TRAVAUX DANS LE LABORATOIRE

Les essais à effectuer au laboratoire sont forcément très nombreux et exigent beaucoup de méthode.

Ils comprennent toutes les détm^inations minérales qui ont été décrites à l’analyse des eaux d’alimentation; et un assez grand nombre de recherches spéciales dont les principales sont :

Titrage alcalimétrique;

Dosage de l’acide carbonique sous toutes ses formes;

Recherche et dosage de l’iode, du brome, du bore, du

fluor, de l’arsenic, du lithium, manganèse, baryum, strontium, etc.

Titrage alcalimétrique. — La détermination de l’alcalinité des eaux minérales est intéressante parce qu’elle sert de contrôle aux chiffres fournis par l’analyse.

La réaction alcaline des eaux minérales est due aux carbonates alcalins et alcalino-terreux de chaux et de magnésie.

Pour l’apprécier, on mesure 100 centimètres cubes de l’eau à essayer que l’on verse dans un vase à précipité avec II ou III gouttes de solution aqueuse sensible d’orangé Poirier n® 3, et on titre à l’acide sulfurique normal décime (N/ 10) jusqu’au virage très sensible du jaune brun au rose. On fait la lecture de la burette et on détermine la correction que l’on doit lui faire subir en opérant dans les mêmes conditions avec 100 centimètres cubes d’eau distillée.

La correction étant faite, le nombre de centimètres cubes employés, multiplié par 0,050 donne l’alcalinité par litre d’eau exprimée en carbonate de chaux.

Gaz dissous. — La question de l’hydrogène sulfuré ayant été traitée, il reste à examiner l’oxygène, l’azote et surtout l’acide carbonique qui est le gaz le plus répandu dans les eaux minérales.

Oxygéné et azote. — L’oxygène est environ deux fois plus soluble que l’azote, et un litre d’eau peut en dissoudre 46 centimètres cubes contre 25 centimètres cubes d’azote : aussi dans les eaux superficielles, il ne se trouve plus dans les mêmes proportions que dans l’air, et l’on y rencontre 1/3 d’oxygène pour 2/3 d’azote au lieu de 1/5 d’oxygène pour 4/5 d’azote.

Dans les eaux profondes, où la question de solubilité

n’est plus enjeu, c’est au contraire l’azote qui domine, car l’oxygène a été employé à des oxydations diverses; tandis que l’azote inerte reste sans emploi et s’y trouve par suite dans les mêmes proportions que les eaux douces ou s’en écarte peu.

L’azote est un produit assez fréquent des orifices volcaniques et des eaux thermo-minérales, mais il n’a qu’un rôle très inférieur comparativement à l’acide carbonique.

Le D" Labat, qui a fait une étude de l’azote dans leseaux minérales, estime qu’il n’y a pas lieu d’établir une catégorie spéciale d’eaux azotées à minéralisation indéterminée, comme on l’admet en Espagne en leur attribuant la propriété de produire la sédation, d’amener le ralentissement du pouls, de faciliter la respiration et de calmer le système nerveux.

Ces résultats heureux, remarquables surtout chez les tuberculeux, ont été constatés dans plusieurs stations minérales très diverses possédant des salles d’inhalations.

Acide carbonique et bicarbonates alcalins ^ . — L’acide carbonique est le gaz le plus abondant et le plus répandu dans les eaux minérales.

Les bicarbonates alcalins sont ceux de soude 2(CO‘^xNaO),depotasse2(C02KO),delithine2(C02LiO). Celui de soude est toujours prédominant, et cela explique le nom de bicarbonatées sodiques^ donné aux eaux qui les contiennent ; mais les eaux bicarbonatées sodiques pures sont bien rares, et il serait plus logique de les appeler eaux alcalines.

Pour le D** Labat, Vichy et Vais doivent rentrer dans

1. Vacide carbonique et les bicarbonates alcalins dans les eaux minérales (ü" Labat).

le groupe des alcalines mixtes, type si nettement accusé dans le plateau central.

Dans les eaux alcalines, le gaz carbonique s’associe donc aux bicarbonates alcalins ou terreux ; mais il se retrouve dans d’autres classes d’eaux minérales.

Dans les eaux chlorurées ou salées, il manque presque ' entièrement en France, tandis qu’il est très abondant au delà du Rhin ; et cette grande différence tient à des conditions de gisement.

Les eaux séléniteuses, dites sulfatées calciques des Vosges, ont peu ou point de gaz carbonique libre, souvent moins que les eaux potables.

Les analyses des eaux sulfureuses ne mentionnent pas d’acide carbonique libre, sauf en Italie où le type est mélangé.

Dans les eaux ferrugineuses, exception faite des crénatéesetdes sulfatées, le gaz est parfois d’une abondance extrême. Nos eaux ferrées gazeuses sont en même temps alcalines.

Les eaux purgatives provenant de la lixiviation sont souvent gazeuses.

Il est une classe d’eaux éminement gazeuses (type Saint-Galmier), qui ont reçu le nom d’eaux de table ; mais la plupart de ces eaux sont des alcalines mixtes parfois assez minéralisées.

