x : 0,267 = 500’ ~ 53,34 oxygène

100,00 acide acétique.

Dans lés grands laboratoires, on se sert maintenant de l’appareil suivant {fig. 738), qui rend les opérations plus commodes, plus promptes et plus précises. Le fourneau ordinaire est remplacé par une grille à gaz B, qui se compose d’une série de tubes de Bunsen à becs aplatis, placés les uns à côté des autres et assez rapprochés pour que leurs flammes se confondent. Tous ces becs sont fixés sur un cylindre C comrtuniquant avec un réservoir à gaz ; chacun d’eux est muni d’un robinet, de manière qu’on peut chauffer successivement les diverses parties du tube à combustion.

Pour éviter les pertes de chaleur provenant du rayonnement et des agitations de l’air, le tube à combustion et les orifices des becs sont enveloppés par un fourneau en tôle dont les deux parois Girardin. — III. %

supérieures sont fermées par des briquettes 6, b de terre réfractaire

qu’on peut enlever à volonté pour suivre les progrès de l’opération.

Fig. 738. — Appareil perfectionné pour l’analyse élémentaire.

A la suite du tube sont adaptés les appareils de condensation y, g, h,i. En avant se trouve un gazomètre A rempli d’oxygène et pourvu d’appareils purificateurs d, e, f contenant : les deux premiers de la potasse caustique, le dernier de la ponce sulfurique. Lorsque la combustion est terminée, on relie le tube f , au moyen d’un caoutchouc, avec la pointe effilée, qu’on vient de briser, du tube d’analyse, et on ouvre le robinet du gazomètre qui fournit un courant d'oxygène pur. Ce gaz brûle les dernières parcelles de matière organique qui pourraient rester et balaye devant lui l’acide carbonique qui se trouve encore dans l’appareil. On règle le courant de telle sorte que les bulles se succèdent lentement dans le condenseur h de Liebig,et on l’arrête lorsqu’une allumette presque éteinte se rallume vivement à l’orifice de l’aspirateur i.

On ne pèse les tubes j, g, h, i , détachés du tube d’analyse, qu’ après en avoir chassé l’oxygène qui les remplit au moyen d’une aspiration d’air.

2° Analyse il’uue matière azotée. — L’analyse d’un corps azoté comprend deux opérations distinctes. Dans la première, on dose l’hydrogène et le carbone par la méthode que je viens de vous indiquer; dans la seconde, on détermine l’azote seul.

Il y a deux méthodes très -différentes pour le dosage de cet élément. L’une consiste à le recueillir à l’état de gaz, l’autre à l’obtenir sous forme d’ammoniaque. La première est plus générale, car elle est applicable à toute matière azotée; la seconde ne peut servir lorsque celleci contient des composés oxygénés de l’azote.

A. Dosage de l’azote en volume. — Dans le tube à combustion, d’environ 1 mètre de longueur, on introduit d’abord assez de bicarbonate ■de soude pour en remplir les 3/1 0es. A ce sel, on fait succéder une colonne de 5 à 6 centimètres d’oxyde de cuivre, qui est suivie par le mélange d’oxyde et de matière azotée, dont le volume forme une courije de 20 centimètres environ ; on recouvre le tout d’une dernière couche d’oxyde pur et on achève de remplir le tube jusqu’à 4 ou 5 centimètres de l’ouverture avec de la tournure ou planure de cuivre métallique. On entoure le tube de clinquant, on le place dans la grille à analyse, on adapte à son extrémité ouverte un condenseur de Liebig contenant une solution concentrée de potasse caustique, et on termine l’appareil par un tube recourbé dont l’extrémité plonge sous une cloche pleine de mercure ( fig . 739).

On chauffe d’abord graduellement et successivement la portion du tube qui renferme le bicarbonate de soude. Il se dégage ainsi de l’acide carbonique qui chasse devant lui l’air contenu dans l’appareil : on arrête la décomposition du sel lorsqu’il n’arrive plus de bulles de gaz dans la cloche, ce qui prouve que tout l’air est expulsé. On retire la cloche et on lui en substitue une autre, graduée, remplie de mercure. On procède dès ce moment à la combustion comme pour une analyse ordinaire.'

Les produits de la décomposition de la matière, après avoir passé à

travers la couche de cuivre métallique portée au rouge, ne consistent qu’en eau, acide carbonique et azote ; les deux premiers restent dans le

Fig. 739. — Appareil pour l’analyse d’une matière azotée. — Dosage de l’azote en volume.

condenseur de Liebig, le dernier se rend seul sous la cloche à mercure.

La combustion étant terminée, on chauffe ce qui reste du bicarbonate de soude ; un nouveau dégagement d’acide carbonique se manifeste ; il entraîne le mélange gazeux dont le tube est rempli et joue le même rôle que l’air dans l’analyse précédente; tout s’absorbe dans le condenseur, moins le reste de l’azote qui va se réunir dans la cloche à celui qui s’y trouve déjà.

