DOSAGE DE L’aZOTE TOTAL

Pour la détermination de l’azote total contenu dans 1 urine, les méthodes de

(I) Journ. de chim. el de pkarm., 13 sept. 1887, p. 248.

ANALYSE DES URINES. — URÉE. '3

Dumas (décomposition par CuO avec dégagement d’Az), de Will et Warrentrapp (décomposition par la chaux sodée avec dégagement d’ÂzH^) se recommandent également par l’exactitude des résultats qu’elles donnent entre des mains expérimentées.

a. Procédé Seegen-Schneider (1).

Ce procédé est une simplification de celui de Will et Warrentrapp.

Principe. — Tous les composés organiques azotés dans lesquels l’azote ne se trouve pas sous forme de produit de substitution nitré, sont décomposés par la calcination avec la chaux sodée avec dégagement total de leur Az sous forme d’AzH® qu’on condense dans un acide et qu’on dose.

Liqueurs titrées : 1» Liqueur sulfurique. — Solution de 49 grammes d’acide sulfurique pur et monohydraté (1/2 molécule) étendue exactement au litre. — 1 « = Os',049 SO*iP 0,s'014 Az, d’après la formule :

SO‘H’ -P 2 AzH> =: SO‘(AzH*)^

2” Liqueur potassique. — Solution concentrée de potasse bien décarbonatée, étendue de telle façon qu’elle soit exactement neutralisée volume à volume par la liqueur sulfurique. 1" = 0*'',014Az.

Manuel opératoire. — Dans une fiole en forme de matras d’essayeur en verre vert, de ISO" de capacité et munie d’un col de 20 centimètres de long, on introduit une hauteur de l'”,5 de chaux sodée calcinée; on verse par-dessus 5" d’urine neutralisée par du carbonate de soude; on ferme avec un bouchon de caoutchouc percé de deux trous à travers l’un desquels pénètre un tube effilé fermé en haut; l’autre est muni d’un tube de verre relié à un tube à boules de Will contenant 10“ de liqueur sulfurique. La fiole est chauffée dans un bain de sable, le col enveloppé d’un manchon de laiton pour éviter la condensation de la vapeur d’eau. Quand le dégagement d’ammoniaque a cessé, on casse la pointe du tube effilé et l’on fait passer par aspiration un courant d’air dans tout l’appareil pour entraîner toute trace d’ammoniaque dans l’acide sulfurique.

L’opération terminée, on réunit dans un verre les 10" d’acide avec les eaux de lavage du tube de Will, et on les titre avec la solution de potasse.

Calcul. — Soit n le nombre de centimètres cubes de solution potassique employée pour neutraliser les 10“ d’acide qui, s’ils n’avaient pas condensé l’ammoniaque des 5“ d’urine, eussent, exigé 10“ de potasse. La quantité d’azote de l’émission totale est donnée par la formule :

p. d’Az = X (10 — n) X Ep. Procédé Kjeldahl (2).

Dans ce nouveau procédé qui est d’une application générale au dosage de

(I) Scogcn, Virchow's Archiv., t. XXIX, p. 364, 1864.

[i) Kjeldahl, Berliner Berichte cl. d. Chem. Gesell., t. XVI, p. 2774; t. XVIII, p. 297 et 462,

-i ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — GARNIER ET SCHLAGDENHAUFFEN.

l’azote organique total, on calcine l’urine au contact d’acide sulfurique pur et d’acide de Nordhausen, tous deux bien exempts d’ammoniaque. Les composés azotés de l’urine sont transformés en ammoniaque qui reste unie à l’excès d'acide, et qu’on dose en la déplaçant par de la soude et la recueillant dans un acide titré.

Réactifs. — 1° Acide sulfurique pur de densité I,8i.

2° Acide de Nordhausen pur. L’acide du commerce est le plus souvent fortement ammoniacal; pour l’obtenir a l’état de pureté, on recueille dans un certain volume d’acide sulfurique anglais pur tout l’anhydride qui se dégage de 2 volumes d’acide de Nordhausen ordinaire, chauffé jusqu’à ce que rien ne cristallise plus dans le col de la cornue ; ou encore on dissout 1 p. d’anhydride sulfurique, produit aujourd’hui commercial, dans 3 p. d’acide anglais, ce qui donne un réactif deux fois plus riche que l’acide ordinaire du commerce.

3° Solution de soude caustique de densité 1,30.

