Par la liqueur de Fehling

Si

l’on chauffe avec une solution de glycose une solution de tartrate de cuivre dans un alcali caustique, on obtient rapidement la réduction de l'oxyde de cuivre (CuO) et sa transformation en oxyde rouge ou oxydule (Cu20). Ce réactif, bien préparé, est d’un usage beaucoup plus commode et au moins aussi sûr que le réactif Trommer. On a beaucoup varié les proportions du sel de cuivre et de l’alcali; peu à peu on a renoncé à la potasse caustique, à cause de la trop facile réductibilité des solutions cuivriques préparées avec cet alcali (Voir p. 34).

3o6. Recherche du sucre dans une urine au moyen de la liqueur de Fehling. — N’opérez jamais que sur une urine parfaitement limpide , rendue telle par le repos et la décantation, ou mieux par la fdtration. Versez dans un tube de verre 3 grammes environ de la liqueur bleue de Fehling, chauffez ce tube sur la lampe à alcool et maintenez-y le liquide en ébullition pendant une minute : ce liquide devra rester transparent et ne donner aucun précipité si la liqueur est bonne. Cela bien constaté, faites tomber le long des parois du tube incliné une ou deux gouttes du liquide sucré, vous verrez bientôt à la surface du liquide bleu presque bouillant un anneau vert qui passe rapidement au jaune, puis au rouge, et qui contraste vigoureusement par sa couleur orangée et par son opacité avec la couleur bleue et la transparence du liquide sous-jacent. Si

RECHERCHE DU SUCRE

le liquide est très-peu sucré, a joutez-en quelques gouttes de plus, puis chauffez pendant quelques secondes la partie supérieure du liquide sur la lampe à alcool ; il ne sera d’ailleurs jamais nécessaire d’en verser un volume égal à celui de la liqueur bleue.

Ce mode opératoire est bien préférable à celui

qui consiste à chauffer un mélange à partie égale

d’urine et de liquide bleu; en laissant, comme il a

été dit précédemment, le liquide sucré glisser

goutte à goutte jusqu’à la surface du liquide bleu, le

mélange des deux liqueurs ne s’opère que sur une mince couche, à cause de la grande densité du liquide bleu : c’est donc seulement à la surface de contact des deux liquides que la réduction se produit d’abord. Le premier effet de cette réaction est une coloration verte, due au mélange de la liqueur bleue avec le précipité jaune orangé d’oxyde cuivreux hydraté : ce n’est qu’au bout de quelques secondes que la couleur rouge orangée, s’étendant davantage par suite d’une réaction plus complète, contraste davantage par son opacité et par la vigueur de sa teinte avec la couleur bleue et la transparence du liquide sous-jacent. /Au-dessus d’elle est la couche presque incolore de l’urine non modifiée.

Il est bien rare qu’en opérant de cette façon, on commette une erreur; il n’y a, en effet, que la glvcose qui réduise assez facilement la liqueur de

Méhu. 2 5

URINE

Fehling pour que quelques gouttes de liquide sucré (même faiblement, 2 à 3 grammes de glycose par litre) suffisent à effectuer la réduction nette dans l’espace de quelques secondes.

La réduction de la liqueur bleue se produit aussi bien à froid qu’à la température de l’ébullition ; la réaction est beaucoup plus lente, elle exige plusieurs heures, souvent même un jour entier, suivant la température.

Quand le sucre est abondant dans burine, ou la proportion de la liqueur de Fehling trop faible, on constate la réduction de l’oxyde de cuivre, en même temps que la coloration brune ou brunâtre de la liqueur qui surnage ce dépôt cuivreux. Cette coloration brunâtre est due à l’action que l’alcali caustique du réactif exerce sur le sucre en excès. Dans ces cas le dépôt cuivreux devient anhydre et de couleur rouge foncé ; c’est encore un effet de l’excès d’alcali bouillant.

