DE LA TECHNIQUE

§ 1. — Opérations générales.

L'extraction et la préparation des corps à l'état de pureté Opérations

générale& l'xigent la connaissance de certaines opérations générales de

la chimie, dont nous passerons les principales en revue.

Ce sont la décantation, la colature, la filtration, l'évaporation, la dessiccation, la calcination.

La décantation, la colature, la filtration sont trois moyens du même ordre : ils ont pour but de séparer les particules solides tenues en suspension dans un liquide.

Décanter, c'est séparer par le repos les particules solides tenues en suspension dans un liquide; les particules solides gagnent le fond du vase tandis que les couches supérieures s'éclaircissent. Lorsque les particules solides se sont agglomérées au fond du vase et ne troublent plus le liquide, on verse prudemment et sans secouer la couche limpide dans un autre récipient.

On peut aussi recueillir la liqueur au moyen de la pipette à boule : on aspire doucement, sans trop approcher du précipité le bec de la pipette. Ce procédé a l'inconvénient de produire dans le liquide des tourbillons qui entraînent mécaniquement les parties les plus ténues du précipité.

On emploie la décantation quand les matières solides sont en fragments suffisamment grands, et aussi lorsqu'il s'agit de séparer un précipité très fin (le sulfate de baryte). Ordinairement on associe la filtration et la décantation.

Colature. La colature est la séparation grossière de masses solides et de liquides. On la réalise soit à l'aide d'un tamis fin, soit à l'aide de toile fine ou d'étamine que Ton fixe aux quatre angles d'un cadre de bois léger. Le poids du liquide creuse dans l'étoffe une sorte de pochette dans laquelle les matières solides sont retenues.

IH CHIMIE l'MYSIOLûCJIUUK. 3

La colature ne donne (jue des liquides troubles qu'il faut éclaircir |>;ir filtration.

La fiUvalion se fait généralement au moyen de papier, nitration. Celui-ci doit retenir complètement les particules solides, renfermer le moins possible de substances minérales et enfin ne point opposer trop de résistance au passage du liquide, c'està-dire tiltrer promptement. Ce sont là les qualités principales d'un bon papier à filtrer.

On filtre dans des cas exceptionnels sur laine de verre ou sur asbeste, mais la filtration sur papier est de beaucoup la plus importante.

On se sert soit de libres plats, soit de filtres à plis. L'usage des premiers est limité aux cas où il s'agit de récolter les corps retenus; en dehors de ces cas, on a généralement recours aux tiltres à plis; ils présentent l'avantage de la rapidité.

La filtration est soumise à certaines règles dont il est bon de ne point se départir.

1. Le filtre ne peut jamais dépasser les bords de l'entonnoir; s'il s'agit d'un filtre plat, la partie filtrante doit s'appliquer bien exactement sur le cône de l'entonnoir.

2. Avant de commencer la filtration, le filtre doit être mouillé, c'est-à-dire recevoir quelques gouttes du véhicule qui tient en suspension le précipité, et qu'on laisse égoutter.

3. S'il s'agit de précipités suffisamment gros, floconneux, la filtration s'opère facilement; mais si le précipité est très fin, comme l'est le sulfate de baryum, il convient de laisser d'abord décanter et de ne jeter le précipité sur le filtre qu'après le passage de la plus grande partie du liquide. Il faut nécessairement entraîner sur le filtre la totalité des précipités.

y compris les particules adhérentes au verre. Un les détache mécaniquement, soit par un jet de pissetle, soit au moyen d'une baguette de verre coiffée de caoutchouc.

4. Il faut avoir soin de verser le liquide à filtrer, non point au centre du filtre, ce qui peut en produire la déchirure, mais sur l'un des côtés et le long d'une baguette de verre.

o. Le lavage des précipités se fait à l'aide de la pissette; il doit être continué jusqu'au moment où le liquide filtrant n'entraîne plus de matière. On s'assure facilement qu'il en est ainsi, en recueillant sur une lame de platine une goutte et en s'assurant que l'évaporation ne laisse aucun résidu.

La filtralion est une opération parfois fastidieuse, mais elle a une importance telle, qu'il est légitime d'insister sur les principales précautions à prendre. Parfois aussi la nature chimique des liquides entrave par elle-même le passage du liquide : tel est le cas pour les solutions albumineuses; on peut, dans certains cas, s'aider alors de la filtralion avec succion.

La rupture des filtres est l'inconvénient principal de cette méthode. On se sert soit de filtres spéciaux résistants, que le commerce livre tout préparés, soit d'une plaque de porcelaine perforée de nombreux trous. Cette plaque se place dans l'entonnoir; on la recouvre de deux rondelles de papier à filtrer ordinaire, de dimensions différentes. La première rondelle, la plus petite, s'applique exactement sur la plaque de porcelaine; la seconde déborde de 1/2 centimètre environ de toutes parts. La partie de celle rondelle qui déborde forme une sorte de godet qui s'applique exactement sur la paroi de l'entonnoir à l'aide d'une baguette de verre.

Les moyens de succion sont variés; actuellement on se sert surtout de trompes qui permettent d'apprécier le degré d'aspiration.