Opération. — Dans un ballon de 230 à 300 centimètres cubes de capacité, on introduit 10" d’acide sulfurique pur et 10" d’acide de Nordhausen, puis 5" d’urine; on chauffe ensuite sur une toile métallique jusqu’à dégagement complet d’eau et de produits gazeux. Le liquide noircit d’abord, puis devient brun; on diminue la flamme de chauffe et l’on continue jusqu’à coloration jaunâtre. On laisse refroidir, on étend à 150", on refroidit de nouveau, puis l’on ajoute de 80 à 100" de soude et l’on distille en condensant l’ammoniaque dans de l’acide sulfurique titré.

Remarques. — Les liqueurs volumétriques employées sont les mêmes que celles qui servent dans le procédé à la chaux sodée. Les calculs sont conduits d’une façon identique.

Le meilleur appareil pour recueillir toute l’ammoniaque par la distillation, sans entraîner trop d’eau, esticelui que Th. Schlœsing(l) emploie pour extraire ce gaz des eaux météoriques, de rivière, etc., et que Ton trouve aujourd’hui tout agencé dans le commerce. 11 se compose essentiellement d’un ballon contenant le liquide analyse, suivi d’un long serpentin à reflux communiquant par l’extrémité supérieure avec un réfrigérant de Liebig en verre, verticalement placé et dont l’extrémité inférieure débouche dans la solution sulfurique destinée à condenser l’ammoniaque. Un entonnoir à robinet placé en haut du réfrigérant permet d'éviter l’absorption de la solution acide et de laver le tube central avec de Teau distillée à la fin de l’opération.

Critique des résultats. — On a toujours reproché au procédé Seegen-Schneider de donner moins d’azote que la calcination dans un tube étroit sur la grille à analyse ordinaire, ce qui tient à la difficulté de porter au rouge tout le contenu du ballon ; la preuve en est que, presque toujours, il passe dans le liquide sulfurique des produits aromatiques qui le colorent en rose ou en rouge.

Pour nous rendre compte de la valeur relative des deux procédés décrits précédemment, nous avons opéré sur b centimètres cubes de la même urine par les deux méthodes, et en outre avec le tube à combustion ordinaire, en introduisant dans ce dernier le mélange intime de chaux sodée avec le produit de Tévapora-

(I) Grandeau, Anal, des mat. agric., 1883, p. 545.

ANALYSE DES CRINES. — URÉE

lion de 5" d’urine sur 10 grammes de plâtre contenant 0,5 d’acide oxalique, destiné à fixer l’ammoniaque qui pourrait se dégager pendant la dessiccation (Washburne). Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant:

QUANTITÉ d’azote E.N GRAMMES PAR LITRE :

Ces clnfifres prouvent sans conteste la supériorité du procédé à l’acide sulfurique sur la méthode de Seegen-Schneider, caries résultats du premier concordent parfaitement avec ceux de la calcination dans le tube à analyse organique par la méthode de Will et Warrentrapp. Ils montrent encore l’insuffisance absolue de la méthode Seegen quand le liquide analysé est riche en substances azotées, alors même qu’on a soin de mettre un grand excès de chaux sodée, ce qui ne fait d’ailleurs qu’augmenter la difficulté de la calcination.

3. COMPARAISON DES MÉTHODES DE DOSAGE DE l’URÉE ENTRE ELLES ET AVEC CELLE DE L’AZOTE TOTAL (1).

Les procédés de dosage de l’azote total de Dumas et de Will et Warrentrapp sont les seuls qui, employés convenablement, donnent des résultats exacts. Avec le procédé de Seegen-Schneider, on obtient un peu moins d’azote qu’avec celui de Will qui est cependant basé sur le mênae principe. Schrôder a trouvé dans l’urine humaine 98 à 99, et Kniering dans celle du chien, 93 à 99 par le procédé Seegen, et tOO par celui de Will.

Dans le dosage de l’urée par la liqueur de Liebig, on précipite, outre l’urée, d’autres éléments azotés de l’urine, tels que la créatinine, l’allantoïne, etc..., et l'on a cru pouvoir calculer l’azote total avec une exactitude relative, au moyen de l’urée déterminée expérimentalement. Voit a obtenu comme moyenne de 17 analyses par la méthode de combustion 95‘',31 d’azote total au lieu de 9,4 calculé avec l’urée. Parkes et Wollowicz ont trouvé une excrétion de 16,46 d’azote en 24 heures comme moyenne de 26 analyses, au lieu de 16,34 fournis par le calcul en suite du dosage de l’urée. Cependant Schenk n’a plus constaté cette corréla-

(1) Voir Neubauer et Vogcl, trad. française, 1877, p. 300, et 8' édit., 1881, p. 282.

lion. Sur 100 d’azote existant réellement dans l’urine, le procédé Liebig a donné à Parkes92,85 en moyenne; à Parkes etWollowicz 99,29; à Schenk 99,.9; à Fick et Wislicenus 82,2 à 100; à Voit chez les chiens 96,7 et 100,8 chez l’homme; à Grüber chez les chiens 99,9 et plus tard tantôt plus, tantôt moins de 100: tous ces chiffres représentant la moyenne d’un grand nombre d’expériences.