Quand une urine ne renferme qu’une minime quantité de glycose (2 à 4 grammes par kilogramme), il faut en verser au moins un gramme par chaque dix grammes de liqueur de Fehling, et maintenir le mélange en ébullition pendant une minute au moins pour avoir une réduction nette. La précipitation de l’oxyde cuivreux est plus vite obtenue si l’on a préalablement fait bouillir l’urine pauvre en sucre avec de la soude caustique (lessive des savonniers).

Car la liqueur de Fehling est un réactif d’autant

RECHERCHE DU SUCRE

moins sensible que l’urine à peine sucrée est plus dense et plus chargée de matières azotées (urée, acide urique, créatine, etc.). Aussi l’ébullilion préalable de F urine avec une assez forte dose de soude caustique transforme l’urée en carbonate d’ammoniaque, en dégage l’ammoniaque, après quoi le liquide réduit plus aisément la liqueur de Fehling pour peu qu’il contienne de glycose.

J’ai quelquefois eu recours à l’acétate de mercure au lieu de l’acétate basique de plomb pour débarrasser l'urine des matières azotées qui gênent la réaction. Le précipité mercurique séparé, j’ajoute du carbonate de potasse en léger excès et je filtre de nouveau.

On peut d’ailleurs plus pratiquement ajouter à la liqueur de Fehling, au moment même de l’opération, un tiers de son volume de ssoude caustique liquide d) = 1,33). Si donc, après que l’urine a été maintenue en ébullition pendant une à deux minutes avec la liqueur bleue ainsi surchargée d’alcali, il ne se dépose pas d’oxyde cuivreux, on peut conclure à l’absence de la glycose.

Quand une urine non albumineuse est sans action sur la liqueur de Fehling , on est en droit de conclure (que cette urine ne contient pas de glycose.

337. Causes d’erreur. — Ce réactif, si sensible pour déceler et pour doser la glycose, n’est pourtant pas sans inconvénients. En effet, diverses substances partagenlavcc le sucre de diabète, le sucre de lait et quelques autres su-

URINE

cres, la faculté de réduire plus ou moins aisément la liqueur de Fehling, ou l’oxvdc de cuivre de la réaction Trommer (354). Une solution aqueuse d’acide urique ou d’urate jouit de ce pouvoir à un assez haut degré, meme à froid : aussi diminue-t-on déjà considérablement les •chances de réduction par cet élément en opérant sur de l’urine refroidie et Filtrée. Pour se débarrasser de l'acide urique et de ses sels, on ajoute à l’urine 1/10 de son volume d’acétate basique de plomb, on la filtre, et on l’agite vivement avec 2 ou 3 pour cent de son poids de carbonate de soude pur et desséché. Après quoi, tout le plomb étant éliminé à l’état de carbonate, on filtre de nouveau l’urine incolore et on l’essaie à la liqueur de Fehling.

L’urée est sans action réductrice sur la liqueur bleue bouillante ou froide.

358. La réduction de l’oxyde de cuivre dans la liqueur de Fehling ou par le réactif de Trommer peut être gênée :

1° Par les sels ammoniacaux . — Si l’on verse une solution de chlorhydrate d’ammoniaque dans un sel alcalin à grand excès d’alcali, de potasse caystique par exemple, il se fait du chlorure de potassium avec la potasse en excès, et une quantité équivalente d’ammoniaque libre se dégage. Or, dans la liqueur de Fehling, la réduction de l’oxyde cuivrique dissous en oxyde cuivreux rouge n’a lieu qu’à la faveur de Y alcali fixe libre; si donc on verse un liquide ammoniacal, une urine, par exemple, dans la liqueur de Fehling, c’est comme si l’on neutralisait la soude caustique libre qu’elle contient avec l’acide du sel ammoniacal.

KECIlEttCHE DU SUCUE. 437

L’urine contenait-elle du carbonate d’ammoniaque, du chlorhydrate d’ammoniaque, il se dépose du carbonate de chaux, des phosphates terreux, qui troublent la liqueur.

