GÉNÉRALITÉS SUR LES MATIÈRES ORGANIQUES
lui-ci présente toujours une très-grande stabilité. Le composé renfermé-t-fl uki grand nombre de molécules, les plus faibles influences en amèneront la destruction.
Entre les .substances organiques de composition très-simple et
les composés de la nature minérale, il existe donc la plus parfaite analogie; des ressemblances toutes semblables se manifestent entre les substances opL^aniséos dont l'équivalent est très-lourd et les composés très-complexes de la nature minérale; dans Tun et l'autre cas le produit présente une très-grande altérabilité.
§ i029. Rien de plus facile aujourd'hui que d'établir par Texpérience l'existence de ces liens dont je vous parlais entre les substances qu'on extrait des minéraux et celles qu'on retii^ du monde organique. Ne pouvons-nous pas, en effet, faire dériver ces dernières des binaires les plus simples, tels que l'eau, l'acide carbonique et l'ammoniaque, substances que l'atmosphère renferme en quantités très-minimes, mais qui s'y trouvent néanmoins en quantités bien supérieures à la masse de matière animale et végétale qui se rencontre à la surface du globe. Je vais, du reste, essayer de vous ûiire saisir le passage de ces binaires à l'état de substances de plus en plus compliquées, grâce aux ingénieiix procédés que les chimistes ont découverts et mis en œuvre depuis quelques années.
Projette-t-on un globule de potassium dans quelques centimètres cubes d'eau distillée, de l'hydrogène se dégage tumultueusement, tandis que le métal, prenant la place du gaz expulsé, donne naissance à la potasse caustique des arts, substance bien connue de tout le monde, et dont hi constitution chimique, companible à I celle de l'eau présentant une égale simplicité, peut s*expriiner par la formule
^ 1 0» parallèle à J| 1 0*.
Si nous faisons agir maintenant sur cet hydrate de potasse du chlorure de méthyle, qu'on pQut considérer comme le premier produit de la substitution exercée par le chlore sur le gaz qui prend naissance au fond des eaux stagnantes par fa décomposition spontanée dés végétaux herbacés, bientôt le chlore satisfaisant son iriBnité pour le potassium, s'en empare, laissant à sa pfaice le. ré-
4 GÉNÉRALITÉS SUR LES iMATIÈRES ORGANIQUES.
sidu CMF pour engendrer de l'esprit-de-bois, liqueur spiritueuse analogue à l'alcool, qui |>rend naissance dans la disUllatioià du bois, et dont la composition peut être représentée par
JJjajo^ parallèle > [J|o».
Remplacè-l'-on lo chlorure de mélhyle par 1 ether chlorhydrique ordinaire, on obtient pareillement
JJj,|0' paralièle.'à [Jjo?, •
qui n'est autre que l'alcool ordinaire. La substitution d'un nouvel équivalent des résidus C^ll' l't C*H^ au second équivalent de 1 hydrogène de l'esprit-de-bois et de l'alcool engendrerait l'éther méthylique, et l'éther ordinaire, Téther des pharmacies, substance familière à tout le mondes
On voit donc qu'on peut faire dériver de Frau de la manière la plus simple- les. divers alcools et les éthers qui s*y rapportent. Il n'est pas plus difficile de faire dériver de cette substance le vinaigre (acide acétique), ainsi que les différents acides qui lui correspondent.
Remplace-t-on, en effet, dans l'eau l'un des deux équivalents d'hydrogène par le groupement ternaire acétyle, on obtient le composé
qui n'est autre que l'acide acétique, le vinaigre purifié. Si Ton substitue à l'acétyle les groupements homologues propionylej butyryle, etc., on Obtient les différents termes qui constituent' la
série des acides gras.
Ces composéïf, qu'on peut si facilement faire dériver de l'eau, peuvent se déduire non moins facilement de l'acide carbonique, ainsi qu'il résulte des belles et récentes recherches de M. Vanklyn. En effet, si Ton fait agir sur le kbUméUijrle
un courant d'acide carbonique, la matière s'échauffe très-notable-
jSÉNÊRAUTÉS SLR LES MATIÈRES ORGANIQUES. 5 ment en produisant de l'acétate ^ potatee. Oa a dans ce cas
[0 /O C' < ^ + C/irK-- cO^ KO.
La substitution du kaUéthjie, du kalipropjie, etc., permettrait d'obtenir, de la même manière les acides propionique, buly* rique, etc..
Remplace-t-on dans cet acide carbonique un second équivalent d'oxygène par du méihyle, ou Tun quelconque de ses homologues (éthyle, propyle, etc.), on obtient une série de composés qui constituent le groupe des acétones. Ainsi la plupart des corps, oxygénés, les plus simples comme les plus con^plexes, peuvent dériver indifiéremment de Tacide carbonique ou de la vapeur aqueuse à ràide de ces doubles décompositions sur lesquelles j'ai précédemment attiré votre attention dans le chapitre trente-sixième.