Ces résultats prouvent que si la méthode de Liebig appliquée au dosage de l’azote total ne donne que des valeurs approximatives, les différences constatées entre les dosages directs de l’azote et les quantités calculées à l'aide de l’urée s’effacent peu à peu dans une longue série d’expériences comme celles qu’on peut entreprendre sur les métamorphoses régressives de la matière dans l’économie animale. En tout cas, les erreurs sont toujours de même ordre entre les mains d’un même expérimentateur; et si l’exactitude des résultats n’est que relative comme valeur absolue, elle est presque absolue après comparaison.

Le procédé de Knop donne moins d’urée que celui de Liebig, ce qui se conçoit très facilement après la critique que nous avons faite des deux procédés, le premier donnant le chiffre d’urée qui est certainement le plus rapproché de la vérité. Washburne a obtenu avec l’hypobromite 98,48 p. 100 de l’azote dosé directement; Schleich appliquant l’appareil d’Hüfner à trois séries de recherches a trouvé 93,7, 94,1, 96,2 p. 100 d’azote calculé par la méthode Liebig.

La méthode de Bunsen fournit aussi moins d’azote que la détermination directe ; ainsi au lieu de 100 d’azote fourni par le procédé de Seegen, Gœhtgens n’a trouvé que 95,5; mais le chiffre est remonté à 101,4 en tenant compte de l’ammoniaque préexistante, ce qui prouve bien la décomposition par la baryte d’autres substances que l’urée. Suivant Salkowski, l’urine de chien et de lapin fournit à l’aide du procédé Bunsen plus d’acide carbonique et par suite plus d’azote qu’il en existe en réalité.

En résumé, les diverses méthodes de dosage de l'urée donnent aussi bien entre elles qu’avec la détermination directe de l’azote, des différences quelquefois considérables, différences manifestes surtout entre le procédé Liebig et celui de Knop. Dans le cas de recherches précises sur les métamorphoses de la matière, dans l’économie animale, on ne devra donc appliquer que le dosage spécial de l’azote, tandis que dans une série de recherches faites de longue haleine, sur un même individu, pour suivre la marche des variations dans l’excrétion des produits de déchets azotés, on pourra se contenter des méthodes rapides, en particulier de celle de Knop avec traitement préalable de l’urine par le sous-acétate de plomb pour le dosage spécial de l’urée et de celle de Liebig pour l’azote total.

B. DOSAGE DE l’ACIDE UMQUE.

L’acide urique C'H‘Az‘0= perd de l’azote sous l’influence de l'hypobromite de soude. La quantité théorique qu’il devrait donner est de 265",I2 par gramme ; mais le volume réel obtenu varie avec les expérimentateurs, de t/20 (Esbach) à la moitié (Magnier de la Source) du volume théorique. On ne peut donc utiliser sérieusement cette décomposition pour doser l’acide urique en traitant successivement par l’hypobromite l’urine primitive et cette même urine traitée au

ANALYSE DES URINES. — ACIDE URIQUE

préalable par un sel de plomb, puisque la dififérence dans les volumes gazeux des deux opérations correspond à une quantité absolument indéterminée d’acide urique.

D’autre part, l’urine ne contenant en général qu’une très faible quantité de cet acide (de 0,5 à 0,8 en 24 heures à l’état normal), on doit l’extraire d’un volume assez considérable d’urine et le doser par un procédé quelconque. Dans tous les cas, on devra toujours redissoudre à une douce chaleur les sédiments d’urates qui pourraient s’être déposés dans l’urine avant de procéder au dosage. Nous ne ferons que mentionner l’analyseur gazométrique d’Esbach (t) dans lequel l’auteur soumet l’acide urique, précipité par l’acide acétique, à l’action décomposante de l’acide nitrique froid et étendu au 3/4.

a) Procédé pondéral.

Principe. — L’acide urique contenu dans l’urine sous forme d’urates solubles est mis en liberté par l’acide chlorhydrique, et se précipite en majeure partie, à cause de sa très faible solubilité.

Manuel opératoire. — On mélange intimement, dans un vase de Bohême, 250“ d’urine et 25" d’acide chlorhydrique de D = l,12, et l’on abandonne ce liquide pendant 48 heures au frais, ou 4 heures dans un mélange réfrigérant. Si l'on bat fortement le mélange pendant 5 minutes avant de le mettre au frais, la précipitation est complète au bout de 2 heures, d’après Petit. Le précipité est recueilli sur un filtre taré de 5 à 6 centimètres de diamètre, puis lavé avec 50" d'eau distillée froide, ajoutée par petites portions, desséché à 105° et enfin pesé.