Il ne reste plus qu’à mesurer le volume de ce gaz, en tenant compte de la température, de la pression atmosphérique et de la tension de la vapeur aqueuse. On convertit ensuite le volume en poids, au moyen d’une règle de proportion, d’après ce fait que 1000 centim. cubes ou 1 litre de gaz azote sec, à la température de 0° et à la pression de 0m,76, pèsent isr,256.

En réunissant maintenant aux poids de l’hydrogène et du carbone obtenus par une première analyse distincte celui de l’azote, et soustrayant celte somme du poids de la matière brûlée, on trouve pour différence le poids de l’oxygène; on a, par conséquent, la composition totale delà matière en centièmes, résultat cherché.

B. Dosage de l’azote sous forme d’ammoniaque. — Cette méthode, plus simple et plus expéditive, a été imaginée, dès 1841, par deux chimistes allemands, MM. Will et Warrentrapp.

Elle repose sur ce fait qu’en chauffant au rouge une matière azotée avec un mélange de soude et de chaux caustiques tout l’azote de la matière se dégage à l’état d’ammoniaque, qu’il est facile de recueillir dans une dissolution d’acide chlorhydrique. Le chlorhydrate d’ammoniaque obtenu, on le précipite par le bichlorure de platine. Le poids du chlorure double de platine et d’ammoniaque ( chloroplatinate d’ammoniaque) donne le poids d’azote, parce qu’on sait qu’un gramme de ce sel sec représente 0sr, 06349 d’azote.

Ce procédé a été simplifié, en 1840, par Bineau, et, en 1847, par

M. Péligot. Je vais le décrire tel qu’il est maintenant pratiqué dans les laboratoires.

La chaux sodée, qui sert à décomposer la matière organique, se prépare en éteignant de la chaux vive avec une lessive de soude d’une concentration connue, de telle manière que les rapports en poids des deux bases solides soient entre eux comme les nombres 2 (chaux anhydre) et t (hydrate de soude); on calcine le mélange au rouge dans un creuset; on le réduit en poudre fine et on le conserve dans un bocal à large ouverture et qui ferme bien.

Dans ce mélange, c’est la soude seule qui intervient chimiquement : le rôle de la chaux est purement mécanique; il n’a d’autre effet que de diviser la soude, de l’empêcher de fondre et par suite de couler dans les tubes de verre et de les attaquer. Et de la soude, il n’y a que son eau de combinaison qui prenne part à la réaction ; l’oxygène de cette eau, concurremment avec celui de la matière azotée qu’on brûle, convertit le carbone de cette dernière en acide carbonique que retient la soude devenue anhydre, tandis que son hydrogène, réuni à celui de la matière organique, change l’azote de celle-ci en gaz ammoniac.

Soit, par exemple, le principe azoté cristallisable de l’urine, l'urée, comme on l’appelle, soumis à l’action comburante de la chaux sodée. La réaction se traduit par l’équation suivante :

Urée. Hydrate de soude. Chaux Chaux. Carbonate Ammoniaque.

caustique. de soude.

C2H4Az202 + 2NaO,HO + GaO = CaO -f 2Na0,C02 + 2AzH3

La combustion de la matière azotée s’effectue dans un tube de verre vert ( fig . 740) un peu moins long que celui qu’on emploie dans l’ana-^

Fig. 740. — Dosage de l’azote à l’état d’ammoniaque.

lyse d’une matière végétale. On y introduit d’abord 1 gramme d 'acide oxalique desséché à 100°, ou mieux d’oxalate de chaux, puis de la chaux sodée dans une longueur de 3 à 4 centimètres; on ajoute par-dessus la matière azotée intimement mélangée à l’avance avec 15 à 20 fois son poids de chaux sodée ; on achève de remplir le tube jusqu’à quelques centimètres de son ouverture avec de la chaux sodée en petits grains; enfin on remplit d’amiante l’espace compris entre cette chaux et le bouchon. On entoure ensuite le tube de clinquant, et on le place dans la grille à combustion.

Pour condenser l’ammoniaque qui doit sortir du tube, on adapte à celui-ci un condenseur à trois boules, contenant 10 centimètres cubes d’acide sulfurique faible titré. On opère la décomposition de la matière azotée comme à l’ordinaire. L’ammoniaque produite, qui arrive dans le condenseur, se dissout dans l’acide sulfurique et en affaiblit le titre* Quand le mélange de la chaux sodée et de la matière organique est devenu blanc, on chauffe l’extrémité du tube; l’acide oxalique, en présence du mélange alcalin rouge de feu, se décompose en donnant de l’acide carbonique, qui est retenu par la soude, de la vapeur d’eau et de l’hydrogène, ainsi que le montre l’équation suivante :

Acide oxalique. Hydrate de soude. Carbonate de soude. Eau. Hydrogène* C203,HQ + 2NaO,HO = 2Na0,C02 + 2 HO + H

Ces gaz balayent l’appareil et n’y laissent aucune trace d’ammoniaque.

En essayant d’enflammer ces gaz qui sortent à la fin de l’opération, on constate que celleci est terminée.