Nous en pourrions dire autant à l'égard de l'ammoniaque, qui par réchange successif de i, de 2 ou des 3 équivalents d'hydrogène qu'elle renferme, engendre des composés entièrement analogues, doués de fonctions chimiques exactement semblables, qu'on peut produire à l'infini, pour ainsi dire^ et qui représentent de la manière la plus , exacte les propriétés fondamentales de l'ammoniaque. Tous les alcalis artificiels, . toutes les amides acides ou neutres, etc., sont le résultat de semblables substitutions.
En substituant à I hydrogcne de l'ammoniaque ou do l'eau, à l'oxygène de l'acide carbonique, des groupements convenablement appropriés, nul doute qu'on ne s'élève à la formation (}e produits plus complexes, tels que les acides tartrique, citrique, tannique, etc., le SMcre, la salicine, la morphine, la quinine, etc. Il n'en est plus de même en ce qui concerne la production des substances organisées, telles que la cellulose, fa fibrine, etc., qui con- Bliluent les tissus des animaux et des plantes. Pour atteindre ce ijut, il faudra nécessairement chercher à meltre en harmonie nos moyens d'action avec ceux dont la nature dispose, et que dans notre ignorance nous désignons sous le nom de force vitale*
De ce que nous avons donné naissance à l'acide acétique par l'action réciproque da chlorure d'acétyle et de Teau, pouvons-nous
6 GÉNËBAUTÉS SUR LES MATIÈRES ORGAMQUËS.
raisonnablement conclure qae nêas tonnalssons-la constifoâon véritable de ce composé? Non évidemment; car nous pouvons le faire • dériver tout aussi facilement de l'acide carbonique par l'action du kaliméthyle, et peut-être découvrira-t-on plus tard quelque autre, procédé de formation, tout aussi simple, duqael son auteur pourrait également déduire un autre mode de constitution qui paraîtrait tout aussi raisonnable. La produçtion artificielle d'un corps à l'aide de oertflans réactifii n'implique pas comme conséquence nécemire la connaissance du mode de groupement des éltoentsqui .le constituent. Tout ce que nous pouvons dire, c*est que les termes correspondants de la série, dont le composé que nous considérons fait partie, éprouvant de la part des réactifs des métamorphoses analogues et donnant naissance à des réactions exactement semblables, doivent avoir une constitution entièrement comparable, «tque s'il nous était donné de pouvoir découvrir celle de l'un des termes de ce groupe, celle ded autres s'en déduirait nécessairement. Quant à prâBent, loin de considérer no^ formules comme lationnèiles, ou représentant la constitution nécessaire des corps, 41 faut n'y voir, ainsi que M. Chevreul l'a si bien établi, que des équivalences qui nous permettent de prévoir les métamorphoses qui doivent naître de certains contacts, et provoquer des expériences qui tendent à étendre nos connaissances.
§ 1030. Je me suis efforcéMans les pages qui précèdent de vous faire comprendre comment on peut, à l'aide d'expériences trèssimples,* rattacher aux binairos qui vous sont le mieux connus les composés les plus compliqués. vais maintenant vous démontrer comment, avec les mêmes binaires, les végétaux créent ces substances complexes, qui jouent un rôle si considérable dans l*alîmentation de l'homme et des animaux, et dont les arts tirent un parti si précieux.
Le développement d'une graine quelconque dans un sol arlifi- ' ciel entièrement privé de substance organique, au milieu d'une atmosphère ne renfermant que de l'oxygène, de l'azote, de l'acide carbonique, de la vapeur aqueuse et des traces d'ammoniaque, ainsi que le constatent les expériences- si curieuses de fit. Boussingault (^g. gt3i), ne démontre-t-il pas jusqu'à la plus parfaite évidence que les produits variés qui se sont formés dans les phases successives de sa vie, ont pris naissance aux dépens de ces binaires
GÉNÉRALITÉS SUR LES MATIÈRES ORGANIQUES. 7 si simples qui l'enveloppent de toutes parts. Les éléments inorga-
Fis m
niques répandus dans cette atmosphère artificielle, au milieu de laquelle s'est développée la graine, et disséminés dans ce sol qui lui sert de support, ont donc suffi pour amener successivement sa germination, la formation de ses organes foliacés, sa floraison et finalement sa fructification.
