POUVOIRS ROTATOIRES

Hisrorique. — On savait déjà, par la belle découverte d’Arago (1), que la lumière polarisée, en traversant une plaque de quartz perpendiculaire à l’axe, éprouve dans son plan de polarisation une déviation, différente pour les divers rayons simples ; on connaissait aussi, grâce aux expériences de Biol (2), les lois qui régissent ce phénomène, lorsque, en 1815, le hasard, «ce grand promoteur des nouveautés physiques, » fit apercevoir à ce dernier physicien, dans des expériences entreprises pour un autre but, la même propriété dans l’essence de lérébenthine. Biot attribua le phénomène «aux actions successives des parlicules même de l'essence (3).» Il conslata, en effet, la proportionnalité entre la rotalion et l’épaisseur traversée, l'indépendance entre cette rotation et l’état de repos relatif ou de mouvement des particules (4) et la persistance du pouvoir rotatoire, quand les particules sont séparées les unes des autres, sans décomposition, jusqu’à prendre l’élat de vapeur en mouvement.

Biot élendit ses recherches à d’autres liquides ; il fit voir que les sucres, les gommes, le camphre, les essences, dissous dans

(1) Mém. de l'Institut, 1811 (1), 93.

(2) Mém. de l’Institut, 1812 (1), 218.

(3) Bull. de la soc. philomat., 1815, 190.

(4) Compt. rend., XVII, 1209.

des milieux inactifs (eau, alcool, éther, huiles grasses) forment des liquides composés, optiquement actifs, lesquels tiennent leur propriété nouvelle uniquement de la substance dissoute; «car, lorsque celle-ci peut être observée isolément, soit liquéfiée par la chaleur, soit solidifiée à l’état amorphe, sans être chimiquement décomposée, on trouve toujours que, dans ces divers états, ses particules constituantes ont, par elles-mêmes, la propriété de dévier le plan de polarisation des rayons lumineux qui traversent leur ensemble (4).»

Dans les nombreuses expériences qu’il fit de 1815 à 1832 sur les dissolutions, Biot crut constater que les molécules actives se disséminaient dans le dissolvant inactif comme dans un espace libre, sans en éprouver aucune action qui modifiâl sensiblement leur faculté rotatoire, constiluant ainsi unliquide mixte physiquement homogène, doué lui-même du pouvoir rotatoire.

Dans ces conditions, soient:

a, la déviation absolue qu’un pareil système imprime au plan de polarisation des rayons lumineux d’une certaine réfrangibilité ;

1, la longueur de la colonne liquide traversée ;

9, la densité de la solution à la température de l’expérience;

e, la quantité de substance active contenue dans À gramme de

| solution ;

en vertu du caractère moléculaire du phénomène, la dévia-

tion « est proportionnelle à l'épaisseur L et à la densité propre :à

de la substance active disssoute, d’où

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{1) Biot, Ann. chim. phys., (8) LIX, 209.

[x] étant une constante, très-importante «comme criterium général des phénomènes rolatoires, » à laquelle Biot a donné le nom de pouvoir rotatoire moléculaire (1).

Pour appliquerla formule aux liquides physiquement homogènes, quiexercent par eux-mèmes le pouvoir rotatoire, quand on les observe isolément, il n’y a qu’à y faire e —1; alors l'expression se réduit à (2)

Après avoir cru pendant de longues années à la constance du pouvoir rotatoire des substances actives en dissolution, Biot, en recourant à des artifices d’une grande délicatesse, reconnut, enfin, qu’il n’en élait pas ainsi pour l'acide tartrique, pour le

(1) Cette expression pouvant prêter à l’équivoque, en éveillant l'idée d’une quantité liée au poids moléculaire de la substance active, plusieurs physiciens préfèrent celle de Pouvoir rotaloire spécifique.

M. Krecke (Arch. néerland. VI, 354), réserve l'expression de pouvoir rotatoire moléculaire pour le produit

M. Th. Thomsen (Ber., 1884, 2264), pour la centième partie de ce produit Le] m

m élant le poids moléculaire de la substance active .

(2) Dans un but de commodité pratique, on donne souvent à l’expression (a) l’une des formes :

Ps AE QT ali BIS A UNE Tin On voit facilement en effet que

Ed — x et s = ile p p+q si p et q désignent respectivement les poids de substance active et de dissolvant contenus dans un volume v de solution.

GR

sucre de canne, pour l'essence de térébenthine, pour lecamphre, etc. Ses nouvelles expériences le conduisirent à cette conclusion: «Que les substances douées du pouvoir rotaloire, lors- » qu’elles sont dissoutes dans des milieux inactifs, qui ne les »allaquent pas chimiquement, contractent avec eux une com- »binaison passagère, sans proportions fixes, laquelle impres- »sionne toute leur masse et subsiste tant que le système mixte » conserve l’état de fluidité (1). »

Comme conséquence, la variabilité du pouvoir rotatoire avec la concentration devait être la règle générale de cette classe de phénomènes.

On sait parfaitement, aujourd’hui, que le pouvoir rotatoire d’un corps en dissolution, pour une radiation de réfrangibilité donnée, n’est pas une constante absolue; il est sous la dépendance d’un assez grand nombre de circonstances, telles que la température, la concentration, la nature du dissolvant, la présence de sels minéraux, le temps. Nous allons examiner successivement l’influence de chacune de ces conditions.

Influence de la température. — L'influence de la tempèrature sur le pouvoir rotatoire des liquides a été reconnue et étudiée d’abord par Biot dans les dissolutions d’acide tartrique (2).

Divers savants se sont ensuite successivement occupés de la même question, notamment :

Bouchardat, sur l’essence de térébenthine (3) et sur la quinine (4); Mitscherlich, sur les sucres lévogyres (5) ; M. Ger-

(1) Ann. chim. phys. (3), XXXVI, 257, 405 ; 1852. (2) Compt. rend. XV, 92; XVI, 229; 1836 et 1837. (3) Ann. chim. phys. (3), LIX, 273.

(4) Compt. rend., séance du 9 octobre 1843.

(5) Compt. rend. de l’Acad. de Berlin,

Lot

nez, sur les essences de bigarade, d'orange, de térébenthine (1); M. Tuchschmid, sur le sucre de canne, le sucre interverli, le camphre, l'acide lartrique (2); M. Krecke, sur l'acide tartrique et les tartres (3); M. Draper, sur la quinine et sur le monosulfate de quinine (4) ; M. O. Hesse, sur les alcaloïdes du quinquina (5); M. Cajamajor, sur le sucre interverti (6); M. Landolt, sur Je sucre interverti et sur les acides lartriques (7); M. E. Meïssi, sur la galactose et sur la maltose (8).

Des observations faites, ilrésulte: que les variations de température sont sans influence sensible sur les pouvoirs rotaloires du sucre de canne, de la glucose, du camphre; qu’elles agissent, au contraire, d’une façon plus ou moins marquée sur les pouvoirs rolatoires de la lévulose, de la galactose, des essences de térébenthine, de bigarade, d'orange, des alcaloïdes du quinquina, des acides tartriques. |

Nous donnons ci-après, pour un certain nombre des substances, les relalions empiriques entre la température etle pouvoir rotaloire : |