DE CIIIMIK PHYSIOLOGIQUE.

Calcination. — Calciner, c'est détruire par l'action de la Calcination. chaleur la partie organique «lt-s corps, en ne laissant comme résidu que les parties inorganiques.

En général, on calcine les substances desséchées el encore sur le filtre; il s'ensuit que le filtre doit être par lui-même exempt de résidu, ou du moins ne laisser qu'un résidu connu; que la calcination doit être poussée suffisamment loin pour que le filtre soit complètement brûlé; il faut en outre que la substance soit bien dessécliée, sinon l'élévation brusque de température peut produire un dégagement tumultueux de vapeur d'eau qui entraîne des particules légères et amener, par conséquent, des pertes de substance.

Pour calciner, on place la substance et le filtre desséchés dans un creuset en porcelaine ou en platine, selon les cas, que l'on incline sur un triangle en terre de pipe. On chauffe prudemment d'abord; puis, quand la combustion est suflisamment avancée, on chauffe plus vivement. Lorsque la calcination est terminée, on transporte, à l'aide de pinces, le creuset dans un dessiccateur; on le laisse refroidir.

Dessiccation. — On entend par la l'élimination de l'eau Dessiccation, mécaniquement entraînée lors de la précipitation, ou bien retenue mécaniquement entre les cristaux lors de la cristallisation.

Les moyens qui permettent d'éliminer cette humidité sont très variés et il convient d'en faire un choix judicieux, selon la nature et les propriétés des corps qu'il s'agit de dessécher.

On peut, après avoir broyé les cristaux dans un mortier, élendre la poudre fine entre plusieurs doubles de papier à filtrer et presser le tout ; puis renouveler le papier après

vingt-quatre heures. Tel est le cas pour le sulfate de cuivre.

Parfois il convient, pour les corps qui ne s'altèrent pas dans l'air sec, mais à la chaleur, de les placer dans un espace fermé dont l'air est desséché par de l'acide sulfurique ou du chlorure de chaux. On donne à ces appareils le nom de dessiccateurs. C'est une sorte de boîte en verre à parois épaisses et munie d'un couvercle rodé. On enduit de suif les surfaces de jonction de la boîte et du couvercle. Dans l'intérieur, un ajutage en laiton ou en verre sert de support au récipient contenant la substance; dans le fond de la boîte, on place l'agent dessiccateur : acide sulfurique, chlorure de chaux.

On laisse les corps dans cette atmosphère sèche jusqu'à ce que leur poids ne change plus.

Pour les substances qui perdent leur eau à 400° sans altération, on se sert plutôt de bains d'air.

C'est une boîte de cuivre, munie d'une porte à charnières et percée d'un trou livrant passage au thermomètre. On chauffe l'appareil à l'aide d'un bec de gaz que l'on règle facilement.

On met généralement les substances à dessécher dans un verre de montre ou dans des flacons spéciaux : flacons à peser. On maintient la substance pendant plusieurs heures à haute température jusqu'au moment où le poids de la substance ne change plus.

Évaporation. L'évaporation consiste à chasser d'une solution l'excès du dissolvant; elle détermine dans ce cas une concentration croissante du corps tenu en dissolution. Elle peut aussi servir à séparer l'un de l'autre deux dissolvants d'une inégale volatilité (eau et alcool). Cette opération a toujours pour but l'isolement et la récolte de la partie la moins volatile de la dissolution.

Il n'est guère de manipulation chimique ni d'extraction de corps dans laquelle il ne faille avoir recours à cette opération.

On peut, lorsqu'il s'agit d'un liquide volatil (l'éther sulfurique, par exemple), abandonner la solution a l'air.

On peut aussi évaporer directement, c'est-à-dire à feu nu; on place, dans ce cas, le récipient au-dessus d'une flamme de Bunsen, de telle façon que le liquide ne puisse entrer en ébullition; on interpose en général entre la flamme et le récipient une toile métallique qui disperse beaucoup plus également la chaleur.

Mais en général, on se sert du bain-marie.

Il faut, autant que possible, empêcher la chute de matières étrangères dans la solution soumise à l'évaporation. On se met bien à l'abri de cet inconvénient en évaporant dans une salle spéciale ou sous une hotte réservée à cet usage. Si l'on ne peut disposer de l'un ou l'autre de ces moyens, on se met assez bien à l'abri de la poussière en recouvrant la capsule d'un papier a tiltrer bien propre.

L'évaporation doit être surveillée de près : s'il s'agit de solutions qui grimpent facilement le long des parois du récipient, il faut, d'une façon à peu près continue, rincer les croûtes qui tendent à se former sur les parois du vase à l'aide de la solution qui est soumise à l'évaporation. On réalise facilement ce desideratum par l'agitation du liquide à l'aide d'une baguette de verre. Il faut éviter, s'il s'agit d'un liquide volatil, l'ébullition de la solution; elle entraîne facilement la projection de gouttelettes liquides et par conséquent des pertes de substance.

§ 2. — De la pesée.

