VOLUMES

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100«'=08751 id.

id.

Ainsi les densités des solutions où le poids de l'eau surpasse celui du sucre sont plus grandes que le calcul ne l'indique, et le contraire a lieu pour les solutions où le poids du sucre est le plus grand. La différence n'est très-grande en aucun cas, mais elle l'est assez pour ne pas laisser de doute ; la première expérience seule n'a peut-être pas toute l'exactitude des trois autres; pour elle, peut-être n'ai-je pas à prétendre avoir obtenu le vrai chiffre, parce qu'elle a été faite en mêlant une dissolution plus forte (la deuxième) avec une certaine quantité d'eau, ce qui accumule des chances d'erreur plus nombreuses. Mais les trois autres expériences résultent d'une addition directe de l'eau pure à du sucre candi soigneusement desséché; et j'ai mis tant de soin à* les exécuter que je les crois exactes, en tout cas entachées d'une erreur beaucoup plus faible que la différence qu'elles signalent.

La deuxième indique une augmentation de densité de 1,37 millième.

La troisième indique une diminution de 0,65 millième.

*15. Toutefois ces résultats montrent qu'on peut, sans erreur notable, calculer la table de relation entre la densité des dissolutions sucrées et leur quantum de sucre, sans tenir compte des changements observés dont je viens de parler. Je vais donner cette table, en faisant remarquer qu'elle ne peut pas dépasser la densité 1,400, parce qu'alors le sirop contient du sucre cristallisé.

POIDS

cô

POIDS

du sucre

de l'eau

du sucre

de Tcau

dans

i litre.

1 litre.

i litre.

96. Il est souvent utile d'apprécier rapidement la quantité de sucre contenue dans une solution aqueuse, la richesse d'une eau sucrée^ d'après sa densité. Plusieurs auteurs ont donné des tables qui présentent entre elles des différences assez notables (4). J'ai déduit de mes expériences une table nouvelle dont on peut faire usage avec confiance ; en voici tous les chiffres :

(1) L'ingénieur Chevalier, Balling, Niemann, Brix, etc.

îé

DENSITÉS

Uèmes 1 sucre. 1

DENSITÉS

fë

J'ai fait construire un sucromètre d'après ces nombres. Il indique seulement les 25 premiers centièmes de sucre, parce qu'il est impossible de faire bon usage de ces instruments dans des liquides plus concentrés. Lorsqu'on veut évaluer la richesse d'un de ces liquides, on l'étend de son volume (ou d'un volume) d'eau, ce qui le ramène en deçà des limites du sucrpmètre (1). (Voy. l'instruction, note B, à la fin du volume.)

SU. L'eau exerce sur le sucre une action chimique assez prononcée à froid, très-rapide à chaud. On peut s'y attendre en considérant l'équation :

(1) On trouve Tinstrument chez M. Delaunay, rue Saint-Jacques, 54.

C'est-à-dire que 19 HO peuvent agir sur 1 seul C**H"0" (1).

Il est donc très-possible que, même à la température ordinaire, le sucre s'unisse à 1H0, avec une rapidité plus ou moins grande, suivant l'élévation de la température et Tintcnsité de la lumière.

Biot a signalé l'action de Teau froide qui fait perdre peu à peu le pouvoir rotatoire du sucre. Par exemple une dissolution de 16^,15 de sucre, au volume de 100^'', marque :

Le premier jour 100 degrés, ^x^

Au bout de plusieurs mois 0 —

Un peu plus tard 38 — ^

Ce changement si complet de l'action rotatoire est accompagné d'une altération chimique profonde. Le sucre, qui au premier moment n'exerçait aucune action sur la liqueur Trommer (2), est rendu très-actif à mesure que son pouvoir rotatoire s'affaiblit, ou devient lévogyre. Les alcalis caustiques, dont il pouvait impunément subir l'influence pendant quelques instants, même à l'ébuUition, le colorent d'une nuance foncée quand il est devenu lévogyre.

On appelle inversion du pouvoir rotatoire ce renversement de l'action dextrogyre en action lévogyre, et le sucre qui a subi l'inversion se nomme sucre inverti.

En même temps une autre portion de sucre forme l'acide ulmique, plutôt par la chaleur seule que par l'influence de l'eau :

Ces faits ont été confirmés par Soubeiran (3), Bouchardat (4), Maumené (5), Béchamp (6), etc.

