DOSAGE DU SUCRE PAR INVERSION

;able; mais ce qui le caractérise surtout au point de vue des propriétés qui nous occupent, c'est l'action qu'il possède sur le plan de polarisation de la lumière. Tandis que le sucre de canne déviait ce plan vers la droite, le glucose qui en provient le dévie vers la gauche. En devenant glucose, le sucre de canne a donc changé de signe : aussi le désigne-t-on sous le nom de sucre inierverti. Son pouvoir rotatoire, rapporté au rayon jaune et à la lempéi-ature de + 15% est représenté par [a] j = — 26%5. On ne le considère pas comme un sucre spécial, mais comme, un mélange à équivalents égaux de deux glucoses , Tun dextrogyre à pouvoir rotatoire -}" 53" , l'autre lévogyre à pouvoir rotatoire — 106\0na, en effet:

^ équivalent glucose dextrogyre + 26®, 5

-j équivalent glucose lévogyre — 53®

i équivalent de glucose interverti — i6*,5

En partant de ces données et en notant avec soin le changement survenu dans la dissolution de sucre candi après qu'elle a subi l'action des acides, on obtient un contrôle trèsprécieux du dosage précédemment établi par l'observation directe . On fait usage pour cela d'une table dressée avec beaucoup de soin par -^^'^

Clerget {Annales de Physique et de Chimie^ â* série, xxvi, 204), table dont le mécanisme et Tusage seront développés dans la manipulation ^^^' 231. — vasc jaugé suivante, et qui donne le titre correspondant à chacun des changements survenus dans les propriétés optiques de la dissolution.

Voici dès lors comment on obtient le dosage du sucre candi par inversion :

1* La solution étant d abord soumise à l'observation directe, on note le degré à gauche du 0* pour lequel l'égalité des teintes est obtenue. Nous supposerons que ce degré soit 400*.

^ On prend un petit ballon (fig. 234), présentant deux traits de jauge correspondant Tun à 50"% l'autre à 55*^. On le remplit de la solution jusqu'au trait 50", et on y verse de l'acide chlorhydrique étendu de son poids d'eau de manière à amener le niveau du H-

526 DOSAGt, DU SUCRE PAR INVERSION,

quide en coïDcidence avec le trait 55". Les deux lîquidesétant parfaitement mêlés, on ajoute au col du ballon ua bouchon traversé par la tige d'un thermomètre; puis on exf)ose le ballon pendul dix minutes à la température d'environ 80° (Qg. "iài), en le raaiatenant plongé dans un bain d'eau chauffée à celte température, kt bout de ce temps on plonge la solution dans un seau rempli d'eau froide (fig. 23^) ; et quand elle a repris la température ambiante,

FiG. Î33. — Ballon dîna l'eau miàt.

on l'introduit dans le lube spécial de 22 centimètres de Iodgueur(l).

.3" On dispose ce tube, comme précédemment, entre le polariseur cl l'analyseur du sacchari mètre, et on observe la nouvelle action que le liquide exerce sur la lumière polarisée, en ayant solo de noter la température à laquelle elle correspond. Supposons que cette température soit :2>. l/égalité des teintes qui exigeait, araot l'inversion, une marche du vernicr de 100 divisions vers la gauche,

(1) Le votuiiie de la solutinn .lyant été aiigmcnlé d'un itixii'me par le mi-langede l'arirlc ch1orhjdrir|ue qui est inaclif, sci propriétés opliqu^i* se trouvent nécessairaiirtil affaiblies d'un ilixièmc. C'rsI pour rompenser cel affaibli ssemenl qiie l'on donne .tu tube a eentiniRtrcs de longnciir, au lii'u de 30. On l'vilp ainsi le calcul que le changement de volume rcnitrait nécpïsaire, s'il n'était coinpensA par un changemmt d'épaisseur d.ins la colnnne de liquide soumise i l'observation. Nou» verrons auMJ, dans la prochaine manipulation, que la température qui est presque lani infloencesur le pouvoir roUitoïre du sucre ili: canne, modillG Irès-sensiblement celui du lucre interverti. La table de Clergct tient compte île cette inlluenee, mais il Tant noter trè*exictcment la ti-mp£rature du liquide, au moment mime où se fait l'observation. C'est pour cela que le lube de 33 centiuièlres porte une tubulure disposée pour recevoir un thermomètre.

