I. — Manipulations chimiques des solides et des liquides

Les procédés employés par les physiologistes pour préparer, pour rechercher ou pour doser les différentes substances contenues dans l'organisme animal, ne diffèrent guère de ceux qui sont usités dans les laboratoires de chimie générale. Comme ce petit livre s'adresse spécialement à des étudiants en médecine, qui ont passé par un laboratoire de chimie, je puis me dispenser de décrire en détail les manipulations élémentaires de chimie. Je me bornerai à rappeler brièvement quelques procédés et quelques recommandations qui s'appliquent aux travaux de chimie physiologique.

Division. Dissolution. Extraction. — Quand il s'agit de dissoudre une substance dans un liquide, ou d'extraire cette substance d'un mélange au moyen d'un dissolvant approprié, on accélérera singulièrement l'opération, en divisant autant que possible le corps à dissoudre, de manière à augmenter les surfaces de contact avec le liquide. Les tissus, muscles, foie, etc., seront coupés en morceaux au moyen de ciseaux, ou hachés. On réduira ultérieurement les Qiorceaux en purée, en les triturant au pilon dans un mortier avec des morceaux de verre ou avec du sable (lavé au préalable). Une simple trituration par contusion dans le mortier suffira pour pulvériser les sels, les substances cristallisées, l'amidon, le sang desséché, les calculs biliaires, etc.

On accélère également la dissolution, en agitant le mélange de liquide et de solide, et en élevant sa température. On opère

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la dissolution dans dos fioles ou des matras boucliés, eliaque l'ois que l'on emploie comme dissolvants des liquides très volatils : alcool, éllier, cliloroforme. L'élher ne sera jamais manié dans le voisinage du feu.

Évaporation. Distillation. — On soumet les liquides à l'action de la chaleur, ou à Véhullition, dans des vases en verre mince ou en porcelaine, que l'on chauiïe au bain-marie ou à feu nu. Si l'on doit faire bouillir un liquide à feu nu dans un vase de verre, matras ou vase de Berlin, on interposera une toile métallique entre la flamme et le verre, et l'on chauffera d'abord avec une petite flamme. On aura soin d'essuyer les gouttelettes d'eau (provenant de la flamme), qui se condensent au début sur les parties encore froides du vase.

Les liquides albumineux seront constamment remués, soit avec une baguette de verre, soit avec un tube fermé aux deux bouts. On évitera ainsi la formation de grumeaux d'albumine coagulée qui adhèrent à la paroi du vase et peuvent en provoquer la rupture. Le mieux d'ailleurs est de verser, par petites portions, les liquides albumineux que l'on veut chauffer, dans une capsule contenant un assez grand volume d'eau en pleine ébullition.

Évaporation au ba{n-?narie. — Les liquides sucrés (urine de diabétique) brunissent quand on les chauffe au delà de -j- 70° : on les évaporera au bain-marie. Il en sera de même des liquides contenant de l'alcool ou de l'éther : on ne les chauffera jamais à feu nu. Enfin on achèvera également d'évaporer au bainmarie les liquides aqueux (tels que l'urine) qui, après avoir été concentrés jusqu'à un certain degré à feu nu, commencent à former des dépôts plus ou moins abondants.

Le bain-marie en cuivre rouge dont nous nous servons, est à niveau constant (voy. fig. 45) ; il a la forme d'un cône à pointe dirigée vers le bas. La base du cône, celle sur laquelle se placent les capsules ou vases de Berlin que l'on veut soumettre à l'action de la chaleur, est fermée par une série de diaphragmes, annulaires, mobiles, de grandeur décroissante, emboîtés les uns dans les autres. Par l'enlèvement d'un certain nombre d'anneaux centraux, on obtient toujours un orifice de dimensions appropriées à celles du vase à chauffer.

