CHAPITRE VIII

HYDROTIMÉTRIE

L’hydrotimétrie qui a joui autrefois d’une vogue considérable est un peu délaissée depuis quelque temps, car elle ne peut fournir aucune donnée vraiment utile sur la valeur hygiénique d’une eau. Elle permet seulement de se renseigner rapidement sur sa dureté, ses usages domestiques, son emploi comme eau d’alimentation des machines; et cela suffit pour justifier son maintien au nombre des épreuves chimiques obligatoires à faire subir à une eau.

Cette méthode est basée sur la propriété que possède une solution hydro-alcoolique de savon de former des composés insolubles entre les acides gras du savon et les sels terreux d’une eau.

En Angleterre, où elle est née, cette méthode s’appelle méthode de Clarke. En Allemagne, elle est connue sous le nom de Procédé de Faisst et Knass ; enfin en France on la désigne sous le nom de Boutron et Boudet.

Le principe est le même dans les trois pays, et il n’y a que la valeur du degré qui diffère. Disons de suite que :

1° Français = 0‘^,56 allemand et 0°,70 anglais.

En France, le degré hydrotimétrique correspond à à 0°‘’,010 de carbonate de chaux par litre.

Préparation de la liqueur hydrotimétrique. — On prépare la liqueur hydrotimétrique en dissolvant à chaud 100 grammes de beau savon blanc de Marseille bien sec, ou mieux de savon amygdalin officinal râpé et séché à l’air libre, dans 1.600 grammes d’alcool à 90\ On filtre et on ajoute un litre d’eau distillée.

La solution ainsi préparée dépose toujours avec le temps, et par suite son titre varie. Pour avoir une bonne liqueur fixe, il convient de la préparer plusieurs mois à l’avance avant de la filtrer et de la titrer.

Dans la préparation de la liqueur hydrotimétrique, on doit toujours faire en sorte qu’elle soit un peu trop forte au titrage; car un simple calcul de proportions nous permettra de déterminer la dilution à lui faire subir; tandis qu’il serait fort difficile, si elle était trop faible, d’arriver au titre exact qu’elle doit avoir, par une nouvelle addition de savon — car le savon a une composition trop variable; — et il n’y a pas à songer à la concentrer par la chaleur.

Titrage de la liqueur. — Pendant longtemps on a titré la liqueur ci-dessus avec une solution de chlorure de calcium fondu et pur dans l’eau distillée à raison de 0^' ,25 par litre; mais depuis pas mal d’années, on a renoncé à ce sel, qui, étant très hygroscopique, absorbe l’humidité de l’air avec la plus grande facilité et donne par suite une pesée inexacte. On le remplace aujourd’hui par les sels de baryte qui ne présentent pas ces inconvénients ; et on emploie le chlorure de baryum cristallisé à par

litre d’eau distillée, ou Pazotate à raison de 0«%59.

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Le titrage se fait alors de la manière suivante :

Dans un flacon à Témeri, dit flacon hydrotimétrique ^ de 60 centimètres cubes environ, portant quatre traits circulaires : 10, 20, 30 et 40 centimètres cubes ; on met 40 centimètres cubes de la liqueur barytique ci-dessus, puis on verse goutte à goutte, à l’aide d’une burette spéciale, dite burette hydrotimétrique^ la liqueur de savon jusqu’à ce que par agitation on obtienne une mousse fine et soyeuse d’un demi-centimètre cube environ d’épaisseur persistant au moins cinq minutes.

Lorsqu’on n’a pas la pratique des essais hydrotimétriques, il faut toujours se défier de la fausse mousse qui ne tient que quelques instants et qui disparaît avec rapidité, dès qu’une bulle savonneuse a crevé.

Lorsque la mousse persiste après addition ménagée de la liqueur savonneuse et agitation vigoureuse après chaque addition, on pourra considérer l’essai comme terminé ; et si la liqueur est juste, on a dû employer 23 divisions de la burette, c’est-à-dire 22° hydrotimétriques, le 0 ne commençant qu’à la seconde division. La première dont on ne tient pas compte est une correction de lecture : c’est la quantité de liqueur hydrotimétrique nécessaire pour produire la mousse persistante dans 40 centimètres cubes d’eau distillée pure bouillie, c’està-dire privée d’acide carbonique.

La solution hydrotimétrique est bien rarement juste au titrage ; mais, au lieu de la diluer ou de la renfoncer, il vaut beaucoup mieux la titrer chaque fois avant de s’en servir et de tenir compte des indications fournies parle titrage pour la correction, par le calcul, du chiffre trouvé.

Essai d^une eau. — Pour faire l’essai d’une eau, on

introduira 40 centimètres cubes de l’eau à essayer dans ]e tlacon liydroti métrique, et l’on ajoutera avec précaution de la liqueur de savon au moyen de la liqueur hydrotimétrique. Si, après agitation, il se forme des grumeaux au lieu de mousse et d’opalescence, il est inutile d’aller plus loin, car cela prouve que l’eau est trop chargée. 11 faut alors la diluer en l’étendant del, 2, 3 ou même quelquefois 4 fois son volume d'eau distillée récemment bouillie, dont on tiendra compte dans les calculs et la représentation des résultats.

On détermine alors les quatre degrés comme suit :

1® On introduit 40 centimètres cubes de l’eau pure ou diluée que l’on verse dans le flacon liydrotimétrique, et on titre à la liqueur du savon, comme il est dit plus haut. On a ainsi le degré hydrotiméirique total de l’eau pure ou diluée.