Ainsi l'acide carbonique abandonnant du carbone, l'eau de l'hydrogène, et l'ammoniaque de l'azote, on comprend comment ces éléments à l'état naissant sont devenus susceptibles d'engendrer C€8 produits variés à la formation desquels nous assistons chaque jour, sans avoir pu jusqu'à présent en découvrir le mécanisme. Mais, quoi qu'il en soit, les travaux si remarquables de physiologie
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végétale exécutés depuis trente ans à peine prouvent de la manière la plus évidente que les végétaux servent d'intermédiaire entre Tatmosphère au milieu de laquelle vivent les animaux, et ces animaux eux-mêmes, en créant cette masse de matière organisée qui sert à leur nutrition.
Il ne faudrait pas croire néanmoins que la plante joue constamment le rôle d*un appareil réducteur destiné â créer des substances plus ou moins complexes à certaines époques de son développe^ nient; il est quelques-uns de ses organes qui jouent un rôle précisément inverse : la plante se fait alors, à la manière de l'animal, appareil de combustion, elle brûle du carbone et de l'hydrogène en développait la cbaleur nécessaire à Taccomplissement de cerlainiss fonctions.
§ 1031. n résulte évidemment de ce qui précède, que les substances organiques ne doivent renfermer dans leur plus gràiid état de complexité que du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote.
Ces quatre éléments constituent, en effet, la presque totalité de ces substances; à côté d'eux viennent se placer, toutefois, de faibles quantités de matières minérales, dont k nature varie avec les espèces, mais qui paraissent liées de te manière la plus étroite à leur existence, et restent sous forme de cendres lorsqu^on brûle la matière organique au contact de l'air.
§ 103:2. Nous sommes encore dans une ignorance absolue sur les moyens que la nature met en jeu pour engendrer, sous l'influence de quelques matières inorganiques, la gomme, le sucre, l'amidon, la fibre ligneuse, la graisse et les matériaux si complexes du sang et de la matière cérébrale.
Malgré tous les efforts qu'on a tentés jusqu'à présent, On ne connaît la vie que par ses effets; quant à la cause, elle nous échappe çoniplétement, et nous échappera peut-être toujours.
A ce problème si complexe, vient s'en ajouter un autre qui ne présente pas moins de complexité : c'est celui de l'individualité. Ne voyons-nous pas, en effet, le pavot, le tabac, la belladone, etc., qui élaborent les poisons les plus actifs, croître dans le môme sol, et précisément à côté des végétaux qui produisent les 'substances alimentaires?
Toutes les matières organisées sont formées, il est vrtti| de car-
GÉNÉRALITÉS SUR LES iMATlÈRES ORGANIQUES. 9
lK>iie, d'hydrggèoe, d'oxygène et quelquefois d*azole; néanmoiiis les plantes et les animaux ne sont susceptibles de s*appropriee pes éléments que lorsque ceux-ci leur sont présentés sous certaines formes et dans des conditions données.
Par une harmonie que nous ne saurions trop admirer, tandis qu'à l'aide de cette force inconnue qu'on appelle la r>ie les végétaux créent, au moyen de binaires très-simples (acide carbonique, eau, ammoniaque), ces grosses molécules qui servent à l'alimentation de l'homme et des animaux, ces mêmes végétaux, lorsque la vie vient à cesser en eux, se dédoublent sous i'inûuebce d'autres forces qui joueint un rôle précisément inverse, pour se résoudre finalement en acide carbonique, eau et ammoniaque, derniers termes de leur décomposition, qui recommenceront à leur tour un cycle nouveau.
§ 1033. Toutes les matières retirées du règne organique ne présentent pas une composition quaternaire; ainsi le ligneux, l'amidon, le sucre, l'acide tartrique, etc., contiennent seulement du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène. Quelques composés ne renferment que du carbone et de l'hydrogène. Exemples : Huiles de térébenthine, de citron, de poivre, etc. D'autres ne contiennent que du carbone et de l'oxygéné. Exemples : Acides* oxalique et melUtique anhydres. * ' * ' -
Il en est, enfin, qui ne comptent au nombre de leurs éléments que du carbone et de l'azote. Exemple : Cyanogène.
Les substances organiques, qu'elles possèdent une composition simple ou complexe, ont donc toutes un élément commun, c'est, le carbone ; ^t l'on peut dire que l'étude des matières organiques n'est autre que l'étude des combinaisons du carbone.
§ i034. Bien que fios procédés de laboratoire ne ressemblent en rien à ceux qu'emploiè la nature, on a pu néanmoins, depuis quelques années, refaire un certain Nombre de substances entièrement identiques à celles qui se sont produites sous l'influence de l'organisme vivant.
Telle est la transformation de l'amidon en sucre de fruits; du sucre en acide oxalique; du ligneux en acide formique; de la salicine en hydrure de salicyle; du cyanate d'ammoniaque en urée.
Dans toutes ces réactions, on change des molécules complexes et io^sbles en des molécules plus simples et, par suite, plus sta-
. lo GÉNÉRALITÉS SUR LES MATlÈlUiS OKGAMQUES.
bles; on détemnine ainsi des dédoublements qiii rapprochent de plui» «n plus les sidsëtances organiques des produits de la nature minérale.