(1) Cette équation est calculée d'après ma Théorie ; il en a déjà été, et il en sera de même de toutes celles que contient le présent ouvrage.

Je comparerai ces équations aux formules empiriques dont on se contente encore, dans les cas importants où cette comparaison frappera le lecteur et lui montrera leur utilité.

(È) Liqueur formée de lartrate cuivre et potasse, avec excès d'alcali (potasse ou soude), connue sous les noms de Barreswill, Fehling, etc.

(3) Joum, depharm. [2], I, 1.

(i) Répertoire de pharmacie^

(5) Comptes rendus, XXXIX, 914, et XL, 436.

(6) Comptes rendus, XLVI, 44.

Ost cet acide ulmique qui donne ensuite du cararaélin C**H*0*, et peut-être même du charbon C*^, par de simples éliminations d'eau.

W. Clasen a donné des résultats auxquels on ne peut accorder grande confiance. II affirme qu'une solution étendue de sucre, chauffée pendant plusieurs heures à une température voisine de rébullition, n'éprouve pas d'altération, ce qui est une erreur complète. Toutefois il pense, comme Maumené, que l'altération du sucre à froid n'est pas due aux moisissures (1).

88. La lumière solaire contribue à produire cette remarquable action chimique. Deux tubes de même verre, contenant la même solution de sucre, ont été tenus, le premier dans une obscurité complète, le second en pleine lumière, et exposés à la même température, du 42 mai au 20 octobre. Au bout de ce temps, la première solution était encore incapable d'agir sur la liqueur Trommer ; la seconde, qui avait éprouvé l'influence solaire, réduisait le cuivre en grande quantité. Cette inversion était d'environ la moitié pour l'eau sucrée exposée à la lumière (2) .

Déjà Scheibler avait reconnu que le sucre, inverti par l'eau acidulée avec SO^HO, neutralisé, puis évaporé, toujours à l'abri de la lumière, ne donne pas de cristaux de glucose, tandis qu'il s'en forme en peu de jours dans les flacons exposés à la lumière (3).

89. La chaleur favorise l'inversion encore mieux que la lumière. Sgubeiran a étudié cette action, sur laquelle on ne saurait trop

attirer l'attention des fabricants de sucre. Voici l'une de ses nombreuses expériences, la plus complète et, en quelque sorte le type de toutes les autres :

(1) Bulletin de la Société chimique, X, 506.

(2) Les tubes ne contenaient pas d'air ; ancune moisissure n'avait pris naissance (Raoult, Comptes rendus, LXXIII, 1049).

(3) Bulletin de la' Société chimique, \, 281.

Une solution de sucre candi marquant

d'abord 71»^

Ne marquait plus après S heures que. . 68

^^ --^ r coloration foncée

( transparente.

34 12,5 brun presque noir.

50 5 se trouble par Teau.

^ . ^ ( précipité qui augmente

) rapidement.

76 5 encore très-sucré.

Ainsi rinversion peut être double, et ramener le pouvoir dextrogyre, non pas en reproduisant du sucre, car il est bien évident que la décomposition est des plus profondes , mais en formant une nouvelle substance inconnue, de saveur sucrée, et des produits noirs analogues au caramel (§ 14). Cette altération si rapide a été observée par d'autres chimistes (1). Elle mérite la plus grande attention, car elle oblige à éviter le plus possible, dans le travail des jus, l'action d'une température élevée. On ne doit jamais dépasser 60" ou 65' au plus.

L'air n'a pas d'influence. Soubeiran a fait une série d'expériences en couvrant les solutions d'une couche d'huile : le résultat est le même.

Dans tous les cas, jamais les changements du pouvoir rotatoire ne sont brusques ; c'est par degrés que l'inversion a lieu, le pouvoir

(1) Jodin, Comptes rendus, LVII, 34. — Maumené, Journal des fabricants de sucre, 2, 9, 23 décembre 1869; 23 juin 1870; 20 mai 1875.

dextrogyre diminue de plus en plus, arrive à 0, puis devient lévogyre, etc. Les modifications chimiques sont de même extrêmement lentes.

30. Le sucre inverti, jusqu'au maximum de pouvoir lévogyre, n'est plus une matière unique; on y trouve deux matières nouvelles, au moins, et presque toujours trois.

4* Du glucose absolument identique avec celui du sucre de raisin, de fécule, etc. (1).

