ETUDE THEORIQUE 112 LA MOLYBDOCOLORIMETRIE
. Dans cette étude théorique de la Molybdocolorimétrie nous allons envisager les diverses substances qui peuvent modifier d’une façon quelconque la teinte
F- : ou l'intensité du bleu phosphomolybdique. De mul-
Lo substances gênantes ont été décrites mais ja-
mais n’a été tenté un essai de classification. Nos redes nous ont ament à distinguer 3 groupes dis- tinets 2
. A) Substances réagissant sur l'acide molybdique. B) Substances réagissant sur les orthophosphates.
“< C) Substances réagissant sur le bleu phosphomo-
| lybdique. pan
RS, ie
$ 1. —— SUBSTANCES REAGISSANT SUR L’AICIDE MOLYBDIQUE.
Dans le premier groupe se trouvent réunis un certain nombre de composés chimiques qui comme l’acide orthophosphorique ont la propriété de donner des complexes avec le molybdène. Suivant que le dérivé réduit du complexe molybdique sera coloré en bleu ou
non on pourra séparer.
1° Les corps dont le complexe molybdique réduit est un bleu complexe du môlybdène.
2° Les corps dont le complexe molybdique réduit ne donne pas une coloration bleue.
I. — Les corps capables de donner au même titre que les orthophosphates un bleu complexe du molybdène sont soit :
1° Des substances contenant du Phosphore :
a) Pyrophosphates minéraux :
b) Esters de l'acide orthophosphorique.
2° Composés d'éléments divers voisins du Phosphore :
Ce sont les Arséniates, les Antimoniates, les
Silicates, les Borates, les Vanadates, les Tantalates et les Niobates.
3° Des acides organiques. Acide oxalique.
Le” he
See COMPOSES CONTENANT DU PHOSPHORE ET DONNANT UN BLEU COMPLEXE DE MOLYBDENE.
a) Acide Pyrophosphorique et Pyrophosphates.
: En 1930, Hinser8a et Lazzo (15) se contentent de noter que les pyrophosphates ne sont pas dosés par : la méthode de FIsKE et SUBARROW (12).
D. R. Davies et W. C. Davies (16) en Décembre 1932 signalent l'acide Pyrophosphorique parmi les substances capables de gêner ou d'empêcher la formation - du bleu Phosphomolybdique. Mes recherches effectuées au cours de 1933 m'ont permis de voir que non seulement les pyrophosphates donnent un complexe __avec le molybdène, mais encore un bleu complexe EE hbddue dont j'ai pu étudier quelques propriétés. La coloration bleue qui apparaît par réduction dans ‘un milieu contenant des pyrophosphates a une intensité parallèle à leur concentration dans le milieu. Ce bleu diffère par ses propriétés du bleu formé en présence du P205 orthophosphérique. En particulier, dans un milieu acidifié à 30 pour cent en volume par HClI et agité avec de l’éther, ce bleu pyrophosphorique LE est détruit tandis que le bleu orthophosphorique pas- se dans l'éther. On pourrait ainsi séparer les deux bleus formés simultanément dans un même milieu. Mais cette propriété intéressante du point de vue théorique n’est d'aucune. application pratique. > | J'ai pu, en effet, vérifier que dans un mélange d'ortho et de pyrophosphates il se formait suivant la x concentration de ces deux corps ee Ne variables des deux bleus.
PRE), Sa
Variations par
P205 ortho P205 pyro P205 total rapport à une sol.
par litre par litre par litre ne contenant en milligrammes que P205 ortho 200 50 250 — 10% 100 100 200 EE 50 200 250 0 40 300 340 + 5% 30 400 430 + 12% 20 300 520 + 56 % 10 1000 1010 + 290 %
De cette expérience il résulte que :
1° Dans un milieu contenant moins de pyrophosphates que d’orthophosphates, il se forme un bleu orthophosphorique mais avec intensité de 1 à 10 pour cent plus faible que celle du bleu qui se seraît formé si l’orthophosphate avait été seul.