SACCHARIMÈTRE LAURENT. 527

exige maintenaat qu*il marche de 31 divisions et demie vers la droite. L'effet total produit par Tinversion équivaut donc à 431" 5 pour la température de 25^

4* On choisit sur la table de Clerget la colonne verticale correspondant à la température de 25% et on la suit jusqu'à ce qu*on rencontre le chiffre 131** 5 ou celui qui se rapproche le plus de ce nombre. On prend alors ce chiffre comme point de départ de la colonne horizontale à l'extrémité de laquelle se trouve le titre cherché, c*est-à-dire la quantité pondérale de sucre de canne contenue dans un litre de la solution essayée. Dans le cas actuel, l'indication fournie par la table est 1643^71, ce qui veut dire qu'un litre de la dissolution essayée contient 164^',71 de sucre de canne, ou que 100" en renferment 16*%471.

Pour une solution moins riche, on aurait :

Avant l'inversion + 50*

Après rinversion, et à t* = 25 — 15",7

et l'on verrait que le chiffre 65% 7, qui représente la somme de l'inversion, correspond dans la table de Clerget à 82^',35, c'està-dire à un titre moitié plus faible que le précédent.

Nous verrons dans la manipulation qui va suivre combien ce dosage par inversion est précieux lorsque le sucre de canne est accompagné, dans la solution, par des substances de natures trèsdiverses ayant comme lui une certaine action sur la lumière polarisée, et s'opposant par conséquent à ce que le dosage puisse être établi par l'observation directe.

Saccharimèlre de M. Laurent, — Le saccharimètre de M. Laurent est un appareil à rotation dans lequel on opère par extinction partielle et parfaitement égale des deux images.

Dans les appareils qui ont pour objet de déteiminer, soit le pouvoir rotatoiro [a], soit la proportion ^ d'une substance active en dissolution, le point capital est de fournir une limite nette et précise à laquelle on puisse s'arrêter dans toutes les observations. M. Laurent a cherché une disposition qui permît d'obtenir facilement cette limite, et il a imaginé un saccharimètre dont lafigure 234 représente une coupe longitudinale.

Entre le polariseur a et l'analyseur c, constitués tous deux par

SACGHARIMETRE LAURENT.

des nickols ou des prismes biréfringeuts, il existe un diaphragme fixep, divisé en deux moitiés dont Tune est recouverte par une lame mince de quartz parallèle à Taxe et ayant l'épaisseur qui correspond à une demi-onde^ et dont l'autre est libre. La source de lumière est la flamme monochromatique d'un bec de Bunsen i,

-•-■F^'^fS^

Jdl

-^I--Bti-----.-

FiG. âtl-i. — Coupe Ioii(;itu(linale du sacchari mètre Laurent.

dans laquelle on a suspendu une petite corbeille en platine contenant du chlorure de sodium fondu.

Lorsque les deux nickols sont tournés à l'extinclion, et que, le diaphragme étant interposé, la section principale du quartz fait un

angle de 45" avec le plan de polarisation, l'œil, placé devant l'analyseur, apenjoit une lumière jaune correspondant à la raie D du sodium.

Voici maintenant le rôle de la lame de quartz, tel qu'il est décrit par M. Laurent (Journal de Physique, m, 48-4).

La figure 2r{5 représente le diaphragme p de la figure précédente :

il est agrandi et tel qu'on le voit dans la lunette. La moitié gauche est recouverte par la lame de quarU, dont l'axe est parallèle à la ligne de séparation OA, et la moitié droite laisse passer la lumière du polariseur sans dévier le plan de sa polarisation.

Supposons d'abord que ce plan soit parallèle à la ligne OA. Si on tourne alors l'analyseur, on passera progressivement de l'extinction totale au maximum de lumière; mais les deux moitiés du

FiG. 235. — I)ia|)liragmo du sacrhariuiètre Laurent.

SACCHARIMÈTRE LAURENT. 529

lîsque seront toujours égales en intensité. Ce sera exactement îomme si la lame de quartz n'existait pas.