Il est aisé de parer à cet inconvénient : toutes les lois que vous verserez un liquide ammoniacal supposé sucré dans la liqueur de Fehling, vous ajouterez à celle-ci un plus grand excès de soude caustique et vous ferez bouillir le liquide pendant un temps assez long pour dégager toute rammoniaque. Si la liqueur bleue reste transparente après cette addition d’alcali et l’ébullition, c’est qu’elle ne contient pas de sucre : une trace de glycose aurait réduit l’oxyde cuivrique en oxyde rouge.

Les matières qui dégagent facilement de l’ammoniaque au contact des alcalis bouillants se comportent comme les sels ammoniacaux; il faut prendre les mêmes précautions pour éviter toute erreur.

359. 2° Par les matières albuminoïdes . — Si l’on verse dans la liqueur de Fehling bouillante un liquide à la fois sucré et albumineux, surtout si la proportion de sucre est très-faible, le liquide bleu devient violacé absolument comme s’il s’agissait d’une liqueur simplement albumineuse, sans qu’il se précipite de l’oxyde rouge. 11 faut donc éliminer la matière albuminoïde. S’agit-il d’albumine, on fait bouillir l’urine après addition de quelques gouttelettes d’acide acétique faible pour la rendre faiblement acide, et au besoin on y ajoute du sulfate de

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soude ; l'albumine coagulée esl reçue sur un filtre et on recherche la glycose dans le liquide après l’avoir neutralisé par la potasse. •

Si la matière albuminoïde n’est pas coagulable, on ajoute à l’urine \ /JO de son volume de sous-acétate de plomb, il se fait un précipité abondant que l’on jette sur un filtre. Le liquide filtré retient un excès de plomb, on l’enlève par un courant d’hydrogène sulfuré qui précipite le plomb à l’état de sulfure ; on filtre encore la liqueur, on la concenlre pour chasser l’excès d’hydrogène sulfuré et on l’essaye comme à l’ordinaire. — La précipitation par le sous-acétate de plomb prive en même temps le liquide de l’acide urique, des phosphates, des chlorures et des matières colorantes qu’il renferme. — On peut se dispenser d’enlever le plomb par l'hydrogène sulfuré, en employant du sulfate de soude sec ou du carbonate de' potasse en quantité suflisante pour précipiter ce métal à l’état de sulfate ou de carbonate insoluble.

La précipitation par l’acétate basique de plomb est applicable au cas d’une liqueur contenant de l’albumine coagulable. Mais si le liquide contenait de l’ammoniaque, le précipité plombique entrainerait une notable quantité de sucre. Aussi vaut-il mieux recourir à la coagulation par la chaleur après sursaturation par l’acide acétique et addition de sulfate de soude.

Quand l’albumine est en petite quantité par rap-

RECHERCHE DU SUCRE

port au sucre, la réduction de l’oxyde de cuivre s’effectue comme à l’ordinaire.

360. o° Par la réduction de l’oxyde de bismuth à l'état métallique. — L’action réductrice de la glycose se manifeste aussi à un haut degré vis-à-vis de l'oxyde de bismuth en présence d'un alcali. Voici comment il faut se servir de cette propriété pour reconnaître la glycose :

A o grammes d’urine sucrée ou supposée telle, ajoutez à peu près o centigrammes de sous-azotate de bismuth, puis o à 10 gouttes d'une solution concentrée de soude ou de potasse caustique ; faites bouillir ce mélange dans un tube de verre pendant plusieurs minutes. S'il y a du sucre, l'oxyde de bismuth précipité par l’alcali se réduira peu à peu à l’état de bismuth métallique , noir , pulvérulent (Bottger). Cette réduction n’aura pas lieu si le sucre fait défaut.

Si la liqueur est très-sucrée, l'alcali en excès fera passer le sucre non détruit au jaune, au brun, et, quand la liqueur sera refroidie et reposée, un liquide jaunâtre surnagera le dépôt de bismuth d’un noir absolu, quelquefois miroitant sur les parois du tube.