2° Dans un milieu qui contient des quantités égales des deux phosphates ou jusqu'à cinq fois plus de pyrophosphates que d’orthophosphates, l'intensité colorante du bleu ortho n’est pas sensiblement modifiée.
3° Enfin dans un milieu qui contient 7 fois plus de pyro que d’orthophosphates, il y a addition en même temps que prédomine la formation du bleu pyrophosphorique (ce dont je me suis rendu compte en entrainant dans le chloroforme une coloration rose violacée qui s’est montrée caractéristique du bleu pyrophosphorique). |
Dans une autre expérience j'ai pu en outre établir que les meilleures conditions de concentration pour l'addition des deux bleus étaient réalisées par un mé-
st
MUNLR ::
tige.
lange où il y avait trente fois plus de P205 pyro que de P205 ortho. Or il est intéressant de noter que séparément 2 mg 72 de P205 ortho donne une coloration identique à celle donnée par 100 mg de P205 pyro, ce qui m'amène à énoncer cette loi qui s’est montrée vraie, par la suite, dans divers cas d’addition colorimétrique que j’ai étudiées :
Si deux composés, capables isolément de donner naissance à un bleu complexe du molybdène, sont réunis dans un même milieu, ils additionnent arithmétiquement leur intensité colorante quand les deux concentrations en présence sont séparément colorimétriquement équivalentes.
(Connaissant les lois de l’association Pyrophosphate plus orthophosphate nous allons pouvoir étudier ee qui peut résulter de leur présence simultanée dans les milieux Biologiques. On ne trouve pas de pyrophosphates dans le sérum, dans le plasma et dans le liquide céphaîlo rachidien. Par conitre les globules et par conséquent le sang total en renferment une cer-
taine quantité. D’après les chercheurs qui ont dosé
les pyrophosphates : Barrenscheen (17) (1926), Eggleton (18) (1929), Roche (19) (1930) et Bomskow (20) (1982) le taux moyen des pyrophosphates dans le sang
- total est-de 32 mg en P 0/00 (27,6 en P205). Les chiffres
extrèmes donnés par eux sont 5 mg et 74 mg de P 0/00 (113 et 168,4 en P205.)
Dans les cas normaux le rapport P205 pyro sur P205 ortho est très voisin de 1. Les pyrophosphates n’interviennent en aucune façon pour modifier le dosage.
Prenons deux cas extrêmes. Dans un premier cas supposons qu’en même temps nous ayons un Pyrophosphate très augmenté avec un orthophosphate
très abaïssé, Le rapport dans ce cas pourra être : 168 sur 25 — 6,6 et dans ce cas l’erreur relative n’excèdera pas 5 pour cent par excès.
Dans un deuxième cas supposons que nous ayons (cas exceptionnel) un P205 pyro très abaïissé avec un P?05 ortho élevé. Dans ce cas le rapport sera vers 1/4 ou 1/6 l'erreur allant de 10 % à 20 % par défaut.
À part ce dernier cas, qui doit être considéré comme exceptionnel, on peut conclure que pratiquement
les méthodes molybdocolorimétriques ne trouvent pas
une cause d'erreur dans les pyrophosphates, qui peuvent seulement, dans la plupart des cas, provoquer les erreurs relatives que permettent les méthodes les plus précises.
b) Acides glycérophosphoriques et glycérophosphates.
Au début de 1932, GREENWALD et Lévy (21) affirmèerent que certains idérivés organiques phosphorés réagissent sur l'acide molybdique donnant des bleus complexes du molybdène qui s’ajouteraient au bleu des orthophosphates minéraux.
En décembre 1932 Bopansky (22) d’une part et D. R. Davies et W. (C. Davies (16) d’autre part considerent l’acide glycérophosphorique et les glycérophosphates comme une substance génant les dosages mo- Tybdocolorimétriques des Phosphates. Davies avait même émis l'hypothèse d’un complexe glycérophosphomolybdique. Au cours de mes recherches je suis arrivé à provoquer l’apparition d’un bleu glycérophosphomolybdique qui, dans les conditions de la méthode de Denigès ne persiste qu'environ une minute après sa formation et qui, très instable, ne tarde pas à passer au vert, au vert jaune, puis au jaune franc.