La pointe du cône communique par un tube horizontal en métal avec un tube vertical. C'est par l'orifice supérieur de ce dernier que se fait l'arrivée de l'eau destinée à alimenter le bain-marie. A cet effet, on fixe à demeure un tube de caoutchouc

sur un robinet de la distribution d'eau ; ce tube se continue avec un petit bout de tube de verre recourbé en fi- Le tube en q s'accroche à l'orifice supérieur du tube vertical du bain-marie. Le tube vertical du bain-marie présente en son centre, suivant son axe, un tube de décharge faisant office de trop-plein.

L'évaporation des liquides très volatils, éther, chloroforme, peut être obtenue spontanément, sans intervention de la chaleur, lorsqu'il s'agit simplement d'extraire à l'état cristallisé une substance dissoute dans ces liquides (préparation de la cholestérine, de la bilirubine), et que l'on ne tient pas à recueillir le liquide. On versera les liquides à évaporer dans des vases à large surface (cristallisoirs) et on les protégera contre les poussières atmosphériques, en les plaçant dans une armoire fermée, et au besoin en les recouvrant de papier.

Distillation. — • La distillation permet de recueillir les substances volatiles que l'ébullition a vaporisées. L'ébullition du liquide peut se faire dans un petit matras que l'on chauffe par un brûleur de Bunsen, avec interposition de toile métallique. Les vapeurs se condensent dans un réfrigérant de Liebig.

Le réfrigérant de Liebig consiste en un long tube de verre que traverse la vapeur qu'il s'agit de condenser (voir fig. 18). Ce tube est entouré d'un manchon de verre, dans lequel on entretient une circulation d'eau froide. L'eau froide est amenée de la distribution d'eau par un tube en caoutchouc qui se rend

Fig. 45. — Bain-marie à niveau constant.

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à la partie la plus déclive du réfrigérant; de là elle remonte vers le haut du manchon, où elle trouve un tube d'écoulement. L'eau circule donc en sens inverse des vapeurs qu'il s'agit de condenser. Les gouttelettes de liquide, condensées à la surface

Fis. 46. — DistiHatioa.

du réfrigérant, s'écoulent dans un second malras faisant office de récipient. On arrête la distillation bien avant que la plus grande partie du liquide en ébullition se soit volatilisée.

Dessiccation. — L'évaporation complète du liquide qu'un précipité ou une substance organique peut renfermer, la dessiccatio7i, est commencée au bain-marie et achevée à l'étuve sèche ou bain d'air. La température du bain d'air est indiquée par un thermomètre : cette température doit être comprise entre + 100 et + 120°, ce qu'il est facile d'obtenir en réglant convenablement la flamme du brûleur qui chauffe Fétuve. Il n'est pas nécessaire de faire ici usage d'un régulateur de température. On évitera de dépasser + 130°, température à laquelle le papier à filtre et beaucoup de substances organiques commencent à roussir et à se décomposer.

Lorsque la dessiccation est complète, ce qui demande généralement plusieurs heures, on transporte la substance dans un dessiccateur (voir fig. 15), oii elle peut refroidir à l'abri de l'humidité de l'air. Le dessiccateur est un vase de verre que l'on peut fermer hermétiquement au moyen d'une plaque, ou d'un couvercle en verre rodé et graissé. Le fond du dessiccateur contient la substance desséchante ; acide sulfurique con-

centré, ou chlorure de calcium en morceaux. A mi-hauteur, il offre un trépied ou un triangle, sur lequel on dépose le creuset ou les verres de montre qui contiennent la substance à dessécher.

Calcination. — La calcination, telle qu'on l'emploie en physiologie, a généralement pour but de détruire et de brûler les matières organiques contenues dans un mélange naturel, afin de recueillir les cendres ou matières minérales fixes. La subtance est placée en petite quantité dans un creuset ouvert

Fig. 47. — iQciuéralioa dans un creuset de plaline (Juogfleisch).

en platine ou en porcelaine. Ce creuset est soutenu par un triangle en terre de pipe, sur lequel on l'incline légèrement {voir fig. 47). Le brûleur se place sous le fond du creuset, à l'intérieur duquel s'établit ainsi un courant d'air. On continue à chauffer jusqu'à incinération complète et disparition de toute trace de charbon.