L’acide sulfurique titré de M. Péligot se prépare avec 61&r,250 d’acide sulfurique pur et une quantité d’eau suffisante pour former le volume d’un litre. 100 centimètres cubes de cette liqueur contiennent donc tigr, 1 250 d’acide pur qui peuvent saturer 2gr,12 d’ammoniaque, et qui équivalent, par conséquent, à lgr,75 d’azote. Les 10 centimètres cubes de liqueur titrée qu’on a introduits dans le condenseur renferment ainsi 0gr,6125 d’acide réel, qui peuvent absober 0gr,212 d’ammoniaque correspondant à 0gr,175 d’azote.

Comme la quantité de matière azotée soumise à la combustion dépasse rarement 4 décigrammes, et ne peut fournir assez d’ammoniaque pour neutraliser complètement les 10 cent, cubes d’acide titré du condenseur, on recherche, après la combustion, quelle est la proportion d’acide qui reste libre. Pour cela, on

vide dans un verre à pied Y (fa. 741) le liquide du condenseur, on lave bien ce dernier avec de l’eau qu’on ajoute au liquide primitif, on lui donne une légère teinte rouge avec le tournesol, et on y fait tomber goutte à goutte une liqueur alcaline jusqu’à ce que la neutralité soit effectuée.

Cette liqueur, qu’on a placée dans une burette B graduée en centimètres cubes et en dixièmes de cent.- cube, est du saccharate de chaux, c'est-à-dire une dissolution de chaux caustique dans de l’eau sucrée; elle est fortement alcaline et on l’a étendue d’assez d’eau pour qu’il en faille de 20 à 25cc pour neutraliser complètement 10cc de l’acide sulfurique titré.

Comme avant d’employer ceux-ci, on a eu soin de s’assurer du nombre de centim. cubes de saccharate qu’ils exigeaient pour leur neutralisation, et comme, après la combustion, on constate qu’ils en exigent beaucoup moins, puisqu’une partie de l’acide a été convertie en sulfate d’ammoniaque qui n’absorbe aucune trace de saccharate, il est évident que la différence qui existe dans ces nombres fait connaître la quantité d’ammoniaque sortie du tube, par suite celle de l’azoi<= qu’elle représente.

Si, par exemple, les 10cc d’acide titré exigent, avant la combustion, 33,5 divisions de saccharate de chaux,

et qu’après la combustion ils n’en demandent plus que 8,2 divisions, il est clair que la différence

représente la quantité d’acide qui a été saturée par l’ammoniaque provenant de la matière azotée.

Mais puisque 33,5 divisions de saccharate représentent 0gr,6125 d’acide réel, qui correspondent à 0sr,212 d’ammoniaque ou à 0sr,175 d’azote,

25,3 divisions représenteront 0sr,4G257 d’acide pur, correspondant à 0er,f601 d’ammoniaque ou à 0sp,1321 d’azote.

Si donc l’on divise ce dernier nombre par le poids de la matière azotée employée, on connaîtra la proportion exacte d’azote que cette même matière renferme. Dans l’exemple que j’ai choisi, on a opéré sur 0®P,417 de matière ; par conséquent

-J ^ = 3,167 d’azote pour 100.

Dans les grands laboratoires où le chauffage au gaz est installé, on remplace l’appareil précédent par celui que je place sous vos yeux (fa. 742).

Déterminer, ainsi que je viens de l’expliquer, la nature et les pro-

portions des éléments d’un composé organique, c’est en faire ce qu’on appelle l’analyse ultime ou élémentaire. Pour obtenir des résultats

Fig. 742. — Appareil perfectionné pour l’analyse d’une matière azotée.

exacts, il est indispensable, comme vous le pensez bien, Messieurs, de s’astreindre à une foule de précautions et de soins qu’il serait trop long de vous indiquer. Ce que j’ai dit suffit, et au delà, pour vous faire bien comprendre les procédés, aussi élégants qu’ingénieux, que les chimistes de nos jours possèdent pour pénétrer dans la constitution intime des corps et constater les différences de composition qui existent entre les nombreux produits tirés des végétaux et des animaux.

Ces procédés, dont le perfectionnement appartient surtout à MM. Dumas et Liebig, sont tellement commodes, que l’analyse d’une substance organique est, aujourd’hui, plus facile et plus sûre que celle d’une argile ou d’une terre arable. On peut dire sans exagération, que ce n’est qu’à partir de l’époque où l’on a commencé à faire usage des procédés de l’analyse élémentaire, que la chimie organique a pris une marche régulière, progressive et philosophique.

Après ces considérations générales, dans l’exposition desquelles j’ai cru devoir me restreindre au petit nombre de faits que je viens d’indiquer, il est nécessaire de tracer la marche que nous suivrons pour l’étude des nombreuses matières qui sont du domaine de la chimie organique .

Cette marche sera peu compliquée et nous permettra, comme dans l’étude des substances minérales, de passer du simple au composé, du connu à l’inconnu.

Les organes des végétaux, les tissus des animaux, sont d’une nature très-complexe; ils sont formés par la réunion de certaines matières