I- — Considérations générales et instrumentation

La néphélémétrie ou mesure des louches (de vEçÉXri nuage) peut s’effectuer suivant deux procédés, dérivés chacun d’un fait d’ohservation courante.

Quand on veut apprécier le trouble produit dans un tube au cours d’une précipitation quelconque, le plus simple est d’interposer ce tube sur la direction des rayons lumineux qui arrivent à l’œil. Une partie de la lumière sera absorbée par le louche et l’on pourra juger de l’opacité ainsi produite. Mais si le louche est très faible, ce procédé donne peu de résultats, car la lumière absorbée est négligeable, par rapport à la lumière transmise. Il vaut mieux, dans ce cas, disposer le tube audevant d’un fond noir et l’éclairer fortement par côté. On voit alors le tube s’illuminer et on peut évaluer le louche par l’intensité de la lumière ainsi diffusée.

Chacun de ces deux procédés est susceptible d’acquérir, dans certaines conditions, une précision très grande. Le premier constitue !’« opaco-néphélémétrie » ou « opacimétrie », également appelée « diaphanométrie », le second la « difïuso-néphélémétrie » ou « difîusimétrie ». Par analogie avec l’ultra-microscopie qui utilise également l’éclairage sur fond noir, nous avions propos,é pour ce second procédé le terme d’w ultra-photométrie » mais nous préférons actuellement le terme de « difïusimétrie » comme plus expressif et plus exact.

Avec A. Baudouin, nous avons fait construire un appareil pouvant fonctionner à la fois comme colorimètre

et comme néphélémètre* (opacimètre et ditïusimètre). Un dispositif additionnel permet également de le transformer en spectroscope différentiel et même d’effectuer avec lui de bonnes mesures spectrophotométriques, à extinction constante et épaisseur variable.

Un appareil d’éclairage spécial a été adapté aux différents besoins de l’instrument.

Comme colorimètre, l'appareil n’est qu’une réduction du colorimètre bien connu de Dubosq. Les plongeurs sont entièrement en verre. Sa course est de 3 centimètres pour la capacité très faible de 2 cent, cubes environ. Il permet d’effectuer dans d’excellentes conditions d’exactitude et de sensibilité tous les dosages colorimétriques usuels.

En tant que colorimètre, l’appareil peut également servir d’opacimètre de précision. Une condition est toutefois indispensable c’est d’opérer en lumière aussi parallèle que possible. Nous avons, avec Baudouin, insisté à différentes reprises sur cette nécessité, et précisé les circonstances dans lesquelles on pouvait appliquer en opacimétrie les formules simples de la colorimétrie. L’appareil ainsi étudié se prête particulièrement bien au dosage des émulsions microbiennes en vue de la confection des vaccins.

Pour transformer le colorimètre en « diffusimètre », on retire par simple glissement la pièce métallique portant les deux plongeurs et on la remplace par une autre pièce portant deux manchons creux en cuivre, de 21 millimètres de diamètre et 15 millimètres de hauteur. Ces manchons portent intérieurement trois petits ressorts et peuvent ainsi recevoir et garder par frottement l’extrémité supérieure d’une petite éprouvette de verre mince à fond plat. L’extrémité inférieure de cette éprouvette déborde le manchon d’environ 3 centimètres et s’engage, sans frottement, dans un second manchon métallique haut de 30 millimètres. Ce second

manchon, fermé à son extrémité inférieure, repose sur le chariot mobile de l'appareil, en place du godet colorimétrique. Au zéro, les deux manchons supérieur et inférieur s’affleurent exactement et l’éprouvette est ainsi complètement masquée à la lumière. Lorsqu’on abaisse le chariot, le manchon inférieur descend seul et découvre ainsi l’éprouvette sur une longueur qu’on lit directement sur la graduation de l’instrument.

Les figures p. 97-98 montrent notre appareil équipé en diffusimètre. Nous n’insisterons pas sur les opérations de réglage et les autres détails techniques d’une détermination. Les louches A et B à comparer sont placés dans chacune des deux éprouvettes difïu.simétriques ; on fait tomber dans celles-ci un petit disque de verre noir, qui formera dès lors leur fond optique. Les éprouvettes sont alors adaptées au néphélémètre, qu’on éclaire puissamment, de front et perpendiculaireinent à son grand axe, tandis qu’on observe par l’oculaire et qu’on cherche à obtenir par la manœuvre ^

des chariots l’égalité d’éclairement. -^

Il est facile de comprendre ce qui se passe en pa- ->

reil cas : la lumière, rencontrant les particules de -->

la solution trouble, diffuse dans toutes les directions.

en particulier suivant l’axe optique des éprouvettes qui éclairent ainsi, chacune pour leur part, la plage correspondante de la lunette de l’instrument.

