Cellulose anlinale

A mesare que Ton descend dans Téchelle des êtres organisés, et que des animaux ayant une organisation élevée on passe à Texamen des êtres qui se rapprochent du règne végétal^ les caractères distinctifs deviennent de moins en moins sensibles : les propriétés et la composition de certaines parties des tissus (notamment de quelques enveloppes animales) peuvent contenir de la cellulose en fortes proportions. Telle est Tenveloppe formée de fibres souples comme feutrées qui entoure les tuniders. Cette enveloppe brune contient des matières azotées interposées que Ton peut éliminer au moyen de trois traitements par la solution de potasse caustique bouillante et des lavages. Alors la substance est blanche, elle présente la composition et les propriétés de la cellulose {*).

4. CoBi^sltion eoBiparée des enveloppes des anlinaiix et des ▼é^éUiiix et de diverses parties des plantes sons le rapport de rasote*

Azote pour 100.

ÎVewi des mammifèret 48 à 20,0 Chitine des insectes et crustacés (**) 7,4 Tuniciers 4,5

3« Épidenne et cuticule Tégétale 4,46, 2,0 à 3,6

Vcgetauz rudimentaires, bourgeons, spoogioles 5 à 40

Fcmllcs et tises tris-jeunes { o;l «.

Sé^e «ccnda^te | * ' ^''^

Graines et fruits I à 6

^ ^ , , , ( Ëcorce vivante 4,7

Tronc d'un diéne de S6 ans j l Aubier 4,5

Pour donner une idée de la répartition des principes immédiats dans les enveloppes des plantes, nous ajouterons ici les ré-

poiscsy qui éprouve la saccharificatiou, car la pics grande partie des matières iDcnutantes proprement dites, solubles dans les solutions Je soude et de po- *»■*•) se trouvent en proportions plus fortes après la réaction de Tacide.

(*) Ces faits impoiiants, communiqués à Tlnstitut par MM. Lœwig et Kœllikery ont été soumis à une vérification attentive, à 1 aide de l'analyse élé' menlaire, par une commission de l'Académie composée de MM. Dumas, Milne Edwards, et Payen, rapporteur.

('*) Extraite des enveloppes du homard privées de carbonate de chaux par l'acide chlorhjrdrique, épurée deux fois par une solution Bouillante de potasse.

sultats de l'analyse à ce point de vue d'une cuticule épidermique et d'un épiderme.

Caticale da Cactus Épiderme de la peruTianos. pomme de terre.

Substances azotées contenant du soufre 13

Biatières grasses 9,09

SiUce 2,(J6

Sels minéraux 6,67

>llulose 68 ,58

La peau des animaux supérieurs diffère essentiellement, comme on le voit, de l'épiderme et de la cuticule des plantes. La chitine, enveloppe des crustacés et des insectes, paraissait s'en rapprocher ; cependant elle en diffère beaucoup puisqu'elle résiste à l'ébuUitîon prolongée dans une lessive caustique, et donne à la calcination des vapeurs acides; elle contient toutefois une forte proportion d'azote.

Ce fait que j'avais fait connaître dans lés éditions précédentes du Précis de chimie industrielle^ n'ayant pas été, en 1857, admis dans un ouvrage justement estimé, oji l'on attribuait à la chitine une composition identique avec celle de la cellulose, j'ai repris cette détermination analytique : les résultats atp^quels je suis arrivé, en conBrmant la composition azotée, ont mis en évidence la propriété que présente la chitine épurée de se colorer en violet par l'iode, soit seule, soit plus fortement avec le concours de l'acide sulfurique.

Voici comment on opère cette épuration : Les enveloppes de crustacés (homards) sont déban*assées de sels calcaires (*) et matières organiques molles par des solutions étendues d'acide chlorhydrique, puis de soude ou de potasse caustique en solutions bouillantes, en effectuant des lavages intermédiaires à l'eau pure ; on divise la substance en menues bandelettes , puis on la traite à la température de TébuUition par une solution de potasse caustique à 45* Beaumé; la substance est ensuite lavée, desséchée et broyée. Le même traitement, réitéré deux fois, donne la chitine dosant 7,4 d'azote. Ainsi désagrégée, elle est

(*) M. CheTreul a trouTé sur 100 de tests des homards :

Phosphate de chaux 3,32

Id, de magnésie 1 ,26

Carbonate de chaux. . . . . , 47,26

Sels de soude. 4 ,50

Matière organique 44,76

solable dans Tacide chlorhydrique étendu qui parait s'y combiner; cette solution^ presque saturée par une é\aporation à 100 \ se prend en niasse par le refroidissement.