Nous pouvons changer facilement Fâmidon en sucre, celui-ci en acide oxalique, et ce dernier en eau et en acide carbonique; mais la vie paraît seule capable do faire Tinverse : néanmoins, depuis un certain nombre d'années on est parvenu, comme je vous le démontrerai prochainement, à reproduire, à l'aide de substances de composition simple,* des composés beaucoup plus complexes. €'«8t ainsi qu'à l'aies des éléments dé la vapeur aqueuse on peut changer le gaz défiant en alcool, etToxyde de carbone en acide formique; mais on n'a pu reproduire encore aucune substance •organisée, soit à l'aide des substances élémentaires qui les conslituent, soit par l'action de binaires très-simples, ainsi que la . nature l'accomplit chaque jour sous nos yeux.
§ 1035. Toutes les substances'organiques sont solides ou liquides à k température ordinaire; leurs. autres'propriétés physiques varient beaucoup de l'une à Tantre. Ainsi les unes sont volatiles, tels sont : ralcool, l'éther, le camphre, l'acide benzoïque, les huiles essentielles, etc., d'autres peuvent se vaporiser, en grande partie, dans un gaz inerte, tel est l'indigo ; d'autres enfin, et ce sont les plus nombreuses, sont absolument fixes.
Les premières n'épronvenjt aucune altération lorsqu'on lesdistilie.
Les secondes se décomposant et se volatilisent en partie.
Les dernières éprouvent une décomposition complète et donnent des produits variables avec la nature de la substance soumise à la distillation, ainsi qu'avec la température à laquelle elle est exposée.
Ces produits sont, pour les substances exemptes d'azote, de l'eau, des gaz acide carbonique et oxyde de carbone, des carbures gazeux d'hydrogène, de l'acide acétique et des huiles emj^yreumatiques.
. Celles qui sont azotées fournissent, en outre, de l'acide cyan* hydrique et de l'ammoniaque qui s'unit aux acides formés en -même temps qu'elle.
Il arrive quelquefois que la substance soumise à la distillation,
bien que susceptible de se détruire complètement lorsqu'on élève brusquement sa température, se dédouble on produits qui présentent avec elle une relation des plus simples lorsqu'on la éoumet
GENEHALITES SUR LES xMATlEUES OUGAxNlQUES. u
à raclion d^une chaleur ménagée. Tels sont les acides citrique, tartrique, malique. Oa donne aux substances formées dans ces circonstances le nom de produits pyrogénés.
La chaleur produit quelquefois des phénomènes de dîmorphisme. Tel est le cas du sucre candi, qui, chauffé jusqu à la fusion, se transforme en une matière transparente, d'aspect vitreux, à laquelle 011 donne le nom de sucre d'orge. La composition de ces deux corps est restée la même, mais leurs propriétés ont éprouvé des modifications notables. C'est ainsi que le sucre d'orge a perdu la faculté de cristalliser, et qu'il n'abesom pour fondre que d'une température de 90 degrés, tandis que le sucre cristallisé exige une température d'environ 180 jdegrés. Cette modification curieuse, tient à la même cause que celle qui change le soufre dur en soufre mou, et le sucre d'orge ^ne diffère, en effet, du sucre cristallisé, que par la fixation d'une certaine quantité de calorique latent.
La chaleur produit quelquefois aussi des phénomènes d isomérie. Tel est le cas de l'albumine liquide dont la chaleur détermine la coagulation.
§ 1036. Certaines matières organiques, lorsqu'elles sont humides ou dissoutes, se décomposent spontanément à la température ordinaire. Les con^ditions les plus propres à opérer ces décompositions sont un air marquant 80 degrés à l'hygromètre de Saussure, et une température comprise entre i5 et a5 degrés. Les deux extrêmes de réchelle thermométrique sont, au contraire, favorables à la conservation (le ces substances.
On désigne les phénomènes produits dans ces circonstances sous les noms fcrmcfitdtion, ÙQ putréfdctinn, ô'ércmmriusir, suivant la nature des substances auxquelles elles s'appliquent et des produits qui en sont la conséquence.
L'oxygène favorise en général ces sortesi de décompositions.
L'eau n'agit presque jamais à froid sur ces substances que comme dissolvant. Celles où l'oxygène prédomine sont en général trèssolubles ; celles qui sont riches en carbone et en hydrogène s'y dissolvent à peine, au contraire, tandis qu'elles se dissolvent facilement dansTalcool, Téther et les huiles volatiles, corps qui renferment comme eux ces éléments en forte proportion.
g 1037. ^L'hydrogène, l'azote, le carbone, le bore, le silicium, sont sans action sur les substances ethniques.
lA génékalués sur les MAXiÈaES organiques.