Il résulte de ces citations que le gaz acide carbonique libre fait partie intégrante des eaux alcalines et qu’il se présente souvent dans les autres classes ; néanmoins, il n’est pas subordonné au type minéral. C’est plutôt un phénomène régional et il se montre dans les contrées àéruptions volcaniques soit modernes, soit plus anciennes.

li’acide carbonique peut déplacer l’acide silicique par voie humide, tandis que par voie sèche Facide silicique

déplace l’acide carbonique dans le carbonate de soude.

L’action thérapeutique du gaz carbonique et des Bicarbonates alcalins dans les eaux alcalines, se trouve- confondue par leur administration simultanée. Cependant, le gaz isolé a quelquefois été appliqué seul en boisson et en bains.

L’eau gazeuse réveille l’appétit et favorise la digestion; mais l’abus peut produire paresse et dilatation de l’estomac avec ses conséquences.

A doses convenables, l’estomac ressent une douce chaleur et la stimulation devient générale. L’administration peut aller jusqu’à l’ivresse carbonique; et à Vichy, il n’est pas rare de voir des personnes tituber ou s’accrocher aux arbres du parc après avoir pris un verre de Grande-Grille. Ce pliénomène ne doit pas être confondu avec le vertige stomacal.

Les bains d’eau gazeuse sont d’abord stimulants, puis sédatifs ; mais il peut se manifester aussi des symptômes d’excitation circulatoire et nerveuse, des congestions des centres et la fièvre gastrique. On peut aussi obtenir des phénomènes d’anesthésie.

Quant à la médication alcaline, on peut la résumer en disant qu’elle modifie très heureusement l’assimilation etla nutrition : mais onpeut reprocher ànos eaux alcalines den’être pas suffisamment purgatives.

Dosage de Tacide carbonique total. — Pour le doser, on prendra un des deux litres remplis à la source, dans lesquels on avait préalablement ajouté 20 centimètres cubes de solution saturée de chlorure de baryum, 20 cenmètres cubes d’ammoniaque et par suite 960 centimètres cubes d’eau.

Après agitation et repos d'au moins vingt-quatre

BAUCIlKh.

heures dans un endroit frais, on recueille sur un filtre à analyses, un précipité formé de carbonate de baryte et de sulfate de baryte qu’on lave bien à l'eau distillée chaude tant que les eaux delavage accusent delà baryte en solution. Cela fait, on verse sur le filtre de l’acide chlorhydrique pur étendu pour dissoudre entièrement le carbonate de baryte qui passe sous forme de chlorure de baryun dans le liquide filtré. Dans ce liquide, on dosera alors la baryte en la précipitant par Tacide sulfurique, comme il a été dit au dosage des sulfates. Le poids du sulfate de baryte obtenu multiplié par 0,1888 donne la quantité d’acide carbonique correspondante.

On peut opérer plus simplement, mais moins exactement en recueillant le précipité mixte sur un double filtre taré. On dsssèche le tout à 100® et on pèse. On calcine ensuite dans une capsule de platine tarée et on fait une seconde pesée. La perte de poids indique la quantité d’acide carbonique expulsée par la calcination et qui existait dans l’eau soit à l’état libre, soit à l’état de carbonates. On prélève sur ce total l’acide carbonique nécessaire pour former des bicarbonates avec les bases trouvées par l’analyse, et on considère comme acide libre tout ce qui excède cette quantité.

Acide carbonique combiné. — Dans les eaux minérales, l’acide carbonique est en partie combiné aux bases alcalines ef%n partie aux bases alcalino-terreuses.

Ce dernier se trouve en entier dans la partie insoluble du résidu de l’évaporation de l’eau, si l’eau n’est pas bicarbonatée. Le dosage du calcium et du magnésium dans ce résidu donnera ce poids.

Si l’eau est bicarbonatée, il faut y . ajouter l’acide carbonique déduit de l’alcalinité de la partie soluble de ce

même résidu, ou du poids du carbonate de baryte qu’elle peut donner.

Dans ces derniers temps, la théorie des ions a été appliquée au calcul de l’acide carbonique combiné (C03).

Ce dosage se calcule de la différence des cathions et anions, par la multiplication, par le poids moléculaire de l’acide carbonique (CO^) et division par deux; car le nombre des cathions est égal dans chaque dissolution d’un sel à celui des anions, tous deux étant exprimés en ions monovalents. On obtient les ions monovalents par division des nombres de grammes obtenus par les poids atomiques ou moléculaires et multiplication par la valence.

Acide carbonique libre et combiné à l’état de bicarbonate. — On peut employer le procédé Buignet basé sur l’emploi du vide barométrique et qui présente l’avantage de pouvoir être exécuté rapidement et avec peu de liquide.

Pour avoir l’acide carbonique libre, il suffit d’ajouter au gaz qui s’est dégagé spontanément dans le vide (tube de Toricelli gradué), celui que le calcul indique comme étant retenu en dissolution (table de Bunsen).