On redresse ensuite le creuset à l'aide d'une pince, et on le met refroidir dans un vase à dessécher, après l'avoir recouvert de son couvercle.

Séparation mécanique par décantation. — On ne peut avoir recours à la fîltration, pour séparer un liquide d'un solide

TECHNIQUE DE ClUMll!: PHYSIOLOGIQUE.

bl

qu'il lient en suspension, lorsque ce dernier est tellement ténu ou tellement mou, qu'il passe à travers les pores du papier le plus serré. C'est le cas, par exemple, pour la séparation des corpuscules solides et de la partie liquide du lait^ du sang, etc. Il faut alors abandonner le mélange des deux corps au repos, afin d'attendre le dépôt du plus lourd, et procéder ultérieurement à la séparation par décantation du plus léger.

On emploiera pour le sang des vases à large surface, des capsules par exemple, et on n'y versera qu'une couche peu élevée du mélange à séparer. Il sera bon d'incliner les vases et de les fixer dans cette position au moyen d'un support, en attendant le dépôt, afin de n'avoir plus qu'un déplacement minime à effectuer au moment de la décantation.

Le dépôt effectué, on procédera à la décantation par épanchement. On inclinera doucement et régulièrement le vase, jusqu'à ce que le liquide clair arrive à son bord ou à son bec, en

Fig. 48. ~ Décantation (Jungfleisch).

Fjg. 49. — Pipette à décantation (Jungfleisch).

évitant la moindre secousse. On recevra le liquide dans un second vase, en le faisant s'écouler par suintement le long d'une baguette de verre, tenue verticalement et appliquée contre le bord du vase d'où il s'échappe.

On peut également décante^' par aspiration^ en se servant de pipettes. Ces pipettes présentent sur leur tube supérieur une ampoule, dans laquelle le liquide aspiré s'accumule avant de pénétrer jusqu'à la bouche, dans le cas où l'on a aspiré trop énergiquement ou trop longtemps (voir fig. 49). Le sérum sanguin provenant de la rétraction du caillot sera recueilli de cette façon.

Lorsque la densité des corpuscules solides n'est pas très supérieure à celle du liquide, et lorsque ce dernier est visqueux, le dépôt s'effectue fort lentement. C'est le cas pour le sang, et notamment pour le sang de bœuf, qui, en été, commence généralement à se putréfier, avant que la séparation en sérum et globules ait eu le temps de s'effectuer.

On active alors la séparation au moyen d'un appareil à force centrifuge (lig. 50). Le sang est placé dans des vases de verre renfermés eux-mêmes dans des boîtes de métal (C, fig. 50) que l'on fixe à la périphérie d'un disque D, animé d'un mouvement

Fig. 50. — Machine à force centrifuge de Runne.

de rotation rapide (600 à 1000 tours par minute). Chaque boîte de métal est suspendue verticalement dans une fente quadrangulaire du disque, par un axe horizontal placé transversalement vers la partie supérieure de la boîte. Le disque est mis en mouvement par un petit moteur à eau (moteur Schmidt n" j). Aussitôt que la rotation commence, le fond de chacune des boîtes s'incline en se relevant vers la périphérie du disque ;

TECHNIQUE DE CHIMIE PHYSIOLOGIQUE. 59

et lorsque le disque a alloiiit toute sa vitesse, les boîtes sont presque horizontales. Au bout do 30 à GO minutes, la séparation des globules est généralement comj>lète pour le sang do chien. La figure 50 représente la machine à force centrifuge construite par Riinne, à Bâle.

Filtration. Golature. — Lorsqu'il s'agit do séparer grossièrement des grumeaux volumineux, ou des fragments de tissus nageant dans un liquide trouble, on a recours à la colalure ou filtration à travers un carré de toile ou d'étamine. La toile est tendue à la main sur un cadre de bois, et fixée au moyen de quatre clous à pointe saillante disposés aux angles de ce dernier. Il suffit de poser le cadre de bois sur un vase large, une terrine par exemple, et de verser sur la toile tendue le mélange trouble, pour que le tissu se creuse sous le poids du liquide et forme une poche peu profonde remplie de liquide : on recueille le liquide dans la terrine, tandis que les grumeaux solides sont retenus sur la toile.