Employez d’autant moins de sel de bismuth dans cette recherche qu’il y a moins de sucre. Constatez une fois pour toutes que l’alcali dont vous faites usage ne contient pas de sulfures qui produiraient immédiatement à froid une coloration brune ou noire (sulfure de bismuth), suivant la quantité. Enfin, n’opérez jamais qu’avec une urine dépouillée d’albumine (360), parce que les matières albuminoïdes, cédant leur soufre à l'alcali caustique, produiraient bienlôtla coloration noire, meme en l'absence du sucre (20).

La réaction se produit également, mais beaucoup plus lentement, quand on remplace l’alcali caustique par une solution de carbonate de soude cristallisé saturée à froid.

361. Ou chloroforme «laits l’urine. — On prétend avoir constaté la présence du sucre dans l’urine des individus soumis aux inhalations chloroformiques, ce qui ne

l’RINE

m’est jamais arrivé. Si des traces de 'chloroforme passaient dans l’urine, elles produiraient la réduction du sel de cuivre. Il faudrait que la réaction fût faite à froid en vase clos. Mais, connue l'acide urique, ses sels et diverses autres matières produisent la réduction de la liqueurde Fehling dans les mêmes conditions, cette expérience ne serait pas décisive. Si l’on avait fait bouillir l’urine avant de la mettre au contact de la liqueur, comme on aurait volatilisé le chloroforme, il est bien évident que l'essai fait avec la liqueur bleue sur l’urine bouillie et complètement refroidie devrait donner un résultat négatif. La distillation de l’urine chargée de chloroforme donne un produit qui réduit facilement à froid la liqueur bleue. L’extraction directe du sucre et l’essai au polarimètre lèveront d'ailleurs tous les doutes.

On constate encore la présence du chloroforme par le procédé suivant : l'urine est mise dans un flacon à deux tubulures; par l’une d'elles, on fait arriver un courant d’air qui biirbotte dans le liquide légèrement échauffé, et s’échappe par un tube recourbé engagé dans l’autre tubulure. L’air chargé de vapeur de chloroforme traverse un petit tube de porcelaine chauffé au rouge, puis un tube de Liebig contenant une solution d’azotate d’argent.

Cette solution se trouble et donne un dépôt de chlorure d’argent insoluble, par suite de la décomposition de la vapeur de chloroforme et de la production du chlore et de l’acide chlorhydrique libres. Tout composé chloré volatil donnerait le même résultat.

362. Acide uro-clilorulique. — L’urine des personnes soumises à l’usage de l’hydrate de chloral dévie à gauche le plan du rayon de la lumière polarisée, et la déviation est d’autant plus appréciable que la dose de chloral a été plus forte. Elle réduit, la liqueur de Fehling.

Agitée avec l’éther alcoolisé après une addition suffisante

d’acide sulfurique, l’urine cède à l’éther une matière douée d’un fort pouvoir rotatoire à gauche. L’extrait éthéré neutralisé par la potasse est repris par l’alcool à 1)0°. Au liquide

DUSAGE DU SUCRE.

filtré, on ajoute de l’éther jusqu’à cessalion de précipité. Celui-ci se dissout dans l’eau ; décoloré par le noir animal, il laisse à l’évaporation une masse cristalline, qui est le sel potassique de l’acide uro-chloralique, à peu près insoluble dans l'alcool absolu. Une solution au centième de ce sel, examinée dans un tube de 20 centimètres du sacchariinètre Soleil, tourne de 5° à gauche, ce qui correspond sensiblement à (a) = — 60°. Les urines obtenues avec une dose de 4 à 5 grammes de chloral donnent directement une déviation de 5°.

L’acide uro-chloralique est très-soluble dans l’eau et dans l’alcool, et à peu près insoluble dans l’éther pur. 11 rougit énergiquement le papier de tournesol, décompose les carbonates et n’est point déplacé par l’acide acétique. A l’ébullition, il réduit les solutions alcalines de cuivre et de bismuth et les sels d’argent. 11 dévie à gauche le plan du rayon de la lumière polarisée. On a préparé ses sels de potassium, de sodium et de cuivre à l’état cristallisé. Sa formule = C7HI2C1206 (Musculus et de Mering, Bull, de la Soc. chimique de Paris , 1875, t. XXIII, p. 487).