Si, après avoir mesuré le gaz libre, on traite l’eau minérale dans le tube même où elle se trouve contenue, par un léger exès d’acide sulfurique au dixième, le nouveau dégagement gazeux représentera l’acide carbonique provenant des bicarbonates que l’acide sulfurique a décomposés.

Cette seconde quantité peut être mesurée tout aussi facilement que la première.

Résidu salin à 180\ — Pour déterminer Temsemble des matières fixes, on évaporera 500 centimètre cubes d’eau préalablement filtrée, dans une capsule de platine bien tarée, en opérant au bain-marie. Le résidu est ensuite séché à l’étuve à gaz jusqu’à poids constant, à la température de 180'', qui est celle qu’on adopte généralement.

L’opération est assez longue ; et elle est terminée lorsque deux pesées faites à une heure de distance donnent sensiblement le même poids.

Dans cette opération, il peut se produire des pertes d’acide carbonique des carbonates,, et d’acide chlorhydrique du chlorure de magnésium. Pour éviter cette dernière cause d’erreur, on peut additionner l’eau au début d’un poids connu de carbonate de soude fondu, que l’on défalque ensuite du résultat obtenu.

On fait quelquefois aussi un résidu sulfaté de l’eau qui peut servir à la vérification de l’analyse et qui doit se rapprocher du poids obtenu en calculant toutes les bases à l’état de sulfates, et y ajoutant les poids de silice et d’oxyde de fer.

Lorsque la chaleur intervient pour l’évaporation de l’eau, les bicarbonates sont décomposés : les carbonates de chaux et de magnésie se précipitent en même temps que de l’hydrate ferrique provenant de la destruction du carbonate ferreux par oxydation au contact de l’air.

On ne peut pas en conclure que le poids de ces carbonates de chaux et de maguésie représente exactement en y ajoutant celui de l’acide carbonique dégagé, le poids des bicarbonates de chaux et de magnésie qui préexistent dans l’eau ; car le .bicarbonate de soude a été lui aussi décomposé par la chaleur en acide carbonique et en carbonate de soude; et ce dernier agissant sur les sulfates de

chaux et de magnésie a donné lieu, pour sa part, à un précipité de carbonate de chaux et de magnésie.

D’après M. Jacquemin, il n’y a aucune conclusion sérieuse à tirer de la composition du dépôt et de celle de la liqueur concentrée; et il en est de même lorsque l’on fait intervenir le froid pour la concentration des eaux minérales.

Silice. — Le dosage de la silice sera effectué comme pour les eaux potables ; mais ici le chimiste doit se préoccuper de déterminer si elle se trouve dans l’eau à l’état d’aide silicique ou de silicate, car cela présente une grande importance pour le médecin ; en effet, on admet qu’une eau qui renferme du silicate de soude favorise l’élimination de l’acide urique presque au même titre que la lithine, et que les silicates sont antimicrobiens et jouent un rôle très favorable et indéniable dans le catarrhe de la vessie.

Le cas est parfois assez embarrassant à trancher; car l'acide silicique, substance fixe et insipide, peut se rencontrer comme résidu d’une évaporation, sans qu’on soit en droit de conclure à sa préexistence; mais le raisonnement peut guider le chimiste dans ses appréciations au sujet de l’état de liberté ou de combinaison de l’acide silicique.

Quand une eau sort gazeuse, il est certain que la silice s’y trouvera à l’état de liberté, parce que les silicates alcalins ne peuvent subsister en présence d’un excès d’acide carbonique, décomposés qu’ils sont en bicarbonates alcalins et en acide silicique naissant et soluble.

Au contraire, si l’émanation carbonique est insuffisante pour donner lieu à une eau acidulée gazeuse, les bicarbonates qu’elle aura formés ne porteront aucune

atteinte aux silicates acalins à mesure qu’ils se dissoudront : en un mot les bicarbonates et les silicates peuvent coexister. Les choses doivent se passer ainsi dans les eaux sulfatées calciques du groupe des Vosges; et on trouve là Texplication de leur effet bienfaisant dans le traitement désaffections des voies urinaires.

On peut donc admettre avec M. Jacquemin que l’acide silicique se trouve libre dans les eaux de Vichy et Vais, tandis qu’au contraire les silicates existent dans les eaux de Contrexéville, Martigny, Vittel, Bourbonne-les-Bains, Plombières.

Fer. — Le fer peut exister dans les eaux minérales à l’état de bicarbonate soluble, et à l’état colloïdal en suspension très ténue plus ou moins soluble et dans tous les cas assez instable.

Dans certaines eaux, après embouteillage, on remarque parfois une disparition rapide et complète de la saveur ferrugineuse par suite du passage de tout le fer à l’état insoluble par oxydation.

Le dosage du fer a été longuement décrit à l’analyse chimique des eaux potables.

Métaux alcalins et alcalino- terreux, — Il n’y a pas lieu non plus de revenir sur les dosages des métaux alcalins (potassium et sodium) et alcalino-terreùx (calcium et magnésium), indiqués à l’analyse des eaux d’alimentation.

Chlorures et sulfates. — Mêmes remarques que cidessus.