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méthode, trouver 1 milligramme de fer dans 400 centimètres cubes de lait.
Ce travail est de trois ans antérieur à ma première note; on y trouve la condition la plus essentielle de la colorimétrie du fer au moyen du sulfocyanate, à savoir (comme on le verra dans ce qui suit) excès d'acide sulturique et quantité déterminée de sulfocyanate. Je ne sais pas comment se faisait la comparaison -des solutions colorées, etje n'ai pas les éléments nécessaires pour déterminer le degré de précision réellement atteint; en particulier, je ne sais s’il a été tenu compte des phosphates qui dans le cas du lait constituent un obstacle sérieux. En tout cas, l’auteur n’a pas, que je sache, persévéré dans cette voie, et n’y a pas été suivi. Mes essais ont été entrepris d'une facon tout à fait indépendante. Néanmoins je devais citer Mendes de Léon pour les lecteurs que les questions de priorité intéressent.
Damasrin de son côté, dans le travail que nous avons déjà cité (1891) a cherché à faire de la colorimétrie par Le sulfocyanate. Cet auteur ne paraît pas avoir eu connaissance, ni des essais de Mendes de Léon, ni des miens Il opérait à la façon des anciens procédés de colorimétrie du sang, c’est-àdire en comparant, à l’œil, sans appareil, deux cuves à faces paralièles ; dans l’une était placée une quantité déterminée de la solution à doser, additionnée d'une quantité déterminée d'acide chlorhydrique et de sulfocyanate alcalin : dans l’autre, la même quantité d'acide et de sulfocyanate, puis dans cette dernière on faisait tomber, par très fines gouttes, en agitant, une solution titrée très faible de fer jusqu'au moment où la coloration rose paraissait égale dans les deux cuves.
Damaskin s'était rendu compte de la plupart des causes qui l’empêchaient d'obtenir coloration égale à quantité
ets
de fer égale, mais il n’est arrivé, malgré tous ses efforts, ainsi qu'il le reconnaît lui-même, qu’à les éliminer incomplètement (1). De plus, sa méthode de comparaison manquait de précision.
Je vais exposer maintenant la méthode que j'ai suivie, en divisant l'exposition en deux parties, comme pour la méthode volumétrique : 1° dosage colorimétrique du fer, conditions de son exactitude; 2° application de ce dosage aux recherches physiologiques.
1° Dosage du fer par la colorimétrie.
Pour deux solutions de la même matière colorante, on peut déterminer avec une grande précision le rapport des intensités de coloration au moyen de divers appareils nommés colorimétres. Le principe commun consiste à considérer l’une des solutions sous une épaisseur donnée, et l'autre, sous une épaisseur que l’on fait varier, l’'augmentant ou la diminuant, jusqu'au moment où l'égalité de coloration existe pour l’œil. Les intensités de coloration s'expriment par l'inverse des épaisseurs :
Je me suis servi du colorimètre Dubosc, trop connu pour que j'aie besoin de le décrire en détail ; les deux solutions à comparer sont placées dans deux petites cuves cylindriques verticales, à fond de glace horizontal; un miroir incliné, placé au-dessous, renvoie la lumière verticalement de bas en haut suivant l’axe de ces cuves; dans
(1) Damaskin. Op. cit., in Arb. d. pharmak. Inst. zu Dorpat, t. VII, 1894, p. 49 à 54.
chaque cuve, suivant le même axe, un cylindre de glace avec ses deux bases horizontales bien planes et polies, de diamètre sensiblement plus petit que le diamètre intérieur de la cuve, monte et descend par le jeu d’une crémaillère et plonge plus ou moins dans le liquide. Les rayons qui ont traversé à droite et à gauche le liquide placé au fond de la cuve et le cylindre de glace sont, au moyen de prismes, ramenés dans le champ d'un seul oculaire placé au-dessus, de telle sorte que l’æil regarde deux étendues colorées égales et contiguës, en forme de deux demi-cercles ayant le diamètre commun. On peut ainsi percevoir des différences de teintes extrêmement faibles. Comme le jeu des cylindres augmente ou diminue à volonté l'épaisseur du liquide coloré traversé par la lumière, on peut établir avec précision légalité de coloration des deux demi-cercles. Des échelles munies de vernier donnant en dixièmes de millimètre la hauteur de chaque cylindre au-dessus du fond de la cuve, on lit les épaisseurs e et e'.
L'emploi de cet appareil donne des résultats d’une grande précision si on prend certaines précautions.
ee 2° me
La relation - ne sera égale à la relatfon 7 que si l'intensité de l'éclairage est exactement la mème dans les deux champs. Cette condition est difficile à réaliser dans la pratique ; 1l est encore plus difficile de contrôler si on l’a réellement obtenue. Il vaut mieux la réaliser seulement à peu près, et procéder comme pour la double pesée, e’està-dire mettre successivement du même côté les deux soluüons à comparer, et les rapporter toutes deux à une même épaisseur d’une solution quelconque placée de l’autre côté.
Il ne faut pas que l'éclairage varie entre les moments
pue
des deux observations; on réalise facilement cette condition au moyen de l'éclairage artificiel. J'ai procédé comme l'indique Lambling (/oc. cit); sur une planche longue d'environ 75 centimètres, j'ai fixé à une extrémité le colorimètre ; à l’autre, une lampe à gaz; entre les deux un verre dépoli qui diffuse la lumière. Le tout est dans une chambre obscure.
Il n'est pas indifférent de faire les comparaisons avec une Coloration plus ou moins intense; dans les couleurs trop accentuées, l'œil ne perçoit pas les petites différences. IL faut chercher la teinte sensible. Pour le sulfocyanate ferrique, observé à la lumière du gaz, cette teinte est un orangé qui pour un faible changement d'épaisseur vire vers le jaune ou vers le rouge.
