CHAPITRE III

Ampholytes

Rappelons que la propriété fondamentale des ampholytes est de présenter alternativement des fonctions acides et des fonctions basiques : un ampholyte est salifié en milieu acide; il donne des combinaisons en milieu basique; il possède donc un ou plusieurs pK, et pK,, un ou plusieurs points isoélectriques. Nous avons étudié quelques ampholytes minéraux et organiques.

A. — AMPHOLYTES MINÉRAUX

Les oxydes hydratés insolubles d'aluminium, de fer, d’étain et d’antimoine se combinent avec les acides ou avec les bases pour donner, dans la plupart des cas, des combinaisons salines solubles. Or, il est un fait bien connu dans ces réactions: c’est l'importance de l’état physico-chimique de ces hydroxydes. A l’état colloïdal, avec beaucoup d’eau d’hydratation et une quantité notable d’anions en présence dans la micelle, ces corps donnent des réactions faibles et immédiates; les hydroxydes frais d'aluminium et d’étain, par exemple, donnent des solutions de sels d’aluminium et d’aluminates alcalins, d’une part, de sels d’étain et de stannates alcalins, d’autre part.

On sait également que la dessiccation progressive, la dialyse très poussée, l’échauffement de ces précipités gélatineux rend les réactions de plus en plus difficiles.

Une propriété importante de ces substances est leur faculté . d’adsorption. On saït tout le parti que WINDAUS et son école ont tiré des propriétés de l’hydroxyde d'aluminium, en vue d’opéra-

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tions très délicates de séparation et d'extraction. Or, la raison de ces propriétés si variables avec les conditions expérimentales est mal connue, Il est peut-être possible d'aborder le problème par la considération des propriétés physico-chimiques de ces ampholytes (mesure des pK., pK; et pK, ).

Nos mesures, malheureusement restreintes faute de temps, ont porté sur les hydroxydes gélatineux d'aluminium et de fer.

HYDROXYDE D’ALUMINIUM. Préparation: On verse dans une solu-

tion étendue de sulfate d'aluminium pur préparée au bain-marie tiède et refroidie un léger excès de soude N/10 lentement et en agitant. Il se forme une gelée volumineuse d’ Al203, 3 H20 qui, conservée dans l’eau un certain temps, devient d’un blanc mat.

Le précipité est soigneusement lavé et décanté un grand nombre de fois. Après un dernier lavage, la masse est laissée au repos pendant deux jours, puis décantée autant que possible. 25 centimètres cubes du résidu sont additionnés de trois fois leur volume d’eau distillée.

Nous avons employé 10 centimètres cubes de cette suspension pour chacune de nos mesures; la concentration n’est pas quelconque et demande à être ajustée selon le réactif afin d’obtenir une courbe convenable dans un temps donné.

Analyse du tracé: La courbe (fig. 9) a été établie en deux fois.

Le pH initial donné par une suspension de 10 centimètres cubes amenée à 65 centimètres cubes par addition d’eau distillée est de 4,31; nous sommes donc obligés de faire une saturation dans les deux sens, basique et alcaline. L'état du milieu ne s’est pas opposé au tracé de la courbe qui est spécifique des ampholytes; on y reconnaît un pK, et un pK,, et le point isoélectrique se situe au milieu de la grande variation de pH.

L’'allure de la courbe nous indique que le pH varie assez régulièrement, même en passant par le point isoélectrique. L’effet tampon est done peu variable tout le long de la courbe de saturation. À partir de pH: 9,5, la masse commence à s’éclaircir; à pH: 10,12, la différence est nette; de pH: 10,12 à 11,41, de plus en plus claire, très facile à percevoir; à partir de pH:

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11,41, la limpidité s’accentue pour être parfaite à -pH::12°"le produit en solution est alors un aluminate en présence d’un excès d’alcali. Pour atteindre la dissolution dans le sens acide, il nous faudra des quantités beaucoup plus fortes de réactif (5 centimètres cubes HCI 5 N) ; le pH est alors de 0,6; le produit formé: le chlorure d'aluminium est fortement dissocié en solution aqueuse; la solution est très acide.

D’après le tracé, nous observons les points d’inflexion caractéristiques suivants: pK, = 10,12; pK; = 4,8; pKi = 7,1. En effet, sur la courbe de saturation nous distinguons, de part et d’autre du point D, deux régions distinctes. En D, la tangente au point d’inflexion est la plus redressée possible: c’est donc le point isoélectrique.

Dans la région de pH inférieur à 7,1, nous avons d’abord en À la tangente d’inflexion la plus horizontale possible; c’est donc le pK, (pH = 4,81; pOH = 9,33). En B se trouve le point d'équivalence acide (pH = 3,4); en C, le point de saturation acide (pH = 2,24).

Remarquons que le pH initial correspond à l’hydrate d’alumine lavé seulement par décantation; or, on sait que ces sortes de précipités colloïdaux contiennent une part importante d’anions (ici: SO) que l’on n’extrait que par une dialyse prolongée.

A partir de D et du côté alcalin, nous observons successivement en E: le pK, à tangente d’inflexion la plus horizontale possible (pK, = 10,12), puis en F (pH = 10,77) le point d’équivalence alcalin, enfin en G (pH = 12) le point de saturation alcalin correspondant à la limpidité parfaite de la solution.

On déduit de ces chiffres les constantes suivantes :

Tableau 2 pki Æ JA DE, 1012 ECS Er DE (Der el hi (0H): 55e CP er.

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