Le soufre et le. phosphore se dissolvent dans quelques-unes, èt notammeni dans les matières huileuses: Elles n'agissent sur elles qu*à des températures élevées, en donnant naissance à des produits dans lesquels ils entrent comme éléments constituants.
Le chlore et le brome attaquent presque toutes les matières organiques et les transforment en de nouveaux produits, qui dans la plupart des cas ne diffèrent de la substance primitive que par la substitution de i, a, 3; etc., équivalents de chloré ou de brome à I, a, 3, etc;, équivalents dliydregène. Quand Tiode agit sur ces matières, Il se comporte d*une manière analogue, lans tous les cas, lorsque Teau n'intervient pas' dans le phénomène, le groupe- * ment mécanique primitif de la substance n'a pas subi la moindre modification. La substance est-èlle humide ou dissoute, le chlore agissant sur l'eau met en liberté de l'oxygène qui, dédoublant la substance, produit de véritables phénomènes de combustion, et la mmène à des formes plus simples. ( Théorie du blanchiment. )
Les bases minérales s'unissent directement aus substanèes acides «t forment des sels. Lorsque la potasse ou la soude réagissent sur des substances neutres à des températures qui ne dépassent pas î5o degrés, elles donnent naissance à des résultats variés, mais toujours assez nets; ])0ur un grand nombre de matières neutres, il se forme vers 200 degrés des acides acétique et oxalique. Si la substance renferme de Tazote, il se dégage en outre de l'ammo* niaque, et l'on obtient souvent un cyanure comme iiésidu.
L'ammoniaque agit d'une manière spéciale; dans quelques cas elle engendre des produits azotés dont la nature est assez variée. L'action des acides est difficile à généraliser, ces derniers se comportant de manières très-diverses ; nous n examinerons ici que celle des acides sulfurii^ie, azotique et phosphorique.
Le premier les décompose en déterminant la formatioi> d'une certaine quantité de vapeur aqueuse aux dépens de leurs éléments, et les ramenant à des ioram plus simples : tel est le cas de l'alcool, qu'il» sépare en eau et hydrogène bicarboné^ si Ton ' élève trop la température, il les décompose en se détrùisant lui* même.
Quelquefois il forme avec la matière organique des composés acides particuliers susceptibles de produire avec les bases des sels parfaitement cristallisés, dans lesquels ses propriétés se trouvent
GËNÉUÂUTÉS SUR LES MAllÈUKS ORGANIQUES: i3
complétomeiit dissimulées. Tel est le cas de Talcool, qui, par simple mélange avec Tacide sulfùriqûe concentré, donne de l'acide sulfovinique : tels sont la benzine, la nupthtaline, et beaucoup d autres carbures d'iiydrogène.
D'autres fois entin, loin de se comporter comme un corps déshydratant, il fixe sur la moléeule de la substance, en présence de laquelle on le fait agir^ ime certaine quantité d*eau. C'est ainsi qu'il transforme Tamidon, la dextrine et la cellulose en une matière sucrée désignée sous le nom de glucose, identique à la matière sucrée qu'on fencohtre dans les fruits acides.
L'acide phosphori(jue anliydre, doué comme l'acide sulfuiiqiie d'une i^rande affinité pour l'eau, mais ne se décomposant pas à la manière de ce dernier, produit des réactions d'une grande netteté qu*oh utilise avec avantage.
L'addé azotique décompose presque toutes les substances oi^mques: Jlans la plupart des cas, il les détruit en provoquant une combostion partielle des éléments de la substance organique, aux dépens de l'oxygène qu'il leur cède, -et fournissant des produits beaucoup plus simples. Exemple : Transfoi malion de la fécule en acide oxalique. Quelquefois il agit en cédant i équivaleni d'oxytçène qui, s'unissant à i équivalent d'hydrogène, forme de l'eau, tandis que l*acide faypoazotique, devenu libre, se substitue à la molécule d*bydrogène enlevée pour former un composé nouveau dont la dérivation a'expiique tellement. '
En effet, on a
Cni''0'^-4-AzO% Il0^2ll04-e'(ll'' AzO^)0^ C*H»»G"'-h2(AzOS HG) =4U04-e[H*»-='(AzG*)']0''.
Ces produits renfermant des^substanccs très-combustibles, carbone et hydrogène, ainsi qu'un corpe très-comburant, l'oxygène,- 86 détruisent avec explosion, à ht manière de la poudre à canon, MUS l'influence de là chaleur.