On achève la séparation par expression. On détache l'un des bords de la toile des deux clous qui le retenaient, et l'on applique ce bord contre le bord opposé. On fait deux ou trois plis longitudinaux réunissant ces deux bords, on détache complètement la toile du cadre, et saisissant de chaque main l'une des deux extrémités de l'espèce de rouleau ainsi formé, on les tord en sens inverse, de manière à augmenter de plus en plus la pression à l'intérieur de la toile, et à en faire sortir le liquide.

Le liquide peut être ultérieurement clarifié, par filtration au papier.

Filtration au papier. — Pour la filtration, on prendra un filtre à plis, s'il est nécessaire que le liquide s'écoule rapidement, et si l'on n'a pas à recueillir le dépôt ou le précipité qui reste sur le filtre. L'emploi du filtre sans pli est indiqué au contraire, lorsque l'on doit ultérieurement enlever le précipité du filtre, quand il est encore humide. On emploiera également de petits filtres sans plis, dans l'analyse quantitative. Dans les deux cas, il sera bon de procéder au préalable par dépôt et décantation, c'est-à-dire de faire passer d'abord la plus grande partie du liquide à peu près clair à travers le filtre, et de n'y

verser le dépôt délayé dans un peu de liquide qu'à la fin de l'opération.

Le filtre sans pli se fait en prenant un rond (ou un carré) de papier, que l'on plie sur lui-même en demi-cercle ; on plie une seconde fois dans une direction perpendiculaire à la première, de manière à former quatre secteurs d'un quart de cercle. Si le papier était carré, on l'arrondit en rognant les bords aux ciseaux. Les dimensions du filtre sans plis se règlent plutôt d'après la quantité de précipité à recueillir, que d'après le volume du liquide à filtrer. On place le filtre dans un entonnoir, en écartant l'un des secteurs extérieurs, et en maintenant les trois autres rassemblés, puis en appliquant exactement le cône ainsi formé dans le cône de l'entonnoir. Les dimensions du filtre

Fig. 51. — Filtre sans plis (Jiingfleisch).

Fig. 52. — Filtre sans plis, bien et mal disposé dans l'entonnoir (Jungfleisch).

doivent être plus petites que celles de l'entonnoir, le bord supérieur du premier ne pouvant jamais atteindre le bord supérieur de l'entonnoir. La pointe du cône de papier doit être lég'èrement plus obtuse que celle du cône de verre de l'entonnoir : do cette façon, il reste un petit espace libre entre le verre et le papier, espace par lequel le liquide filtré trouve à s'écouler ; et la pointe du filtre ne vient pas bouclier l'extrémité inférieure de l'entonnoir. Enfin on mouillera l'entonnoir avec quelques gouttes d'eau distillée, ou avec une partie du liquide clair obtenu par décantation, avant d'y déposer le précipité. Les fibres du papier gonflent ainsi et se tassent légèrement, avant que les granules du précipité aient pu pénétrer entre elles et aient pu obstruer les pores du filtre.

L'entonnoir à filtration se place sur un support, ou simplement sur l'orifice d'une éprouvette à pied, ou le col d'un ballon

TECHNIQUE DE CHIMIE PHYSIOLOGIQUE

Gl

à l'ond plat. Dans ce dernier cas, on interpose entre le goulot et l'entonnoir, soit un coussin de papicu- à filtre repli(^ plusieurs l'ois sur lui-môme, soit un bout de corde qu'on aplatit entj-e les deux parois de verre. On cale ainsi l'entonnoir et l'on assure la libre sortie à l'air du vase inférieur, qui, en se comprimant, pourrait retarder la filtration du liquide.

Quand le vase inférieur présente une large ouverture, on forcera le liquide filtré à suivre la paroi de ce vase, en appliquant contre elle l'extrémité en bec de flûte de la douille de l'entonnoir. On évitera ainsi les projections qui pourraient se produire, si les gouttelettes de liquide filtré tombaient d'une certaine hauteur au milieu d'une surface liquide étendue.