2** Du chylariose, sucre sirupeux, dont la composition parait identique avec celle du glucose, et qui n'en différerait que par la structure moléculaire.

3' Du sucre optiquement neutre.

On distingue ces trois matières par les moyens que voici : le sucre inverti, desséché à lOO*, ne tarde pas à offrir, après refroidissement, l'aspect du miel, ou du sucre de raisin, avec lequel il paraît complètement identique. Pour en séparer le glucose, on prend des demi-briques neuves, et on étale le sucre inverti sur une de leurs faces (comme si l'on faisait une tartine). Abandonnées à ellesmêmes, les briques absorbent peu à peu la partie siiiipeuse du mélange, et laissent une couche parfaitement blanche de glucose. Ce sucre, enlevé avec une carte, n'a besoin que d'une cristallisation dans l'alcool pour être bien purifié. Le chylariose dont les briques sont imprégnées peut être repris par l'eau, qu'on filtre et qu'on fait évaporer. Traité par de la chaux, dans la glace, il se divise en deux parties, chylariose et sucre neutre, en agissant comme nous le dirons plus loin (Chap. m) .

On peut encore isoler le glucose par l'emploi du chlorure de sodium qui donne, en quelques semaines, de magnifiques cristaux de glucosate, tandis qu'il forme avec le chylariose un sirop encore plus rebelle à la cristallisation, 4000 gr. de sucre inverti, récemment préparé, donnent ainsi 455 gr. de glucosate (2).

(1) Ces mots sont tirés du grec : glycose de ^Xuru;, doux, sucré ; chylariose de XuXrfpiov, sirop, parce que ce sucre est incristallisable et difQcile à obtenir autrement qu'en sirop. — Au lieu de glycose on dit généralement glucose.

(2) Maumené, Comptes rendus, LXIX, i008, 1154, 1197, 12i2.

31 . L'eau, comme on le voit, favorise la décomposition du sucre produite par la chaleur seule, dont nous avons parlé (§ 14).

Los modifications du sucre varient suivant le mode d'application delà chaleur. Soubeiran chauffait ses sirops à feu nu; plusieurs fois ces liquides pancnus à 0^ pouvoir rotatoire, ont présenté en outre une acidité marquée, une coloration intense et même un précipité noir abondant. — Maumené, qui a toujours chauffé les dissolutions au bain d'eau bouillante, a vu le pouvoir rotatoire tomber à 0° presque dans le même temps, et pourtant les liqueurs se colorîiient à peine, et n'avaient aucun caractère acide. Ce sujet mérite de nouvelles études.

99. Tant que l'action no dépasse pas la réduction du pouvoir rotatoire à 0"*, ou même le maximum d'inversion, 38** "^ (d'après Biot), le phénomène chimique se trouve réduit à deux phases : la première est la perte simple du pouvoir rotatoire, qui tombe à Ô' par un mouvement moléculaire, sans que la molécule du sucre cesse d'être C'^II^O'*; le sucre, devenu optiquement neutre, peut encore (je le crois sans l'avoir obtenu) redevenir sucre ordinaire, avec son pouvoir lOD*^, et sa structure cristalline. — Au delà du 0* le sucre s'altère, il absorbe un ou plusieurs équivalents d'eau, et devient C**^IP^**^ ou C^'^H'*0**. De plus il forme deux modifications. Tune solide, le glucose, et l'autre, sirupeuse, le chylariose, toutes deux do môme formule G*^II'-0**- ou C*-ir*0**, et ne paraissant différer que par la structure moléculaire, comme tant d'autres.corps.

Au delà du maximum d'inversion, les faits deviennent très-complexes ; le précipité noir observé par Soubeiran est, sans aucun doute, Tacide ulmique C*^II*0% puis le caramélin 0*^^11*0* obsené par Maumené.

33. Fensky a reconnu le premier que Teau sucrée (à quel de- STé?), entretenue pendant longtemps à -j-llO", n'exerce plus d'action sur la lumière polarisée (I).

Bouchardat et Kane, sous l'inspiration de Biot, ont étudié des

(I) Ann, de chtm. et de phys. [3J, VII, 28.

dissolutions consorvéos pondant cent dix ot cent qualre-vingt-douzc mois ; la première était réduite à 0* rotation, la seconde était descendue à ^ô"" "^ (1).