§ 1038. Lorsqu'on examiiie attentivement les divers composés de la nature organique, on reconnaît qu'ainsi que dans la nature minérale il existe des produits dont on ne saurait séparer jilusieurs sortes de matières sans en altérer d'une manière évidente les propriétés et la constitution ; ou les désigne sous le nom de principes immédiats. Ces produits peuvent s'unir entre eux en proportions
ill. - A ' 'Z
i4 QÉNKKALIÏES SUU LES ^lATlÈUES OKGANigUKS.
rigoureusement déterminées» donnant alors des composés (larfai* tentent définis; ou bien ils peuvent se qa^er, pour ainsi dire, eu; proportions indéOnies, et ils constituent, dans ce cas, de simples mélBtnges analogues à. ces minéraux, qui précédemment nous ont permis d*-extraire les différents corps simples ou composés de nature inorganique qu'ils recèlent en eux. .
Les matières organiques que Ton traite pour en retirer ces produits, sont des tronçons d'un végétal ou d'un animal, des tissus, des liquides contenus dans de>» vaisseaux ou des cellules, des cjctraits provenant de substances préalablemcvit dissout, ei séparées ensuite sous forme solide par Févaporal^on, des concrétions qu'on rencontre dans l'intérieur dçs êtres organisés. Ces débris renCnrment, en général, un plus grand nombre de principes immédiats que les pierres, les roches, etc. ; en outre, ils nous présMitent, en général, ces principes immédiats unis en proportions indéfinies, et nous sommes obligés de recourir à des procédés chimiques, pour les isoler et parvenir à les connaître, tandis que la plupart des espèces minéralogiques se rencontrent à l'état libre, dans les minéraux qui les renferment.
La stabilité de composition de ces différents produits est, çn, outre, bien plus faible que celle des matières inorganiques en présence de l'air et de l'eau, résultai'facile à comprendre, si l'on songe que les premières sont presque toutes formées de 3 ou 4 éléments, dont un seul est fixe : le carbone. On conçoit sans peine, d'après cela, pourquoi les matières organiques présentent une si grande altérabilité, surtout à une température élevée, lorsqu'elles ont à la fois le contact de Teau, qui, en les ramollissant, donne plus de mobilité à leurs particules, et celui de Tair, qui fournit à leur carbone et à leur hydrogène Toxygène qm leur manque pour opérer leur conversion en acide carbonique et. en eau.
Ces observations suffisent, je crois, pour ûdre comprendre les difficultés que présente l'analyse organique immédiate, lorsqu'on la compare à l'analyse minérale.
i} 4039. Une graine, un fruit, une feuille, un organe animal ou végétal quelconque étant donné, on peut, comme dans le cas des produits naturels de la nature minérale, se proposer tout d'abord d'en retirer les principes immédiats qu'il renferme.
Cette sorte particulière d'analyse, de nature fort délicate, d'une.
GÉNËRAUTÉS SUli LES MAllÈliËS OIK^AMUUËS. i5
exéeiilioB très-difficile et qui nécefisite remploi de méthodes très-
* ipariées, porte le nom ^analyse ithmédiate. Elle s'applique à tous les corps organisés dont on veut isoler les espèces sans connaître la nature des éléments qui entrent dans leur composition. Si nous voulons aller plus loin et déterminer la nature et ia proportion exaictes des éléments qui forment ces espèces, nous ferons usage de méthodes ^rticuUères qirî ciMistitnent VatH^fse élémentaire. Supposons qu'il s'agisse de foîre Tanalyse d'un produit naturel
. eompoeé de divers principes mélangés en proportions indéterminées; prenons ane amande, par exemple, semence formée de différents principes immédiats, qui, mélangés en proportions indéfinies, constituent par leur ensemble l'amande elle-même. La question qu il s'agit de résoudre ici consiste donc à séparer ces principed, à lee is%>ler de façon à pouvoir les étudier séparément d'une manière approfondie,* soit dans le , but de créer de nouvelles métiiodes d'extraction plus simples, soit afin de nous rendre compte du'fftle qu'ils sont susceptibles de jouer dans fo- substance- ellemême. Pour atteiiidre ce but, il faut faire intervenir des corps qui n'exercent aucune action chimique sur ce produit, car, dans ce cas, nous ne retirerions pas les principes immédiats contenus dans la substance analysée, mais bien seulement les produits de leur altération. On fait intervenir d'ordinaire des dissolvants neutres, tels que l.'éau, Talcool» Tesprit-de-bois, l'éther ordinaire, quelques éthers^ composés, des huiles volatiles bien pures.
L'éther dissout particufièremenl les^rps gras solides et liquides, les matières cireuses, les résines, les huiles essentielles; l'alcool dissout également ces substances, mais en moins fortes proportions : c'est un véhicule intermédiaire entre l'éther et l'eau; quant à ce dernier, il enlève le matières gommeuses, sucrées, albumi- Bcuses.