NT de
Cette coloration jaune qui n'apparaît que dans les milieux très riches en glvcérophosphates est d'autant plus intense que le milieu contient plus de glycérophosphates. Nous avons colorimétriquement suivie en fonction du temps l’évolution de ce bleu glycérophosphorique dans une solution de glycérophosphate de calcium à 1 pour cent:
Temps en secondes Intensité % 1 RE 100 % 60 150 % 120 : | 30 % 180 AE à :2 05e 240 10 %
Pratiquement au bout de 5 minutes le Bleu glycérophosphorique n'intervient plus dans le dosage par sa couleur. Il n'intervient à partir de ce moment que par la quantité d’acide molybdique qu’il garde fixée, ce qui détermine une atténuation de l'intensité du bleu phosphomolvhdique qui s’est formé dans le méme milieu. Nous avons fait quelques déterminations de l’atténuation produite par les glycérophosphates.
Glycérophosphate de Sodium :
… P20ÿ glycériqu: P?205 orthophosphor. Variation
en milligr. 0/00 en milligr. 0/00 | 429,4 0, 329,15 Aye.
6588 329,15 Res a DSP 2 329,15 GT AT 0 820,15 VLC
EN, he Glycérophosphate de Ca (contenant orthophosphates)
P?05 glycérique : P205 orthophosphor. Variation
en milligr. 0/00 .en milligr. 0/00 670 .. 8 — #1. % 1340 6 — 25 % 2010 4 — 50 % 2680 2 — 57. %
Nous poursuivons actuellement cette étude et nous ne pourrons donner des conclusions fermes qu’en possession de plus amples résultats.
IL. — COMPOSES D’ELEMENTS DIVERS VOISINS DU PHOSPHORE DONNANT UN BLEU COMPLEXE DE MOLYBDENE
1°. Les Arséniates. Denigès en 1920 découvrit que les Arséniates donnaient un bleu arsénio-molybdique très Voisin par toutes ses propriété du bleu Phosphomolybdique. La formation du bleu arséniomolybdique ne parait pas avoir été beaucoup utilisée en Chimie analytique. J’ai étudié l’équivalence colorimétrique entre Orthophosphates et ortho arséniates.
Conc. en As205 0/00 Conc. en P205 0/00 donnant une égale color.
(en mg. 0/00) 1 mg 0,55 2 mg ae 3 mg 1,03 4 mg 2,60 5 mg 3,40
Pour obtenir la même coloration il faut 1,5 à 2 fois plus d’As205 que de P205. |
og Les arséniates ne sont pas assez abondants dans les milieux biologiques pour être une cause d’erreur appréciable dans ce dosage. Il faudrait en effet pour qu'ils s'ajoutent aux orthophosphates qu’ils soient
dans les humeurs à une.concentration au moins égale à celle de ces derniers. |
2°. Les Antimoniates. KUTINER et (COHEN (18) signalent qu’il existe une méthode molybdo colorimétrique de dosage des Antimoniates. Pour ma part je n'ai pas obtenu de Bleu antimonio molybdique. J'ai pu seulement constater que, dans un mélange d’antimoniates et d’orthophospihates mis dans les conditions de la méthode de DENIGËs, il y avait atténuation du bleu orthophosphorique qui se formait.