Lavée par Talcool à 88% étendue en couche mince et séchée, elle donne directement par l'iode en solution légèrement alcoolisée une couleur violette qui devient plus intense si, après, avoir égoutté la solution d^iode, on touche le résidu avec une goutte d 'acide salfurique concentré.

La coloration dans ces deux circonstances paraît être due, d'après les recherches plus récentes de M. Péligot sur les téguments des vers à soie, à la présence de la cellulose en partie interposée soDs Forme de lambeaux et peut-être partiellement mélangée intimement avec la substance azotée {*).

Eu saturant très-exactement par l'acide chlorhydrique la solution de potasse à 45* qui a réagi sur le tégument du homard, on obtient un précipité qui, lavé, contient avec de la silice, de la substance organique teinte directement en violet par la solution d'iode.

L'enveloppe des tuniciers, animaux qui semblent former un des anneaux de la chaîne reliant les deux grandes classes d'êtres organisés, contient seulement le double de l'azote renfermé dans Tépiderme des plantes ; les substances azotées y sont d'ailleurs interposées entre des fibres très-souples, dépourvues d'azote, lorsqu'elles sont complètement épurées par des solutions de po- * tasse ou de soude caustique : elles peuvent alors prendre, sous les inQuences combinées de l'iode et de l'acide sulfurique, la coloration violette intense, indice de la présence et de la désagrégation de la cellulose, dont elles présentent la /composition.

En Tan lY, Bouillon-Lagrange, traitant le liège par l'acide azotique, observa la formation d'une substance graisseuse analogue à une résine, de l'acide subérique, et la combinaison de cet acide avec la potasse [Annales de chimie^ t. XXIII, p. 42). Ces résultats ont paru douteux. M. Ghevreul, dans un travail étendu et précis, a constaté dans le liège les substances suivantes :

Huile odunnte, acides acétique et gatliqae, gallate de fer,

matière* colorante et azotée, chaux 7 * 4,25

Cènae et résine. * 5,75

Matière particolière (subértne). 70,00

(*) M. Péligot a reconnu que des traitements réitérés par la potasse dimianeot graidoeUement les proportions de matières azotées, mais sans pouvoir

La subérlne blanche, compressible, inflammable, donne des produits huileux et ammoniacaux à la distillation, et se convertit pâitiellement en acide subérique sous Tinfluence de T acide azotique [Annales de chimie^ t. LXII, p. 323). M. Boussingault a retiré du liége par Téther une substance blanche, résineuse, cristallisable^ composée de C. 82,6; H. 11,2; O. 6,2. Le traitement de la subérine par la potasse lui a laissé un résidu qu'il considère comme ligneux (cellulose). En étudiant moi-même les faits relatifs à la composition chimique des organismes végétaux, j'avais, dès 1 839^, analysé la matière gi*asse du liége {Recueil des savants étrangers^ t. IX, p. 32 et 112 à 122), reconnu la loi générale de la présence d'une matière azotée très-résistante dans les membranes supei^cielles , cuticule ou épiderme de toutes les parties des plantes, puis démontré que des matières grasses s'y rencontrent constamment aussi ; qu'enfin ces matières organiques, sous l'influence de la vie, s'insinuent dans l'épaisseur des membranes de cellulose, accidentellement privées de la cuticule ou du tissu épidermique (*).

En 1850, Mitscherlich, portant ses profondes investigations sur le liége, l'épiderme dé la pomme de terre et la cuticule de VJloas lingua, en obtint, par la réaction de l'acide azotique, une série d'acides dont les derniers termes furent l'a- <;ide subérique et l'acide succinique. L'analyse élémentaire lui démontra dans l'épiderme de la pomme de terre, déduction faite de la cellulose, 2,93 d'azote pour 100, et dans le périderme 1,50. Sur 100 de liége, traité par l'acide azotique, Mitscherlich a obtenu 39,67 d'un acide gras et 2,55 de cellulose (**).