Faisons tourner maintenant le polariseur de manière que sa section principale vienne en OB, en faisant avec Taxe un angle quelconque a. M)it une vibration s'accomplissant dans un plan figuré par sa trace 3B. Cette vibration, représentée en longueur par OB, peut se décomposer en deux autres, Tune Oy, parallèle à Taxe OAde la lame, H l'autre Ox, perpendiculaire à ce même axe. Elle passera sans déviation dans la moitié droite du diaphragme, mais elle sera iéviée dans la moitié de gauche. L'ordonnée 0^, étant parallèle à son axe, ne changera pas de signe ; mais Tabcisse 0^, qui lui est perpendiculaire, viendra en Oo?', à 180% puisque la lame a une épaisseur d'une demi-onde; de sorte que, du côté gauche, la vibration se fera en OB' faisant avec l'axe OA un angle sjsfnétrique a'==a. Voici maintenant les phénomènes qui seront révélés par l'observation.

!• Si l'on fait tourner l'analyseur de manière à rendre sa section principale pei*pendiculaire à OB, il y aura extinction totale pour le côté droit, mais partielle seulement pour le côté gauche.

^ Si l'analyseur est tourné de telle façon que sa section principale soit perpendiculaire à OB', c'est le côté gauche du diaphragme qui deviendra complètement obscur, et l'extinction ne sera que partielle pour le côté droit.

â* Si enfin la section principale de Tanalyseiir est perpendiculaire à OA, il y aura extinction partielle pour les deux moitiés du diaphragme, et égalité de tons, puisqu'on a, en pareil cas, a=a'.

En laissant l'analyseur fixé dans cette position, on peut, en tournant le polariseur, faire variera de 0^ à 45% et passer ainsi progressivement de Textinclion totale au maximum de lumière, les deux côtés restant égaux entre eux.

Un peu d'habitude permet de donner à l'angle a la valeur la plus convenable pour chaque cas particulier. La condition la plus favorable est que l'angle a soit aussi petit que possible, et que cependant il y ait le maximum de lumière. Or, à mesure qu'on diminue l'angle a, l'égalité des tons se fait dans une position de plus în plus rapprochée de l'extinction totale, et alors la quantité de umière qui passe devient de plus en plus faible. Si la dissolution 5ur laquelle on opère est un peu colorée, il peut arriver que la

BUIGKF.T. Ui

530 SACCHABIMÈTHE LAURBMT.

lumière soit insuffisante. Le moyen d'y remédier est d'augmenlw l'intensité absolue de la lumière, ou d'augmenter la valeur do l'angle a.

La ùgavà 236 représente le saccharimétre de M. Laurent, vu en perspective, et prêt pour l'observation. La colonne qui lui sert de

■ire de SC. Laurpiil.

suppoi't est mobile dans une gaine creuse, qtii permet de rôlevor ou do l'abaisser à volonlû. En b se trouve la flamme monochromatiquo, obtenue à l'aide d'un bcr de Buiison cl d'une petite corbeille en platine, contenant du ctilorure de sodium préalablement fondu. Le polariseur est en a ; le diaphratimc ^ lame de quartz est en f- La ligne ponctuée repiésento l'espace rései'vc au tube d'obsen"ation.

A la partie opposée de l'appareil, on remarque : 1° une lunette

ANALYSE DES MÉIASSES. 531

le Galilée contre laquelle on applique Tœil, et qui permet d'obtenir la vision distincte à Taide d'un tirage convenable ; ^"^ un grand cercle gradue, dont le plan est perpendiculaire à Taxe de l'appareil. C'est au milieu de ce cercle que se trouve enchâssé l'analyseur que l'on peut faire tourner circulairement autour de l'axe, au moven d'une alidade munie d'un vernier.

L'appareil de M. Laurent est bien construit, et présente certains avantiiges pratiques qu'on ne peut méconnaître. L'emploi d'un petit miroir réflecteur pour éclairer les divisions du limbe; la faculté qu'on a de diminuer ou d'augmenter la valeur de Tangle a, et d'admettre ainsi dans l'appareil la quantité de lumière nécessaire à l'observation; Tindicalion des centièmes de sucre, tracée en regard des divisions 3u cercle, sont autant de circonstances qui recommandent son emploi dans les usages ordinaires de la saccharimétrie. Ici, d'ailleurs, comme dans la disposition imaginée par M. Cornu, et rappelée page 509, la limite est l'égalité de deux ombres très-peu éloignées, l'une et l'autre, du terme de l'obscurité complète.