Maumené a fortement alliré Taltention des chimistes sur cette altération lente du sucre par l'eau, dans une étude qui Ta conduit au procédé de fabrication dont nous parlerons dans le deuxième volume (Conservation des jus). Voici les résultats qu'il a obtenus : Une dissolution de IG-'^So de divers sucres, conservée neuf mois (4 janvier 1854 au 6 octobre), a donné dans le saccharimètre :

Janvier. Octobre.

Candi incolore \Q0 ^^ 2:2 ^

Sucre en pain 98 . o^ 3 1 . 5"^^

Béchamp a fait des observations toutes semblables (r{) : L'altération du sucre par l'eau, prolongée au delà de l'inversion, peut le lendre capable de former une encre sympathique. Les caractères tracés par la dissolution, invisibles d'abord, paraissent « de la plus belle couleur de café ï> en les présentant au feu (4).

L'inversion du sucre, par l'action seule de l'eau, peut avoir de fâcheuses conséquences pour les fabricants de sucre, et pour les pharmaciens ou fabricants de siiops.

34. Les fabricants ne doivent jamais abandonner des jus sucrés ou des sirops à eux-mêmes; ces jus, même parfaitement déféqués, sont, en général^ plus altérables que les dissolutions de sucre dans l'eau pure ; ils sont exposés par conséquent à se décomposer avec une grande rapidité en malières dont la valeur est nulle.

Les fabricants de sirops sont dans une position encore plus grave ; les sirops faits avec du sucre en pain, des meilleures qualités, sont très-tni'erst&Z(?s, comme l'a reconnu Maumené. Des dissolutions

(I) Eéperfoire de phannacie, 1851.

;2) A:in. de chim. et de phtjs. [3], XLVIII. (.)) Ann. de chim. et de phys. [3], LIV, 28. ii) Ann. de chim., XXXIX, 283.

faites avec 1 volume de sirops (des meilleures pharmacies) et 9 volumes d'eau ont donoé :

Fi'vrier Ortobre

Sirop (le gomme (pharmacie A) 45" ^ ■ 8 ""^

— (épicerie E)(2)... 48,5^ 4 ^

35. L'action de l'eau, maintenue liquide malgré la température par la pression de sa vapeur, a été étudiée par 0. Locw. A -|-160" (tubes fermés) il y a production d'acide carbonique et dépôt de charbon. Le contenu noir des tubes a une réaction fortement acide, et si l'on distille, il passe de l'acide formique avec de l'eau. Il se forme en outre une petite quantité d'acide ulmique. — Les alcalis, l'eau de baryte, empêchent cette décomposition même à -|-^70°, l'alcool est aussi un préservateur (5).

Cette transformation du sucre est difficile à connaître exactement. Des 19 HO qui peuvent agir (§ 22) le sucre peut recevoir de l'O par une de ses paiHies, mais à la condition de prendre l'H équivalent par une autre partie. On aurait par exemple :

C12H110" + i9H0 = C^H^t + C^WO^ + 20HO.

36. Rossignon annonça le premier qu'on empêche la transformation du sucre de cannes en « sucre de raisin dans les sirops » acides par l'addition d'une petite quantité d'une huile essentielle » quelconque » (6).

(1) Un an plus tôt, février 1853.

(2) Conservés un an avant la dissolution.

(3) Id., id.

(4) Travaux de VAcad, imp. de Reims, XXI, 5G; et Comptes rendus, XXL\, D14, 1855.

(5) Bulletin de la Société chimique, VIII, 425.

(6) Comptes rendus, Xll, 433.

Béchamp a étudié rinfluence do certains sels dans l'action dn Teau ; quelques-uns ne pennettent pas l'inversion et préservent le sucre ; tels sont :

Le bichlorure de mercure ;

L'azotate de zinc ;

Le bicarbonate de potasse.

D'autres la favorisent :

Les sulfates de zinc, d'alumine (ils sont acides) ; L'azotate de potasse, celui de magnésie ; Le phosphate de soude ; L'oxalate et le bioxalate de potasse (acide). Une substance organique, la créosote, empêche l'inversion à la dose d'une goutte (1), comme Rossignon l'a montré.

Malagiiti a prouvé que l'oxydation est due à l'oxygène de l'air. II ne se forme plus d'acide formique dans une atmosphère d'acide carbonique (2).

3Î. Une circonstance bonne à noter: la phosphorescence produite par le choc peut l'être sous l'eau comme dans l'air, d'après Virey (rî).