3) Les Silicates. Isaacs (23) en 1924, décrit une méthode de dosage du silicium des tissus basée sur la production d’une coloration bleue par réduction sulfitique de l’acide silicomolybdique. D’après l’auteur, cette réduction se produirait à une acidité assez faible pour que les silicates soient réduits et non les orthophosphates. Les assertions d’Isaacs ont été combattues par G. BERTRAND (24) en 1924, et défendues par
FouLcer (25) en 1927. Enfin, en 1930, Kinc (26) faisant
varier le rapport des concentrations phosphates/silicates conclut que, suivant les conditions de temps et de mélange, on a, soit addition, soit soustraction des in-
. tensités colorantes. En me plaçant dans les conditions
de la méthode molybdo-colorimétrique de DENIGÈS, j’ai étudié la formation du bleu silico-molybdique. J’ai pu voir que :
a) l'intensité du bleu formé est D acallite à à la concentration en silicate du milieu ;
b) le bleu formé en présence de silicate de Na acidifié à 30 % en volume par HCI et agité avec de l’éther
NS de
passe dans celui-ci donnant un éthérogel, coloré en bleu, de densité inférieure à celle de l’eau ; |
c). les silicates doivent être beaucoup plus concentrés que les phosphates pour donner dans les conditions de la méthode de DENIGès une coloration compa-rable (de 1.500 à 2.000 fois plus de SiO? que de P*°05).
Pour les concentrations que nous avons étudiées, nous avons noté qu’il y avait addition des bleus formés.
Concentration du Concentration équivalente Silicate de Na en gr. de P?205 en mgr. 0/00 20 0/00 | 6,45 16 0/00 2.75 12 0/00 1,29 8 0/00 1,00 Expression de Conc. du Silic. Conc. du P205 Intensité color. en gr, °/00 ‘en mg. en mg de P205 0/00 Mn ue 4 4,30 12 | 2 52 16 eo 3,60
L’addition se fait avec atténuation globale. C’est ainsi que, sans atténuation, on devrait avoir 3,29 au lieu de 3, et 3,75 au lieu de 3,60.
4) Les Borates. M. le Professeur CRISTOL (27) à décrit avec moi, «en 1932, le bleu boromolybdique. Ce bleu, dont l'intensité est parallèle à la concen- : tration des borates présents dans le milieu, passe dans l’éther si le milieu qui le contient est conve: nablement acidifié (20 % de HCI en volume). Cette propriété, commune à un grand nombre de bleus
Né, A UT Nr \ \
conjugués molybdiques, nous a permis de le purifier et de mettre en évidence le bore qu’il contenait. Dans les conditions de la méthode de DENIGës, il faut 5 ou 6 mille fois plus de B?0* que de P205 pour donner la même intensité colorante. Nous avons étudié le comportement d’un mélange de borate et phosphate.
Borate de Na PAGE Intensité colorante en gr. 0/00 en mgr. en mgr. de P205 0/00
4 | 4 ou 5
Dans le premier cas, il v a atténuation du Bleu orthophosphorique formé. Dans les deux autres cas, il y a addition avec atténuation globale.
Les Silicates et les Borates ne sont pas des composés Biochimiques bien importants et ne peuvent être une cause d'erreur pour le dosage des orthophos-
phates minéraux. Is peuvent le devenir, par contre, si l’on dose le Phosphore total par la méthode de Denigès. Dans ce cas, la destruction sulfo-nitrique qui se fait dans des verres à faible coefficient de dilatation, constitués par des Silicoborates, peut en- ‘traîner des quantités assez importantes de ces substances pour que le dosage en soit faussé. Il se peut, en outre que, dans ces conditions, les quantités de silicoborates entraînées soient, sous un état moléculaire, plus aptes à réagir pour donner la coloration.
‘ (A une concentration égale, un fluoborate donne une
intensité colorante plus forte qu’un Borate). .
Ne, Dre
5) Composés d'autres éléments
M. le Profeseur P. Crisror. (28), a, en outre, décrit avec moi, en 1932, un certain nombre d’autres composés bleus du molybdène qui sont les Bleus Vanadomolybdiques, Niobomolybdiques et Tantalomolybdiques. Cependant, les Vanadates, Tantalates et Niobates ne sont pas des constituants biologiques importants et, s’ils peuvent se rencontrer dans certains milieux biologiques, c’est à l’état de traces tellement faibles qu’ils ne peuvent intervenir.