Toutes ces recherches expérimentales tendent à prouver que la composition intime des membranes qui enveloppent les végétaux est fort complexe, bien qu'elle puisse toujours se représenter, dans une loi générale que je crois avoir établie, par de la cellulose injectée de substances azotées, grasses et minérales. En étudiant plus à fond la composition de la cuticule, d'un fruit vo-

les élimioer complètement, car on enlève aussi une partie de la cellulose ou des substances non azotées.

(*) Pavais alors trouvé pour 100 de matière organique, dans l'épiderme d^une pomme de terre, 2,42 d'azote; dans l'épiderme d*un jeune Cactus, 2,059 ; dans la cuticule d*un Cactus peruvîanus de deux ans, 2,75.

(**) Journal de pharmacie^ t. XIX, février 1851.

lumiaeax [Cucurbita pepo) (*), à l'aide de divers dissolvants (alcool, beozine, éther, sulfure de carbone, acide acétique, ammoniaque, acide chlorhydrique étendu), j*y ai reconnu les substances suivantes : trois matières grasses, dont une solide, fusible à 85*, soloble seulement dans le sulfure de carbone; une matière oi^anique soluble dans les acides, du pectate et du phosphate de chaux et de magnésie, de la cellulose, de la silice ; une matière azotée contenue dans le résidu insoluble et représentée par 2,12 d*azote pour 100, même après la réaction à froid de la potasse et des lavages à Teau. {Comptes rendus^ Académie des sciences, 1859, p. .772 et 893.)

On voit que les enveloppes épidermiques des végétaux ont une composition plus compliquée que les enveloppes animales ; elles correspondent, sous ce rapport, aux principes immédiats formés par les plantes en beaucoup plus grand nombre que chez les animaux, et, chose bien remarquable, lorsque après avoir extrait de la membrane épidermique (cuticule ou épiderme) la plus grande partie des matières grasses (par les dissolvants spéciaux), des sels calcaires et de la cellulose (c'est-à-dire par Tacide chlorhydrique étendu et le dissolvant de Schweitzer), enfin des naatîères azotées par une solution de potasse caustique à froid, ce qui reste offre encore une membrane souple contenant une matière hydrocarburée et une proportion d'azote égale à 0,02, représentant 13 centièmes de son poids d'une matière azotée neutre de Torganisme. Tout vient donc concourir à démontrer au milieu des principes immédiats nombreux, constituant les enveloppes végétales, subéreuses ou épidermiques, la- loi générale qui réunit ces principes en quatre groupes de substances : azotées , grasses, minérales et cellulose.

S. Essais des flls et tissas d*origliie Tégétale et aninale.

Les substances filamenteuses d'origine animale diffèrent des fibres végétales par leur composition quaternaire, et la forte proportion qu'elles renferment du quatrième élément, T azote.

(*) Cette membniiie épaisse, offrant des prolongements lamelleux insinués entre les cellules soa«-jacentes, et qui, parfoia,se rejoignent entre eux, montre Qoe sorte de transition entre la cnticule presque unie et Tépiderme formé de cribles k minces parob.

Elles sont faciles à distinguer les unes des autres : car, tandis que la plupart des substances d^origine animale se dissolvent facilement dans une lessive alcaline bouillante (contenant pour 100 d'eau, 5 à 10 de soude ou de potasse caustique), les fibres d'origine végétale ne sont, dans les mêmes circonstances, que faiblement attaquées, puisque la cellulose fortement agrégée qui les compose résiste à cet agent. Ainsi, pour reconnaître la présence et les proportions des fils de lin, de chanvre ou de coton intercalés dans la chaîne ou dans la trame d'un tissu de laine ou de soie, on comptera sous une loupe montée le nombre de fils de chaîne et de trame dans un carré de 5 millimètres de côté ; on fera bouillir le tissu dans une solution contenant 10 pour 100 de soude ou de potasse caustique : si la. totalité du tissu est en laine ou en soie, sa dissolution sera complète ; si une paitie des fils de la trame et de la chaîne sont en lin, chanvre ou coton, ces fils résisteront seuls, et il suffira de les compter sous la loupe pour apprécier leur nombre et leur proportion dans une surface donnée. On pourrait constater leur proportion pondérale en les lavant, les pesant desséchés, et comparant leur poids avec celui du tissu pesé avant la réaction de Talcali. Il est d'ailleurs facile de distinguer les fils et les tissus de soie de ceux qui sont en laine ; ces derniers, contenant du soufre, prennent une coloration brune dans une solution de plombite de soude (*); tandis que les premiers (de soie) ne se colorent pas dans la même solution.