On remplace quel^u^is l'é^er avantageusement par le sulfure de carbone, lé chItMwforme et ('essence de térébenthine. Pour plusieurs de ces corps le pouvoir dissolvant varié avec la
température et avec l état de concenlration. C'est ainsi que l'alcool et res[)rit-de-bois, à l'état absolu, sont susceptibles, pour une température donnée, de dissoudre en forte proportion des corps dont ils ne se chargeraient que faiblement s'ils étaient étendus d'eau. De même ^ liquides pouf ôn état de concentration donné
i6 GÉNÉRALITÉS SUR LES iMATlÉlŒS ORGANIQUES.
se chargeront généralement d'une proportion d'autant plus grande de matière, que leur température sera pXufi élevée, pn compreiid ^ dès lors tout le parti qu'on ^ut tirer dé parâlà réactife en les' employant avec discernement.
Dans certains cas, on peut faire intervenir soit des acides, soit des bases, mais alors il est nécessaire d'employer ces réactifs dans un état de dilution convenable. On se sert des acides lorsqn'on veut retirer d une matière organique un composé basique comme dans l'extraction de la mijrphine de l'opium, ou de la quinine des
* quinquinas; .pn fait in^rvenir des baseç telles que la chauvi, la baryte, Toxyde de plomb, s*il s'agit d'extraire l'acide citrique des pitrons, l'acide tar^rique des raisins.
11 est rare qu'un dissolvant extraie d'une partie animale ou végétale une substance unique : on obtient le plus communément un mélange de plusieurs substances qu'on peut séparer à diverses époques de l'évaporation et sous l'inlluence de cristallisations réilé- ' rées. Lea crietallisations fractionnées présentent un très-graifd avantage: c'est gràc« à cette méthode de fractionnement que y. Cbevreiil a effectué l'analyse si remarquable des corps gras d'origine animale et végétale.
Lorsqu'on s'est procuré, par rem})loi des réactifs précédents, certaines substances en dissolution dans un liquide, on peut les séparer en faisant intervenir des sels métalliques dont 1 acide ou la base sont susceptibles de former des précipités avec un ou plusieurs de çes principes, tandis qu'ils n'agissent pas sur les autres.
Supposons qu'on ai( à sa dispoûtion un mélange de gomme et de sucre cristalUsable et qu'on verse dans celte liqueur du sous*
acétiite de plomb; l'oxyde de ce sel précipitera la totalité de la gomme, tandis qu'il n'agira pas sur le sucre. Au moyen du filtre, on séparera donc toute la gomme unie au protoxydo, tandis que le sucre restera tout entier dans la liqueur m^lé à l'excès d'acétate de plomb. Fait-on passer un excès d'acide sulibydrique à travers cette liqueur, le plomb se précipite à l'état de sulfure, et Ton n'a plus qu'un mélange de vinaigre et<de sucre dont on peut séparer
* ce dernier par l'évaporation. Met-on en suspension dans l'eau le composé de gomme et d'oxyde de plomb et dirige- t-on à travers çetle seconde liqueur un courant d acide sulfbydrique, il se forme
GÉNÉRAUÏÉS SUii LES i^Aliii;K£S UKGANJQU£S. 17
comme tou( à Theare un précipité de sulfure de plomb, tandis que la gomme qui 8*est dissoute dafis Teau peut encore en être séparée
par révaporation.
Lorsque les matières qui constituent le mélange sont volatiles ou que du moins quelques-unes d'entre elles jouissent do cette propriété, la distillation permet d'en opérer la séparation, mais il Êiut, dans ce cas, diriger la chaleur avec circonspection et'S'assu* ter si le produit obtenu préexistait bien réellement dans le mélange ou s'il provient d'une altération subie par des matières qut y existaient primitivement. Alors même que les substances qu'on se propose de séparer par la distillation ont des points d'ébullition très-éloignés, on ne parvient pas à les isoler du premier coup à rétat d& pureté, le produit le plus volatil entraînant toujours une petite quantité du produit plus fixe, ce dernier retenant toujours une fetbie quantité du produit plus volatil.
Ce n'est qu'en soumettant à dp nouvelles rectifications les substances recueillies à diverses époques de la distillation qu'on par* vient à se procurer des espèces véritablement pures. On trouve quelquefois un grand avantage à effectuer ces distillations dans lé vide, les tensions de vapeur de ces liquides présentant dans cette circonstance des différences beaucoup plus considérables que sous la pression normale de Tatmosphère.
Lorsque l'air altère les substances organiques à la température de leur ébullitionj^ on les distille dans un courant d'hydrogène ou d'acide carbonique desséchés. On peut également les distiller dans un courant de vapeur d'eau, les vapeurs de beaucoup do liquides organiques ayant en effet une tension assez grande à la température de 100 degrés pour être entraînées par la vapeur aqueuse et se condenser avec elle. La plupart des huiles essentielles peuvent « être isolées par cette méthode.