L’uppareil monté comme diffusimètre.

Le miroir et les accessoires représentés à droite et à gauche ne sont ici d’aucune utilité.

On conçoit que plus le nombre des particules sera considérable — c’est-à-dire plus la solution sera louche — plus la quantité de lumière diffusée sera grande et plus la plage correspondante paraîtra éclairée. De même, si bénard 7

pour une émulsion donnée, on abaisse le manchon mobile, la nouvelle tranche découverte diffusera une nouvelle quantité de lumière qui s’ajoutera à la première suivant l’axe de l’éprouvette, et la clarté de cette dernière se trouvera augmentée d’autant.

Appareil et dispositif d’éclairage montés en vue d’un examen diffusirnétrique.

Dans certaines conditions, que l’expérience seule permet de définir, la quantité de lumière diffusée se montre proportionnelle d’une part,à la hauteur de la partiedécouverte sur l’éprouvette et d’autre part, à la concentration de l’émulsion ; dans ces conditions, mais dans ces conditions seulement, on peut appliquer en diffusimé-

trie les formules bien connues de la colorimétrie et écrire

X étant la concentration cherchée de l’émulsion B, G la concentration connue de l’émulsion de même nature A, a el b les hauteurs découvertes pour obtenir l’égalité d’éclairage.

Quand les conditions précédentes ne sont pas remplies, on se reportera à un étalonnage pratiqué à l’avance, ou bien l’on s’astreindra à ne comparer que des milieux de concentrations très voisines.

Etalon de diffusion. — Indice de diffusion

Il était utile de pouvoir rapporter toutes les msures difîusiinétriquos à un étalon fixe.

M. Babille a bien voulu établir pour Labordc et nous même un verre très légèrement trouble qui, taillé en cylindre et placé dans une des éprouvettes néphélémétriques, peu servir d’étalon fixe de diffusion. Un écran vert Wratten sensiblement monochromatique permet de s’affranchir des différences de nuance qui gêneraient l’égalisation optique des deux plages du diffusimètre.

Pour la commodité du langage et la comparaisondes résultats, nous avons proposé avec Laborde d’appeler arbitrairement indice de dilfasion L par rapport à notre appareil une valeur inversement proportionnelle à la hauteur Hx dont il faut découvrir le milieu trouble étudié de concentration inconnue X pour obtenir une intensité de lumière diffusée

^ iôô -

égale à celle fournie par l’étalon diffuseur découvert sur une hauteur He .

Id

He

Ha;

L’indice de diffusion, ainsi défini, sans rien préjuger d’aucune interprétation mathématique, varie dans le même sens que ce qu’on pourrait appeler théoriquement le pouvoir diffuseur du milieu.

II. — Applications des procédés n<îpliéléinétriques nu dosai^e des faibles quantités d’albumine

(N“s 51 et 54)

Depuis longtemps déjà des méthodes opiiques ont été utilisées pour le dosage des albumines. Sans remonter aux premières recherches de Becquerel, qui mettait à profit le pouvoir rotatoire des milieux albumineux, on connaît les services qu’a rendus plus récemment la réfraetométrie comme moyen d’étude des revenus sanguihs.

Avec le professeur Gilbert et A. Laborde, nous avons appliqué au dosage des albumines les procédés néphélémétriques, c’est-à-dire la diffusimétrie et Vopacimétrie.

Nos recherches ont porté sur les albumines du sérum sanguin, ramenées à un taux voisin de 1 gramme par litre par dilution convenable dans une solution de chlorure de sodium à 15 %.

La précipitation a été obtenue en faisant tomber sur 0,5 c. c. de la solution albumineuse, 9,5 c. c. d’une solution convenable d’acide trichloracétique.

Les louches ainsi produits ont été mesurés d’une part, à l’aide de notre diffusimètre et d’autre part, à l’aide de l’opacimètre de Chéneveau et Audubert.

Nous avons étudié successivement les différents facteurs susceptibles d’intervenir sur les propriétés optiques des louches albumineux.

1» Influence de la teneur en albumine

Pour un même acide tricloracétique, l’indice de diffusion est, jusqu’aux environs de 1 gramme par litre, proportionnel à la concentration de la solution albumineuse.

La courbe p. 103 rend compte de ce fait, qui n’est plus vérifié aux fortes concentrations.

A l’opacimètre, pour les concentrations en albumine variant de 0,5 à 1,5 %o, les mesures suivent tout d’abord la loi linéaire établie par Chéneveau et Audubert pour les suspensions colloïdales de mastic (1).

Les indications de l’appareil s’écartent de cette loi pour les concentrations plus élevées.