Correction. — L’augmentation de poids du filtre ne représente pas tout l’acide urique contenu dans les 250 centimètres cubes d’urine. La précipitation de l’acide est sujette, en effet, à deux causes d’erreurs, qui heureusement se compensent, si l’on n’emploie que 30" d’eau pour le lavage (Heintz) (2); ces deux causes d’erreur sont d’abord le maintien en dissolution, dans le liquide, d’un peu d’acide urique, et d’autre part l’entraînement, par l’acide cristallisé, d’une certaine quantité de matière colorante. Mais si l’on emploie pour le lavage plus de 30" d’eau, il faut, à l’acide urique trouvé par la pesée, ajouter pour chaque 100" de liquide de filtration (urine et eau de lavage) 4“s'’,5 suivant Zabelin (3), 4"5'’,8 d’après Schwanert (4).

Calcul. — Soit 50 centimètres cubes d’eau de lavage. La quantité d’acide urique des 24 heures sera :

p. d’ac. uriq. = (P q- 3 x 0,0045) x P représentant l’acide recueilli sur le filtre.

(1) Esbach, Bull, de thérapeut., p. 15 et 28, févr. 1877.

(2) Heintz, Ann. Chem. u. Pharm., 1864, t. CXXX, p. 119.

(3) Zabelin, Ann. Chem. u. Pharm., supplém., t. II, p. 813.

(4) Schwanert, Ann. Chem. u. Pharm., 1872, t. CLXllI, p. 256.

E^’CYCL0PÉD1E CHIMIQUE. — GARNIER ET SCHLAGDENHAUFFE.N.

Procédé volumétritiue par le permanganate de potassium.

Principe. — En solution acide et à l’ébullition, le permanganate de potassium oxyde l’acide urique qu’il suffit d’extraire de l’urine pour le doser volumétriquement, sachant que i de permanganate oxyde 3,233 d’acide urique (Byasson), 3,207 (Garnier). L’urine traitée par le mélange barytique du procédé de Liebig donne un précipité qui renferme tout l’acide urique sous forme d’urate de baryum insoluble : c’est ce précipité qu’on soumet à l’action du permanganate (Byasson) (1).

Liqueurs titrées : 1° Solution barytique, — On peut prendre tout simplement celle qui est employée pour le dosage de l’urée par le nitrate mercurique.

2“ Liqueur oxalique. — On dissout dans l’eau 0'%63 d’acide oxalique cristallisé et pur, desséché entre des doubles de papier à filtre, et l’on étend au litre. Les formules suivantes montrent que cette quantité 0,63 est oxydée exactement par 0,316 de permanganate de potassium.

2 MnO‘K + 3 S0*1P = 2SO‘Mn + SO‘K» + 50-1-3IL-O.

5C*0‘HS2aq+50 = 10 CO^ + 15 IPO.

3“ Liqueur permanganique. — 1 gr. de MnO*K environ par litre.

4° Acide sulfurique pur au 1/5'.

Manuel opératoire. — 1° Titrage du permanganate. — La réaction finale dans tous les dosages au permanganate consistant dans l’apparition d’une teinte rose persistante, laquelle exige pour se produire un excès de sel, on devra toujours, d’une part, tenir compte de cet excès, d’autre part, s’arranger pour que cet excès reste le même, c’est-à-dire opérer toujours sur un même volume de liquide à analyser. Le dosage de l’acide urique se faisant d’après un précipité blanc mis en suspension dans l’eau et constitué par un mélange d’urate, de phosphate et de sulfate de baryum, il faut titrer le permanganate dans les mêmes conditions, c’està-dire en présence d’un corps blanc pulvérulent et inerte mis en suspension dans le liquide, par exemple, du sulfate de baryte précipité.

Dans une fiole d’Erlemmeyer de 500" de capacité, on introduit 200" d’eau distillée, 5" de solution sulfurique au 1/5 et 10" d’acide oxalique titré; on ajoute ensuite 1 gramme de sulfate de baryte, et l’on mélange.On porte à l’ébullition, et l’on verse la solution manganique jusqu'à coloration rose persistant au moins pendant 6 minutes, après avoir reporté à 100» : appelons N le nombre de cc exigés pour la réaction.

On recommence la même opération sur 210" d’eau + 5" d’acide sulfurique + 1 gramme sulfate baryte : appelons n le nombre de cc exigés pour faire apparaître la coloration dans ce second cas.

(1) Byasson, .J. Ch. et Pk., 1882, l. VI, i>. 20.