On fait bouillir un volume connu de l’eau à essayer : 100 centimètres cubes par exemple, pendant une demi-heure. Au bout de ce temps on laisse refroidir, on ramène au volume primitif avec de beau distillée bouillie. On agite bien, on filtre,4et on prend le degré de la liqueur filtrée. On a ainsi le degré 'permanent.

En pratique courante, on s’arrête généralement à ces deux déterminations qui seules ont quelque valeur : car celles qui vont suivre ; dosage de la chaux et surtout de la magnésie par l’hydrotimétrie, ne donnent le plus souvent que des résultats absolument faux, surtout avec les eaux très calcaires ou très séléniteuses, où l’on arrive à accuser par l’hydrotimétrie des quantités considérables de magnésie, alors que l’analyse pondérale n’en révèle que des traces.

3® A 100 centimètres cubes de beau à essayer, on ajoute 4 centimètres cubes d’une solution d’oxalate d’ammo-

hydrotimétrie;

niaqiie au soixantième; on attend une demi-heure : les sels de chaux sont entièrement précipités. Il ne reste plus en solution que les sels de magnésie et f acide carbonique. On filtre et on prend le degré.

4° A 50 centimètres cubes de l’eau bouillie et filtrée, on ajoute 2 centimètres cubes de la solution d’oxalate d’ammoniaque au soixantième. On attend une demi-heure, on filtre et constate le degré du liquide ; on a ainsi les sels de magnésie.

Nous sommes alors en possession de tous les documents nécessaires pour le calcul de notre analyse hydrotimétrique.

Le premier dosage nous donne la totalité des sels dissous dans l’eau et l’acide carbonique ;

Le deuxième, les sels de magnésie et les sels de chaux autres que le carbonate : ce résultat est toujours trop élevé de 3*^ que l’on retranche parce qu’une partie de èabonate de chaux, évaluée à 3® hydrotimétriques par les auteurs de la méthode, reste en solution;

Le troisième dosage, l’acide carbonique et les sels de magnésie ;

Le quatrième essai correspond aux sels de magnésie qui, eux, n’ont pas été précipités dans la série d’opérations que l’eau a subies.

On a ainsi :

Degré hydrométrique total 1

Acide carbonique III — IV

Carbonate de chaux 1 — (II -f III + IV)

Autres sels de chaux II — IV

Sulfate de magnésie IV

On calcule généralement les sels de chaux autres que

le carbonate et les sels de magnésie en sulfates : les multiplicateurs sont les suivants :

Acide carbonique 0,0100

Carbonate de chaux 0,0103

Sulfate de chaux 0,0140

Sulfate de magnésie ; 0,0125

Prenons comme exemple l’eau de la Vanne distribuée à Paris et ayant donné les résultats suivants :

Degré hydrotimétrique total 22°

— après ébullition 5°, 5

— après précipitation à Foxalate. . . . 1°,5

— après ébullition et précipitation à

Foxalate 0°,5

D’après l’iiydrotimétrie, cette eau contiendrait en milligrammes par litre :

Acide carbonique

Carbonate de chaux

Autres sels de chaux, calculés en sulfate

Sels de magnésie, calculés en sulfate

10 milligrammes

Nota. — Dans une étude sur la méthode hydrotimétrique parue dans V Annuaire de V Observatoire de Montsouris (1892), M. Albert Lévy attire l’attention sur différentes causes d’erreur et indique en même temps les moyens à employer pour les éviter :

1° L’eau distillée n’ayant jamais un titre nul, il faut toujours faire les corrections nécessaires ;

2° Les résultats varient suivant la plus ou moins grande rapidité avec laquelle on verse la liqueur hydrotimétrique et cela de plus de 2° quand on opère sur 40 centimètres

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cubes d’eau, et de plus de IG"" quand on n’opère que sur 5 centimètres cubes.

Pour éviter cet inconvénient, il faut verser la liqueur par 10 gouttes au début, par 5 quand la saturation est presque obtenue, et enfin par 2 gouttes au moment où l'opération va être terminée.

3® Pour faire disparaître la fausse mousse qui se produit quelquefois, on verse dans le liquide 1 ou 2 gouttes d’ammoniaque étendue de son volume d’eau. Dans tous les cas, il convient d’attendre quelques minutes en imprimant au liquide un léger mouvement de rotation autour de l’axe du flacon;

4^ Il est absolument indispensable de vérifier fréquemment et avec le plus grand soin le titre des liqueurs et de les préparer soi-même.

Le Comité consultatif d’ Hygiène publique de France adopte les limites hydrotimétriques suivantes :

Degré hydrotimétrique :

Total

EAU

très

pure

EAU

potable

EAU

suspecte

EAU

mauvaise

plus de 30»

plus de 100»

plus de 20»

Permanent

Au point de vue de leurs applications pratiques, on peut classer les eaux de la manière suivante d’après leur degré hydrotimétrique :

1° Eaux bonnes : toutes celles dont le degré liydrotimétrique total est inférieur à 30''. Elles peuvent servir à la boisson, à la cuisson des légumes, au blanchissage et à l’alimentation des machines.

2° De 30® à 60® : eaux impropres à tous les usages domestiques. Peuvent servir après épuration à Talimentation des générateurs de vapeurs, surtout si elles sont peu sulfatées, et s’il existe un grand écart entre le degré liydrotimétrique total et le degré permanent.

3® Au-dessus de 60® : impropres à -tous les usages; car l’épuration en serait trop dispendieuse.