Les variations de la teneur de la solution albumineuse en NaCl ne nous ont pas paru, entre 7 %o et 150 %o, influencer les phénomènes.

Les variations de température entre -f 3" et -f- 23° C. n’ont de même, aucun effet appréciable.

H) Journal de physique et Le radium-, t. II, série VI, n» 1, janvier 1921, p. 19 à 23,

2* Influence de la concentration de l’acide trichloracétique

La concentration de l’acide trichloracétique utilisé pour la précipitation exerce une influence considérable, aussi bien en difïusiraétrie qu’en opaciraétrie.

Pour un même quantité d’albumines totales, l’indice de diffusion croît tout d’abord avec la concentration de l’acide trichloracétique, passe par un maximum correspondant à un acide auxenvirons de 25 %, puis décroît pour s’annuler lorsque la concentration de l’acide trichloracétique dépasse 50 "v Un léger changement de nuance s’est, en outre, produit au-delà du maximum.

A l’opacimètre» les phénomènes optiques suivent une marche analogue, mais non exactement superposable. Le maximum est obtenu pour des concentrations plus élevées, l’opacité continuant à croître alors que l’indice de diffusion commence déjà à diminuer. Dans l’exemple choisi (courbe p. 104) d’un sérum de cobaye, l’opacité n’avait pas encore marqué le maximum au taux de 50 % de l’acide trichloracétique.

3” Influence du temps écoulé entre la précipitation et la mesure

Grâce à l’emploi de notre étalon fixe (verre Babille), nous avons pu nous rendre compte que l’indice de diffusion variait à partir du uiomenf où la précipitatioq

Influence de la teneur en albumine Albumines totales du sérum humain ( Thèse Laborde).

au Diffusimétre ' j l Opacimètre

Influence de la concentration de l’acide trichloracétique

Albumines totales du sérum de cobaye {Thèse Laborde).

avait été effectuée. Pour des concentrations d’acide trichloracétique inférieures à 25 %, il s’accroît d’environ 1/3 pendant la première demi-heure, puis reste à peu près fixe pendant une 1/2 heure. Pour un acide trichloracétique compris entre 25 et 30 %, les variations sont lentes et peu marquées. Au-delà de 30 %, le maximum est atteint d’emblée et l’indice de diffusion décroît avec le temps. Des phénomènes analogues, mais non exactement parallèles, se produisent aussi en opacimétrie.

4« Influence de la teneur relative en sérine et globuline

Nous avons pu, grâce à l’obligeance de M. Vila, effectuer des mesures néphélémétriques sur des solutions titrées de sérine et de globuline pures, séparées par l’acétone-

Nous avons, de même," étudié comparativement ces co,rps séparés par le sulfate d’ammoniaque.

Pour une même quantité de sérine ou de globuline, les courbes d’indice de diffusion en fonction des concentrations croissantes d’acide trichloracétique ne sont pas superposables.

Pour les taux d’acicie, inférieurs à 25 %, la globuline est plus bleutée et moins diffusive que l’albumine. Le maximum de diffusion est obtenu avec une concentration d’acide moins élevée pour la sérine que pour la globuline.

Dans des recherches de première approximation, les

â courbes représentatives nous ont paru s’entrecroiser pour un titre d’acide trichloracétique voisin de 30 %.

A cette concentration, sérine et globuline ont sensiblement le môme indice de diffusion, si bien que le dosage optique des albumines totales devient pratiquement

indépendant du rapport —.

sérine

Nous avons pu vérifier le fait sur plusieurs sérums humains et animaux, dans lesquels ce rapport a varié dans de larges proportions : la concordance entre les résultats diffiisimétriques et les indications fournies par l’indice de réfraction s’est trouvée vérifiée, pour ce taux d acide trichloracétique de 30 %,avec une précision d’environ 10 %.

Dosage de l’albumine dans le liquide céphalo-rachidien

Les données précédentes constituaient des bases pour une méthode précise de dosage des albumines du liquide céphalo-rachidien :

Un demi centimètre cube de liquide céphalo-rachidien est précipité par 9 c. 3 d’acide trichloracétique à 30 %. Au bout de 3 minutes, le louche ainsi produit est comparé au diffusimêtre soit avec l’étalon le verre diffuseur, étalonné une fois pour toutes, soit avec le louche obtenu à partir d’une solution titrée d’albumine, traitée de la même façon que le liquide céphalo-rachidien. Cette technique, que nous utilisons depuis plusieurs années

au laboratoire de la ‘clinique médicale de l’Hôtel-Dieu, nous a donné entière satisfaction.

La méthode néphélémétrique peut également être adaptée au dosage des globulines du liquide céphalo-rachidien après précipitation convenable par le sulfate d’ammoniaque.