Nous n'indiquerons pas dans ce chapitre les qualités d'une bonne balance. Les traités de physique générale fournissent à ce sujet des renseignements suffisants; nous nous bornerons à quelques indications pratiques sur l'emplacement de la balance et sur les caractères d'une bonne pesée.

Emplacement Emplacement de la balance. — La balance, protégée par une

' cage de verre, sera tenue à l'abri des variations de température,

de l'humidité et surtout des vapeurs acides. Ce n'est donc pas

dans le laboratoire même que l'on placera l'instrument, mais

dans une chambre spéciale.

Les poids, généralement réunis dans une boîte fermée, seront aussi conservés à l'abri de la poussière et de l'humidité et maniés au moyen de pinces, de crainte que le contact de la main ne les graisse ou ne les souille.

La boîte contient ordinairement les poids suivants :

1 poids de 50 gr. ; 1 de 20 gr. ; 2 de 10 gr. ; 1 — de 5 gr. : 1 de 2 gr. ; 2 de 1 gr.

Les divisions des grammes sont représentées par :

1 poids de Os'.f) ; 2 de 0»'-.2 ; 2 de Os*. 1 ; 1 — deOsr.QS; 2 de 0^.02; 2de0s«\0i; 1 de 0o'\005; 2 de Os^.002; 2 de Oer.OOi.

Dans certaines balances, les valeurs inférieures au centigramme se déterminent à l'aide d'un cavalier mobile sur le fléau.

DE CHIMIE PHYSIOLOGIQl E. !»

Règles à suivre dans lu pesée. — 1° On ne pèsera jamais (à moins qu'il ne s'agisse d'un métal) en plaçant directemenl la Bubstance que l'on pèse sur le plateau «le la balance. Il faul

avoir soin de mettre la substance dans un récipienl approprié à sou étal : verre de montre double, vase à peser, si elle esl solide; flacons bouchés à l'émeri, si elle est liquide ou volatile.

2" On procède généralemenl au tarage du récipient, puis, ce poids établi, on introduit la substance a peser.

Parfois, c'est l'inverse : on pèse en bloc le vase et la substance, puis on lave ou dessèche le récipient et on le tare. Parfois encore on établit, une fois pour toutes, la tare des récipients et l'on pèse simplement. La différence des deux pesées exprime le poids de la substance.

On ne protège jamais le plateau de la balance; à l'aide de papier; il absorbe l'humidité de l'air, change par conséquent de poids et expose à de graves erreurs.

3° On met toujours la balance au repos avant d'ajouter ou d'enlever des poids, ou bien avant d'enlever ou d'ajouter de la substance à peser.

i° On ne pèse jamais un corps chaud ; il condense à sa surface de la vapeur d'eau qui modifie le poids; de plus, il échauffe l'air ambiant et produit ainsi un léger mouvement de l'air qui peut modifier la situation des plateaux de la balance.

5° Enfin, on ne se sert pas de tel ou tel poids pris au hasard, mais on suit une marche méthodique allant du poids le plus fort vers le poids le plus faible. Cette méthode permet i\c se rapprocher de plus en plus de la limite exacte de l'équivalence; elle est plus rapide que n'importe quelle autre et mel mieux à l'abri de l'erreur.

On note le poids en faisant la somme des poids qui se

Il» TECHNIQUE

trouvent sur le plateau de la balance, et on contrôle par l'examen des poids manquant dans la boîte à ce moment. Du poids ainsi trouvé, nous retranchons le poids du récipient : la différence représente le poids de la substance.

§ 3. — L'analyse volumétrique.

On donne le nom d'analyse volumétrique à une méthode spéciale d'analyse qui, par sa rapidité et la simplicité de son principe, rend chaque jour de nombreux services.

Les analyses quantitatives ordinaires ont pour base la pesée de la substance, précédée des opérations nombreuses, compliquées et longues que nécessite la préparation du corps.

L'analyse volumétrique substitue la lecture d'un volume à la pesée, sans qu'il soit nécessaire de tenter l'extraction de la substance à analyser. Elle consiste toujours à saturer la substance soumise à l'analyse, à l'aide d'un réactif, jusqu'au moment où la saturation est complète. Ce moment est indiqué tantôt par la formation d'un précipité qui sert d'indicateur, tantôt par la cessation dans la production du précipité, le plus généralement par un changement de coloration que détermine sur une substance spéciale, inerte et passive, l'excès du réactif.

La composition des liqueurs titrées nous montre que cette méthode n'est, comme le dit Mohr, qu'une pesée; mais au lieu de peser à l'aide de la balance et des poids, on pèse à l'aide d'une solution ayant une force chimique connue et déterminée une fois pour toutes par la pesée.

Exemple : Une solution de chlorure de sodium précipite par le nitrate d'argent à l'état de chlorure d'argent. Le titre

DR CHIMIE PHYSI0L0GIQ1 K. 1 I

de la solution argentique est établi par calcul et par vérification île telle façon que 1 c. c. <!«• la solution précipite exactement 0.00585 de NaLI. Du nombre de centimètres cubes de solution argentique qu'il a fallu employer pour précipiter tout le NaCI, on déduira facilement la quantité de ce sel contenue dans te liquide analysé.