363. Dosage de la glycose dans l’urine. — On apprécie la richesse en sucre de l’urine par divers procédés ; les plus usités sont :

l°La fermentation ; 2° la liqueur de Feliling ; 3° le polarimètre ou sacchariinètre.

La fermentation du sucre ne donne que des résultats imparfaits généralement, tandis que le titrage à l’aide de la liqueur de Feliling et dusaccharimètre permet une très- grande précision.

364. Dosage par la fermentation. — La glycose fermente au contact de la levure de bière, et donne de l’acide carbonique et de l’alcool.

Si vous remplissez de mercure une éprouvette de verre,

URINE

et que vous y fassiez passer successivement une urine sucrée, puis de la levure de bière pressée et lavée, vous verrez bientôt un gaz occuper la partie supérieure, et si vous avez eu le soin d'opérer à une température de 30° environ, au bout de deux jours la décomposition du sucre sera complète, il ne se dégagera plus de gaz. Vous pourrez alors mesurer son volume, et tenant compte du gaz dissous dans le liquide, vous connaîtrez approximativement la quantité de glyeose.

Ce mode de dosage est difficile à pratiquer : il exige une cuve à mercure, des corrections nombreuses de température et de pression; rarement d'ailleurs la fermentation est absolument complète ; aussi, malgré tous les soins possibles, les résultats ne sont-ils pas exacts.

Au lieu de doser l’acide carbonique en volume, on peut le recueillir dans l'eau de baryte, ou dans un mélange convenablement préparé de chlorure de baryum et d’ammoniaque, et apprécier son poids par le poids du carbonate de baryte.

Chaque équivalent de glyeose donne 2 équivalents d'alcool et 4 équivalents d'acide carbonique, d’où 100 parties en poids d’acide carbonique correspondent à 204,54 parties de glyeose.

Quand la fermentation est terminée, le liquide s’éclaircit; si vous le soumettez à la distillation, vous en retirerez un liquide alcoolique, inflammable s'il est assez concentré, moins dense que l'eau, et verdissant un mélange d’acide sulfurique et de bichromate de potasse.

La levure de bière, meme bien lavée, et en l’absence d’une solution sucrée, donne un dégagement d’acide carbonique. Pour en tenir compte, on met dans un appareil semblable à celui dont on s’est servi précédemment le même poids de levure de bière, et un \olume d’eau égal à celui du \olume de liqueur sucrée mise en fermentation; s’il se dégage de l'acide carbonique, on le dose, et on déduit son poids du poids de l'acide carbonique obtenu avec la liqueur sucrée.

DOSAGE DU SUCRE

Cette méthode de dosage est fort inférieure aux deux suivantes, lesquelles n’exigent que quelques minutes et donnent des résultats d'une grande exactitude : aussi sont-elles presque exclusivement mises en pratique.

365. Dosage du sucre par la liqueur de Fehling. — Ce procédé assez facile à pratiquer est exact, c’est donc exclusivement à lui qu’il faut recourir en l’absence d’un saccharimètre.

20 centimètres cubes de la liqueur de Fehling (p. 34) sont complètement décolorés à la température de l’ébullition par \ décigramme de glycose. Pour connaître la richesse en sucre d’une liqueur, de l’urine diabétique, par exemple, on détermine quel est le volume de cette urine qui décolore 20 centimètres cubes de liqueur de Fehling, ou, ce qui revient au même, quel est le volume d’urine qui contient 1 décigramme de glycose.

Titrage de la liqueur de Fehling. — Avant de faire servir la liqueur de Fehling (p. 34) au dosage de la glycose de l’urine, assurez-vous d’abord de sa bonne préparation. Pour cela, desséchez de la glycose pure à une température de 100°, pesez-en i gramme que vous dissoudrez dans de l’eau distillée, de façon à obtenir 200 centimètres cubes ; 20 grammes de cette liqueur contiennent 1 décigramme de glycose, et doivent par conséquent décolorer exactement 20 centimètres cubes de liqueur bleue. Cela fait, remplissez jusqu’au zéro la burette graduée en dixièmes de centimètres cubes (fig . 56

URINE

et 57) avec cette solation sucrée. D'autre part, \ersez au moyen d’une pipette {fig . 58) 20 centimètres cubes de liqueur de Febling dans un malras de verre

Fig. 50.