Nous nous contenterons de citer ces quelques exemples relatif vement à la séparation des principes immédiats contenus dans un ■ produit complexe d'origine organique. A mesure que nous étudierons les différents corps qui composent cette partie du Cours, nous décrirons les méthodes usitées pour leur préparation, et vous comprendrez mieux alors par ces exemples convenablement choisis que par de longues généralités tout le parti qu'on peut tirer de l'emploi des réactifs.
i8 GÉiNJÉ^HAUTÉS SUR LES MATMŒS ORGANIQUES.
. § iOIO« les matièroB organiques les pins oxygénées ne renfei^ ment pas asw d*oxygène pour transformer en ackle carbonique et en eau le carbone et Thydrogène qu'elles contiennent.
Soumise à la distillation, la substance la plus simple et la plus oxygénée fournit en effet, outre l'acide carbonique et l'eau, des hydrogènes carbonés, des i)roduits liquides de nature diverse et de plus un j*ésidu charbonneux.
. la disUjiation d'une matière organique ne peut donc rien nous apprendre sur sa composition élémentaire.
On détermine aujourd'hui la proportion des éléments d'une corn* binaison organique, non par la calcination ou la distiHation, comme
le faisaient les anciens chimistes, mais en brûlant les éléments qui la constituent par 1 oxygène et pesant les produits qui résultent de cette combustion.
Dans cette opératioi^, le carbone et Thydrogène de la matière soumise à l'analyse passent, le premier à l'état d'acide carbonique, le second à l'état d'eau qu^on absorbe à part et dont on détermine le poids* Si. la matière contient de l'azote, celui-ci se sépare dans cette combustion, partie sous forme de gaz libre, partie sous forme de combinaison oxygénée. Pour le doser, il est nécessaire de faire une seconde opération au moyen de UKiuolle on le dégage tout entier à l'état libre, ou bien on l'engage dans une combinaison définie^ telle que raipmoniaque; quant aux matières minérales, elles restent à l'état de cendres.
Or la composition de l'acide carbonique et île Tenu èstoonnoè.
On sait, en effet, que
II d'acide carbonique renferment. . . 3 de carbone. 9 d'eau renferment. i d'hydrogène.
On sait pareillement que i centimètre cube d'azote pèse jh^%ooi26, et que 17 grammes d'ammoniaque renferment 14 grammes d'azote. <
. On transforme donc ainsi par la combustion, au moyen de l'oxygène, la matière en produits connus qu'on peut facilement recueillir à part et évaluer en poids. On détermine, par conséquent, la teneur de la matière organi(iiie en carbone et hydruijL'iie d'une manière rigoureuse; il en est de même de l azote; quant à Toxygène, on le dose par'différence«
GiL^RAUTÉS SUA LES MATIÈRES CmGANIQUES. 19
Tel est le principe général sur lecjiiel repose l'analyse de toutes les matières organiques. Nous allons maintenant donner quelques détails sur la pratique du procédé qu'on suit aujourd'hui, sans vous décrire les différentes phases par lesquelles il a passé sucoessivement.
§ IMi. On brûle ^ne quantité déterminée de la substance à analyser à l>ide d'un composé capable de céder facilement son
oxygène aux corps combustibles. On se servait autrefois du chlorate de potasse. A cet effet, on formait avec la matière et le composé salin des boulettes qu'on faisait tomber par petites portions dans un tube de verre disposé verticalement et chauffé au roage. Les gaz formés par la combustion s'échappaient par un tube disposé latéralement qui permettait de les recueillir sur le mercure. Ce procédé fort remarquable^ surtout si l'on se reporte à Tépoque où il fut imaginé par MM; Thënard et Gay-Lussac, exigeant trop de soin et d'habileté de la part de l'opérateur, on s'est efforcé de le remplacer par des méthodes plus simples. La substitution de fl'bxyde noir de cuivre au chlorate de potasse simplifia considélÉBhiement l'analyse organique. Le procédé de Gay-Lussac> modifié "fHNm manière heureuse par M. Liebig, est encore celui dont on fait usage aujourd'hui*
La combustion s'opère dans un lubê de verre peu fiisible d'une longueur de 75 & 80 centimètres, qu'on entoure ën outré de clinquant [Jig, 232) pour en soutenir les parois; ce tube est placé sur
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une grille de fer.
Dans la partie a {Jig, 233), on place soit de l'oxyde de cuivre
vif.ias.
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grossier, soit un mélanine de chlorate de potasse et d'oxyde de cuivre destiné à fournir de l'oxygène gazeux à la lin de la combustion dans le cas où la substance brûle avec difficulté ; en ^ est ^ l'oxyde de cuivre pur. L'espace c est occupé par un mélange intiaie de pvotoxyde de cuivre èt de la subst&nce à analyser. Enfin la partie ^ ne renferme que de Toxyde de cuivre.