décante et on additionne le liquide de S à 6 fois son volume d’alcool. Il se forme un précipité bleu que l’on sépare par décantation et qui contient la matière colorante. On le fait tomber sur un filtre, on le lave encore deux ou trois fois avec un mélange d’eau et d’alcool, finalement on perce le filtre de manière ii faire tomber la substance bleue dans un flacon où on la conserve sous l’alcool. Pour préparer avec cette matière une teinture sensible, on en met une certaine quantité en suspension dans do l’eau, on ajoute de l’acide sulfurique dilué pour précipiter la chaux qu’on sépare ensuite par filtration, puis on porte le liquide à l’ébullition pour chasser l’acide carbonique; on obtient ainsi un liquide coloré en rouge par l’excès d’acide sulfurique introduit. Pour l’amener à être neutre, on ajoute goutte à goutte de l’eau de baryte jusqu’à ce que le liquide prenne une teinte bleue tirant sur le violet ; elle a alors son plus haut degré de sensibilité. On colore une partie de ce liquide en rouge pelure d’oignon avec une goutte d’acide chlorhydrique, et une autre partie en bleu avec de Peau de baryte; on emploie la solution rougie pour les opérations qui se terminent par un virage au rouge, et la solution bleue pour celles qui se terminent par virage au bleu. De cette façon le petit excès de liquide titré que l’on ajoute forcément dans la liqueur à essayer se trouve compensé.

La teinture ainsi préparée, surtout celle qui a été rougie par l’acide chlorhydrique, peut se conserver presque indéfiniment sans altération, à la condition de la conserver en vase largement ouvert, fermé simplement par un tampon de coton destiné à arrêter les poussières; c’est à une désoxydation partielle qu’est due la destruction rapide du tournesol conservé en vase fermé ; il suffit d’ailleurs de placer la teinture ainsi altérée dans un vase ouvert à l’air pour lui voir reprendre au bout de peu de temps sa teinte bleue primitive.

Pbtaléiue «lu phénol. — Cette substance s’emploie en solution alcoolique à la dose de 1 partie de matière pour 30 d’alcool; une ou deux gouttes de cette teinture suffisent pour un essai. En présence d’une trace d'alcali cette substance qui est incolore ou très légèrement jaunâtre, devient rouge; une trace d’acide suffit pour amener la décoloration; l’acide carbonique se comporte de la même manière, ce qui est un inconvénient pour le dosage des alcalis carbonatés, et oblige à faire bouillir les liqueurs. Enfin la phtaléine ne peut s’appliquer en présence de sels ammoniacaux qui la font virer au rouge, accusant ainsi nettement leur état de dissociation.

Tropéoliiie n" OO. — Elle s’emploie en dissolution alcoolique, et plus fréquemment en dissolution aqueuse qui colore à peine les liquides à titrer. Elle rougit comme la phtaléine en présence d’un alcali, mais l’acide carbonique n’a pas d’action sur elle, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de faire bouillir lors de l’essai des carbonates alcalins.

Orangé Poirrîer n" 3. — On se sert d’une solution aqueuse contenant habituellement 0s,5 de matière colorante par litre; il suffit pour un essai d’ajouter 3 à 4 gouttes de ce liquide à 100 centimètres cubes de la liqueur à

essayer, qui reste parfaitement incolore, mais qu’une trace d’acide fait virer au rouge d’œillet.

L’acide carbonique, l’acide oxalique, l’acide acétique n’agissent pas sur cette matière colorante, en sorte que l’orangé pourra servir au dosage des carbonates alcalins à froid.

Remarques. — Ces deux dernières matières colorantes sont des sels alcalins d’acides sulfo-conj Ligués qui ont une stabilité comparable à celle des sels acides forts, tandis que le tournesol présente l’instabilité des sels à acides faibles. M. Berthelot a montré que l’hélianthine A (orangé n» 3) caractérise la neutralisation de tout acide tel que la chaleur de formation de son sel de potasse solide surpasse 6 à 7 calories.

Enfin, ces deux substances permettent de mesurer les degrés divers de saturation des acides polybasiques. Si l’on prend par exemple de l’acide phosphorique coloré en rouge par l’orangé n° 3, on constate qu’il faut lui ajouter rigoureusement un équivalent d’alcali pour faire disparaître la coloration rouge; si d’autre part dans la même liqueur ainsi partiellement neutralisée, on ajoute quelques gouttes de phtaléine, ce qui ne lui communique aucune coloration, l’expérience montre qu’il faut ajouter encore un équivalent d’alcali pour la faire virer au rouge. Ces phénomènes s’expliquent très bien quand on remarque que les différents équivalents de base fixés sur un acide polybasique, le sont avec des dégagements de chaleur qui vont en diminuant du premier au dernier; les phénomènes précédents prouvent simplement que la chaleur dégagée par la formation du sel qui constitue l’orangé est plus faible que la quantité de chaleur qui accompagne la fixation du premier équivalent d’alcali sur l’acide phosphorique et plus grande que celle qui accompagne la fixation du deuxième. Pour la phtaléine, la chaleur de fixation du deuxième équivalent de base est encore plus considérable que celle qui accompagne la destruction du sel alcalin qui constitue la matière rouge.

A côté de ces matières colorantes qui sont les indicateurs de beaucoup les plus employés, on utilise, comme nous l'avons dit, certains phénomènes, tels que la décoloration du chroraate d’argent, la coloration de l’empois d’amidon par l’iode; nous aurons occasion plus loin de signaler l'emploi de ces indicateurs et nous dirons seulement ici comment il convient de préparer la solution d’amidon.

Empois «l’amîtloii. — On délaie 10 grammes d’amidon dans de l’eau froide, puis on ajoute assez d’eau pour faire un litre, et on fait bouillir quelques instants en agitant. Après refroidissement on place le liquide dans une éprouvette, il se dépose une matière blanche que surnage un liquide clair; on le décante et il constitue une solution très altérable. On a essayé différents procédés pour diminuer ou empêcher complètement cette altération ; le chlorure de zinc est de toutes les substances proposées celle qui remplit le mieux le but; l’acide salicylique permet aussi une très longue conservation, mais on voit immédiatement l’inconvénient de ces deux substances; le chlorure de zinc précipite par les carbonates alcalins, l’acide salicylique décompose les carbonates, en sorte que l’introduction de ces matières restreint l’emploi de la solution.

KNCYCLOPÉDIE CHIMIQUE

Le sel marin qui permet aussi de conserver la solution d'amidon, peut être employé sans inconvénient dans tous les cas; pour l’introduire, on prend la liqueur précédente, on la sature de sel marin, et on répartit le liquide trouble obtenu dans de petits flacons de 100 à 200 centimètres cubes qu’on conserve dans une cave ou dans un lieu frais, de manière à diminuer encore les chances de fermentation, et où on le prend au fur et à mesure des besoins. Si l’on veut obtenir le réactif parfaitement liquide, il convient de le filtrer dans l’endroit même où on le conserve, car la filtration se fait très lentement.

L’empois d’amidon bleuit par une très faible trace d’iode, mais on doit l’essayer avec un excès d’iode avant de s’en servir s’il a élé préparé depuis longtemps; quand la solution est altérée, on n’obtient plus qu’une coloration brune. Certaines matières organiques, comme l’albumine, en s’emparant de l’iode, empêchent absolument la formation de la couleur bleue, qui d’ailleurs n’apparaît qu’à froid; on sait qu’il suffit de chauffer un essai pour voir la coloratidn bleue disparaître, et qu’elle reparaît par le refroidissement pour disparaître encore lorsqu’on chauffe de nouveau.