Filtre à plis. — Les dimensions du filtre à plis varient suivant le volume de liquide à filtrer. Evitez surtout de filtrer de petites quantités de liquide sur de grands filtres, qui absorbent en pure perte une portion notable du liquide.

Si vous n'avez pas à votre disposition des filtres plissés tout faits, prenez un rond, ou une feuille rectangulaire de papier à filtre, que vous pliez

en deux par un pli «'OA, puis en quatre par un second pli Od perpendiculaire au premier. Etalez la feuille doublée, comme si le pli Od n'avait pas été fait. Superposez le pli OA au pli Od, et formez le pli OA" qui partage l'angle droit

AOd en deux angles --o— - -o ,.^^o^- — -;•

égaux de 45°. Etalez

encore la feuille doublée et superposez exactement le pli OA au pli 0 A", de manière à former le pli OA', qui divise l'angle AOA" (4o°) en deux angles égaux (22°5').Tous ces plis sont ouverts dans le même sens, c'est-à-dire vers le dessus du papier. Les plis Oa sont faits de la même façon dans les autres secteurs. Divisez en deux chacun des angles à 22° 5, en pliant le papier suivant les

lignes OB, Oô, Ob, mais par des plis ouverts dans l'autre sens, c'est-à-dire en dessous.

Le filtre plié présente finalement l'apparence donnée par la figure 54. Serrez les plis les uns contre les autres en appliquant a' sur A, et rognez d'un coup de ciseaux l'excédent du

papier, c'est-à-dire le bord dépassant la distance OA, de may nière à obtenir un filtre qui, si

.\ on l'étalait, représenterait un

11, \\\ polygone à trente-deux côtés,

m «\ \^ ^® rapprochant par conséquent

/|| \ \\ \^ du cercle. Dans ce filtre, tous

4 ;i;l\ \ \fl^ les plis, rayonnant du centre,

/ / ^ i \ \w ^^^^^ alternés dans leur direc-

ijj^^^ \ m tion, à l'exception des plis OA

\ "^m "^x ^ et OB, ainsi que de ceux qui

leur sont diamétralement op- Fig. 54. - Filtre plissé (Jungfleisch). ^^^^^^ p^^^^, j^- ^.^ disparaître

cette irrégularité, entr'ouvrez légèrement le filtre, et par un pli en sens contraire de OA et de OB, divisez le secteurAOB en deux parties égales : faites de même pour le petit secteur opposé; vous obtenez ainsi un filtre de trente-quatre secteurs dont quatre sont plus petits de moitié que les autres (Voir : Jungfleisch, Manipulations de chimie).

Entr'ouvrez le filtre et étalez-le régulièrement à l'intérieur de la partie conique de l'entonnoir, en ayant soin que la pointe ne soit par trop engagée dans la douille de l'entonnoir. Versez le liquide à filtrer, en vous aidant d'une baguette, et en dirigeant le jet obliquement sur les parois latérales du filtre et non sur le fond du filtre, afin de ne pas déchirer le papier. Ne remplissez pas complètement le filtre, mais arrêtez le niveau du liquide à quelques millimètres au-dessous du point le plus bas des bords libres du filtre.

Le lavage des précipités sur le filtre se fait au moyen de la pissette ou fiole à jet : ici aussi il faut diriger obliquement le jet de liquide de manière à ne pas déchirer le papier.

Les liquides qui attaquent le papier doivent être filtrés sur des corps poreux minéraux. On forme un petit tampon d'amiante ou

TECHNIQUE DE CHIMIE PHYSIOLOGIQUE

do verre filé, et on le place au i'oiid du cône d'un entonnoir, en le poussant très légèrement dans le commencement de la douille. On verse le liquide filtré dans l'entonnoir. Les particules solides sont retenues sur les fibres minérales. C'est de cette façon que l'on sépare l'indigo précipité de Turine de cheval, après traitement par l'acide chlorliydrique et l'hypoclilorite de sodium.