III. POLARISATION ROTATOIRE DES SUBSTANCES NON CRISTALLISÉES

Existence et constatation du ponirolr rotatoire dans les substances non cristallisées. — Suivant la théorie, conforme à Tobservation, qui a été développée plus haut, le pouvoir rotatoire est communiqué aux cristaux par un certain enchevêtrement régulier de molécules diversement orientées. Il est donc évident quil ne peut survivre à la struc^ turc cristalline qui le produit. La fusion, la dissolution, la vaporisation devront donc faire évanouir le pouvoir rotatoire dans les substances cristallines énuniérées plus haut.

G*est en effet ce qui se produit pour toutes ces substances, sauf pour deux d'entre elles, le sulfate de stychnine et Talun d*amylamine. Nous reviendrons sur ces deux exceptions remarquables.

Mais Biot a découvert qu*un assez grand nombre de substances non cristallisées, solides, liquides ou gazeuses, possèdent un certain pouvoir rotatoire. Pour manifester cette propriété on dispose, dans un tube, une assez longue colonne, de 1 décimètre et plus, de la substance, en général liquide, que l'on veut étudier. On fait tomber un faisceau de lumière polarisée, qui se propage parallèlement à Taxe de la colonne, et dont on connaît, â l'incidence, la direction de vibration. Le faisceau qui émerge de la substance est reçu sur un analyseur. Si on opère avec une lumière monochromatique, on mesure la rotation qu'exerce la substance en mesurant l'angle dont il faut tourner l'analyseur, à partir de la position où il est croisé à angle droit sur le polariseur, .pour rétablir l'obscurité supprimée par l'introduction de la colonne dans le faisceau.

Biot, au lieu d'employer de la lumière monochromatique, se servait ordinairement de verres rouges colorés par Toxyde de cuivre et qui ne laissent guère passer que des rayons rouges dont la longueur d'onde est de 0""' 000 628 environ.

Il arrive d'ordinaire que le pouvoir rotatoire de la substance varie à peu près en raison inverse du carré de la longueur d'onde. Si l'on opère pour la lumière blanche, on peut alors, en tournant l'analyseur, à partir de la position où il est croisé à angle droit sur le polariseur, trouver, comme pour le quartz, une teinte sensible, et la rotation de l'analyseur est sensiblement égaie à celle qui correspond au jaune moyen.

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Lorsque le pouvoir rotatoire de la substance suit ainsi les mômes lois que celui du quartz, on peut encore le mesurer en cherchant quelle est Tépaisseur d'une lame de quartz de sens inverse qui le compense. Si la substance est dextrogyre par exemple, on interpose sur le passage du faisceau lumineux une bilame de quartz lévqgyre formée de deux lames prismatiques mobiles. En faisant mouvoir Tune de ces lames par rapport à Tautre, on fait varier l'épaisseur totale de la bilame jusqu'à ce que la compensation ait lieu. Ce procédé exige que la substance soit incolore.

Loin de la polarlsadoo rotatoire de dissolution. — Supposons

qu*il s'agisse d'une substance dite active, et mise en dissolution dans un liquide inactif, tel que l'eau, l'alcool, réther,,etc. Appelons/^ le poids de la substance active dissoute dans l'unité de poids du mélange qui contient ainsi en poids! — ^/i du dissolvant, et soit d la densité du mélange.

Le volume occupé par l'unité de poids de ce mélange est 7» et le

poids de la substance active contenu dans l'unité de volume est

7- = pi. Si Ton expérimente sur un volume de longueur /, le poids

de matière active contenue dans un cylindre de longueur / et ayant une section égale à l'unité est égal à Ipd. Or, Biot a montré, par de nombreuses expériences, que la rotation p produite par le cylindre de longueur / est représentée par la formule

Dans cette formule, on prend ordinairement pour unité de longueur le décimètre et pour unité d'angle le degré. L'angle est considéré comme positif quand la rotation est dextrogyre, (*omme négatif quand elle est lévogyre.

Pour une couleur ayant une longueur d'onde donnée, [a] est à peu

près constant pour une même substance active, et à peu près indépendant de la quantité relative du dissolvant et même de la nature du dissolvant.

Le coefGcient [a] reste encore sensiblement le même lorsque />^=1, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a plus de dissolvant, et que la matière active est maintenue en dissolution par la fusion. Lorsque le corps fondu se

:>->ii l)i:iJ\IM!I-: PARTII:. — CKlSTALLOGIiAPlIIK PIIYSIOI E.

^ulidilio sons pi'ciidi'o Triât cristallin, il présente encore à l'élyt solide nn [xnivoii' rolaloiii' caiaiiêiist» [»ai' le même coelTieient [a]. T'est ce que l'on observe, par cMMiiple, lorsque Ton conipare le pouvoir rotaloire (les dissuliilioiis de suci'e, à i\t'> étals varial)!es d<; concentration, avec celui de sucje d'urne ({ui est ])î(\sqii,' anhydre.

Lorsqut' la niitièi'e active peut èlre réluile à l'état de vapeur, oa couslale, en eureruiaiil la vapeur dans un lon^^ cylindre de verre, qu'elle jouit eneore du pouvoir rolatoire. Si dans la formule on substitue à Iji^ le poids de la vajjeur contenue dans un cvlindre de lonuneur / et de section éi:ale à 1, (»n ti'ouve que la rotaticm d'un cvliiulre de ionuueur / esl encore doiniée |)ar la même formule dans laquelle [a] j^arde la même valeur.

I.a conséquence évidente de ces faits, c'est que le pouvoir l'otatoire des subslances non crislallisées a sa eause dans la nature el la conlinuration de la molécule; (pie c'est en un mot une propi'iété essentiellement midéculaire,

(iuidé pai' ces idées, Diol avait doimé au coelTicient |a| le nom de pouroir rataloire molcruldirr, II vaut j)eul-élre mieux le désigner sous le nom de ponroir nttaloirc sifrci/ifiuf.r'àr le coeflicient ly.] représente la ridalion (jui seiait elfecluée par une ( (donne de longueur 1 contenant l'unité de [)oids de la substance active dans l'unité de volume. Si nous voulons comparer entre eux les pouvoii's rotatoires exercés par les nudéeiiles de i\e]i\ subslances aclives difféi-entes, il faudra inulliplier \yA par le jjoids moléculaii'e V propre à chacune d'elles, et le coeflicient V |'/1 peut abu'S rect^oir plus correctement le nom de poU' roir rolatoirr nwlecnlairc Krr réalité, pour ne |)as avoir de trop grands