Moyens pour distinguer les filasses^ fils et tissus de chanvre et de lin^ des produits analogues proîfenant du Phormium tenax et du jute (Corchorus capsularis), — Les substances organiques adhérentes à la cellulose (matières azotées, grasses, résinoîdes, etc.), variables dans les espèces végétales, peuvent parfois établir des caractères spéciaux sous l'influence de certains réactifs.

M. Vincent, pharmacien de la marine, est parvenu à recon-

{*) On prépare cette solution en faisant bouillir dans Teau contenant 0,\ de potasse ou de soude caustique, 0,15 de litharge.

Le liquide, refroidi et filtré, dans lequel on imiùerge les filaments, fils ou tissus A essayer, colore en brun les objets en laine, comme il teindrait les plumes, les poils, cheveux, crins, l'épiderme, la peau, les ongles, fibre musculaire, albumine, caséine, tandis qu*il laisse incolores la soie, les os, les fibres des tendons, les enveloppes des crustacés et des insectes, Ti voire, la gélatine, richtbyocoUe ; une douce température de 40 à 45® hAte la réaction.

nattre la préseace des fils de Phormium tenax par les procédés suivants :

Oa plonge un instant les fils ou tissus à essayer dans Tacide azotique à 36* contenant de Tacide bypoazotique ; aussitôt une coloration rouge se prononce sur les produits du phormium écrus ou incomplètement blanchis, tandis qu'une coloration insensible ou très-légère a lieu sur les fils de lin et de chanvre.

Une réaction plus manifeste se prononce à Taide du procédé suivant du même auteur. On plonge les fils ou tissus dans une solution saturée de chlore; si Ton doute que la chaîne et la trame d'un tissu soient formées de fils semblables, on enlève quelques fils de chaque côté de Tangle d'un petit carré du Ussu, afin de mettre en saillie la trame sur un bord et la chaîne sur Tautrc bord; après une minute d'immersion dans le chlore, on retire les échantillons, on les étend sur une assiette de porcelaine et Ton verse sur chacun d'eux quelques gouttes d'ammoniaque : les colorations spéciales se prononcent à l'instant, on voit les produits du phormium (et ceux du jute) développer une couleur rouge vive qui devient sombre et brunit en une minute; les produits des chanvres et lins, suivant les modes de rouissage, ne prennent dans cet essai que des teintes fauves, brunes ou orangées qui ne peuvent se confondre avec la coloration rouge vive due au Phormium tenax; on comprend que toutes ces fibres complètement épurées par plusieurs lessivages et passages au chlore ne donneraient plus de coloration par les contacts successifs du chlore et de l'ammoniaque, de l'air, ces agents n'ayant d'effet colorant que sur des corps étrangers à la cellulose, et non sur la cellulose pure. '

Propriétés de la laine j du coton et de la soie. — M. Barreswil a fait connaître des moyens intéressants de séparer ou distinguer les trois substances : la laine du coton par l'acide chlorhydrique bouillant qui, pour ainsi dire, émiette (*) le coton sans attaquer sensiblement la laine ; il suffit d'une agitation dans l'eau ou d'un battage à sec pour éliminer ensuite le coton ainsi pulvérisé.

(•} L'acide chlorhydrique me semble produire cet effet en dissolyant la poitîoo moins agrégée de la cellulose qui unit, soude, en quelque sorte, bout à boat, les cellules aUongées dont l'assemblage forme les longues fibres textiles, dans le coton comme dans le lin et le chanvre.

Dans les essais des tissus mélangés de soie et de laine, on parvient à éliminer, et, jusqu'à un certain point^ à doser, par différence, la soie que peut rapidement dissoudre ou désagréger à froid Facide azotique ordinaire (Az O*, 6HO), tandis qu'il n'attaque pas sensiblement la laine, en quelques minutes du moins.