Fig. 57.

Fig. 58.

Fig. 59.

{fig. 59) pouvant contenir 150 grammes de liquide au moins, étendez cette liqueur avec de l’eau distillée au volume de 100 centimètres cubes environ. Chauffez le malras à l’aide d’une lampe à alcool, jusqu’à ce que le liquide entre en ébullition, puis versez goutte à goutte la liqueur sucrée de la burette [fig. 19 ou 20) dans le liquide bleu; il se fait un trouble, l’oxyde réduit rend la liqueur violacée; à mesure que le liquide sucré arrive dans la liqueur

DOSAGE DU SUCRE

bleue, celle-ci se décolore déplus en plus. Pour faciliter la précipitation de l’oxyde de cuivre, et rendre sa déshydratation plus rapide, ajoutez à la liqueur bleue quelques grammes d’une solution concentrée de soude caustique, qui augmente la densité de la liqueur. Sur la fin de l’opération, ne versez plus que par goutte, en laissant reposer la liqueur pendant quelques secondes après chaque addition pour voir si la décoloration est complète. La liqueur a-t-elle conservé une teinte bleue, chauffez-la de nouveau, et recommencez à verser de la liqueur sucrée. Pour mieux saisir l’instant précis de la décoloration, placez au-dessous du matras une feuille de papier blanc qui rendra les dernières traces de liqueur bleue plus sensibles à l’œil, ou bien examinez la lumière directe d’une fenêtre transmise à travers la masse liquide. Avec un peu d’habitude, vous décolorerez exactement la liqueur; mais si vous avez dépassé la quantité de solution sucrée nécessaire à la décoloration exacte, la liqueur qui surnage l’oxyde réduit a pris une teinte jaune due à l’action de l’alcali sur le sucre en excès. Dans ce cas, il faudra recommencer l’essai.

Si l’essai est exact, autrement dit si vous avez versé dans la liqueur bleue le volume de solution sucrée rigoureusement nécessaire à la précipitation de tout l’oxyde de cuivre, la liqueur décolorée, filtrée bouillante , satisfera aux conditions suivantes : 1° elle ne donnera pas de précipité rouge d’oxyde

URINE

cuivreux, si on la chauffe avec quelques gouttes de liqueur sucrée ; 2° elle ne donnera pas de précipité rouge d’oxyde cuivreux, si on la chauffe avec quelques gouttes de liqueur de Fehling. Dans le premier cas, vous aurez la preuve qu’il ne reste pas d’oxyde de cuivre réductible en solution, et, dans le second, vous prouverez qu’il n’a pas été versé un excès de la solution sucrée.

Si la liqueur de Fehling et la liqueur sucrée ont été bien préparées, 20 centimètres cubes de liqueur sucrée ou 200 divisions de la burette auront décoloré les 20 centimètres cubes de liqueur bleue. Mais s’il a fallu, par exemple, 224 divisions de la burette de liqueur sucrée pour décolorer ces 20 centimètres cubes de liqueur bleue, c’est que cette quantité de liqueur bleue correspond à Ggr,112. Vous chercherez donc, dans vos expériences futures sur l'urine, quel est le volume d’urine sucrée capable de décolorer ces 20 centimètres cubes de liqueur de Fehling, sachant que ce volume correspond à 0gr,112 de glycose. Vous pourriez aussi ramener la liqueur de Fehling à son titre normal en l’étendant d’eau distillée de manière à en amener 100 volumes à 112 volumes. — Si la liqueur était un peu trop faible, il serait facile de la concentrer suffisamment par l’évaporation, mais c’est une opération inutile, puisqu’il suffit d’en déterminer le titre.