Enfin, il faut préparer les solutions à comparer de telle sorte qu'elles présentent cette teinte sensible sous une épaisseur convenable. En effet, si la solution est trop diluée, les variations de teinte se produisent lentement avec les mouvements du piston plongeur, il y a une hésitation de lecture qui augmente avec la dilution. Si au contraire la solution est trop concentrée, la plus petite variation d'épaisseur lisible sur l'échelle du vernier correspond déjà à des écarts de coloration notables. En pratique, pour le sulfocyanate ferrique, j'ai trouvé que l'épaisseur la plus favorable est voisine de 50 dixièmes de millimètre. On arrive, avec la moindre habitude, à faire les lectures à une division près. Comme on peut répéter les lectures autant de fois que l'on veut, on peut toujours arriver à cette précision. :
Nous pouvons donc déterminer la relation + à un cinquantième près.
A-t-on le droit maintenant de conclure des intensités
colorantes aux quantités de matières colorantes dissoutes ?
Non, disent les physiciens. Une solution deux fois plus diluée qu’une autre ne donnera pas exactement la même intensité colorante si on la considère sous une épaisseur double de celle-ci. Mais l'écart est faible; et s’il est sensible pour des différences de concentration très grandes, il devient tout à fait imperceptible pour des variations de concentration peu étendues. Il faut donc s'arranger pour faire porter les comparaisons colorimétriques sur des liqueurs de concentration voisine.
Nous avons vu : 4° qu'il faut opérer toujours dans une intensité à peu près constante ; 2° que les deux solutions ne doivent pas être comparées directement entre elles, mais rapportées toutes deux à une même coloration fixe. Pour ce double but, un étalon de verre coloré est d'un emploi très commode (1).
Dans ces conditions, la colorimétrie nous permettra de déterminer dans une solution colorée le poids de matière colorante dissoute. Faisons, en effet, au moyen de la même matière colorante, une solution de concentration voisine.
(1) IL n'est pas très facile de se procurer un étalon exactement de la nuance convenable. On a même voulu faire de cette difficulté une objection au procédé (Riban, loc. cit.) Aussi, bien que l'emploi de cet étalon ne soit nullement indispensable, je vais indiquer comment je me suis procuré celui dont je me sers. Tous les verres colorés qui se trouvent en feuilles dans le commerce sont beaucoup trop intenses, maïs il y a de-ces feuilles qui, par suite d'un défaut de fabrication présentent sur leurs bords des tons dégradés; en cherchant dans ces marges un rose et un jaune pâle, on arrive par la superposition de ces deux nuances à ia teinte que j'indique. Pour se guider dans ce choix, on peut établir un étalon provisoire de la facon suivante : il est possible d'établir l'identité de teinte, en tâtonnant de part et d'autre, entre une solution de sulfocyanate ferrique, et une de bichromate de potasse ; cette identité de coloration a lieu précisément au point cherché; on peut donc, après avoir solidifié par l'agar-agar ou la gélatine, une solution de bichromate de potasse découper dans la masse une tranche d'épaisseur convenable présentant la nuance cherchée, et transporter cette tranche chez le marchand de verre.
Soit p le poids de matière colorante par litre dans cette solution; soit e l'épaisseur sous laquelle cette solution donne la même coloration que l’étalon; soit d'autre part e l'épaisseur sous laquelle la solution a doser présente cette
5 ALGER Lie e coloration. Nous avons la relation ——— d'où x 2 et CHE e
: e plus simplement si nous faisons p—1, x = +.
De même, il sera possible de déterminer le poids d’un élément chimique qui produit une réaction colorée, à condition que cette réaction colorée se produise proportionnellement à la quantité de l'élément en présence dans la liqueur.
Or, cette condition n'est pas toujours réalisée dans la réaction d’un sulfocyanate alcalin sur un sel ferrique, mais on peut la réaliser. C’est là-dessus que repose le dosage colorimétrique du fer. Nous allons examiner expérimentalement, en nous servant du colorimètre, comment se comporte la réaction.
Solution de sulfocyanate ferrique non titrée, rapportée à l’étalon, donne l'épaisseur 32 (en dixièmes de millimètres). Étendue de son volume d’eau distillée donne l'épaisseur 78.
Il faudrait 64; il y a donc eu dissociation. C’est là le fait connu, je n'insiste pas. J'ai observé constamment cette dissociation, quel que füt l’excès de sulfocyanate alcalin. Inversement, l'augmentation de cet excès rend toujours la coloration plus intense.
À 50 centimètres cubes d’eau contenant 1 milligramme de fer à l’état de sulfate ferrique, j'ajoute successivement d’une solution très concentrée de sulfocyanate d’ammoniaque (200 gr. pour 120 centimètres cubes d’eau) les quantités suivantes : 5,
oO es
puis 10, puis 15, puis 20 centimètres cubes. Les épaisseurs observées respectivement sont 65, 55, 50, 45.
Bien que l'excès fût déjà énorme dès la première liqueur, l'intensité colorante a été toujours en croissant.
Mais si on s'arrange de façon à avoir, dans un volume donné de liqueur, toujours la même proportion de sulfocyanate, alors les intensités colorantes sont proportionnelles aux quantités de fer. Exemple :
On fait les mélanges suivants d'une solution de sulfate ferrique, contenant À milligramme Fe pour 20 centimètres cubes, et d’une solution de sulfocyanate à 20 p.100. Je mets en regard les quantités de fer réelies et celles calculées colorimétriquement.
ÉPAISSEUR |FER EN MILLIGRAMMES EE ç e— —
ferrique. sulfocyanique.| observée. | introduit. | calculé.