AIR ET EAU

s 23. L’air et l’eau sont deux composés d’une telle importance un chimie, que nous pensons utile de leur consacrer quelques pages; mais avant d’en eommeneer l’étude, expliquons cette appellation des anciens qui disaient qiu' l’air et l’eau étaient, avec la terre et le feu, les éléments de tous les corps.

Il ne faut pas chercher dans le nom éléments donne par les anciens l’idée de corps simples; dans la terre, l’eau et l’air, nous devons voir les types des trois élals de la matière : solide, liquide, gaz; et sous le nom de feu comprendre l’ensemhle des agents impondérables e( des forces qui déterminent les phénomènes que nous présente la matière. En effet, l’air est un mélange de deux gaz, l’azote et l’oxygène; l’eau est une combinaison de deux gaz, unis en proportion équivalente, l’hydrogène et l’oxvgène; la terre est un assemblage de tant de corps divers, qu’il n’est pas rare de trouver, dans un seul échantillon, tous les oxydes de ces métaux, (jue nous avons appelés alcalins, alcalino-terreux et terreux, et même des métaux proprement dits, unis aux corps non métaUi(jues, soufre. carl)one, phosphore, chlore, iode.

§ 24. Air, — La composition de l’air est parfaitement connue depuis le beau travail de Lavoisier, qui en sépara l’oxygène et l’azote; l’air est un mélange de ces deux gaz, l’oxygène constitue les 21 centièmes environ, l’azote les 79 centièmes.

Voici comment Lavoisier fit cette mémorable expérience ( fig. I ).

Dans un ballon de verre dont le col était recourbé, ainsi que l’indique la figure, il introduisit du mercure (une centaine de grammes) , puis il disposa ce ballon sur le fourneau, et recouvrit l’extrémité libre du col d’une cloche de verre reposant sur un bain de mercure qui interceptait la communication avec l’atmosphère. Ces dispositions prises, il enleva, au moyen d’un siphon, une portion de l’air contenu dans la cloche et nota exactement le niveau du mercure. 11 chauffa alors le mercure à une température voisine de l’ébullition et maintint cette température pendant (juinze jours. 11 observa bientôt la formation d’une poudre rouge dont la quantité allait toujours en augmentant, et en meme temps i! constata, par le niveau du mercure, une diminution [irogressive dans le volume de l’air.

ÉLÉMEiNTS DE CMIMiE. 33

Lorsque raction lui parut épuisée, Lavoisier mesura l’air qui lui restait et eonstata ses propriétés; puis il rassembla la poudre rouge, et la ebauffaut a une température plus élevée (|ue celle a laquelle elle avait prisnaissaoce ’ fig. 2 ),

il démontra qu’elle restituait la portion de l’air qui avait disparu, en même temps que le mercure reparaissait à son état primitif.

L’air ou mieux le gaz absorbé par le mercure, puis restitué parla poudre rouge, est \ oxygène; le gaz laissé par le mercure et qui n’avait pu s’unir a lui est X azote.

L’air renferme toujours, outre l’oxygène et l’azote, une petite quantité d’ acide carbonique qui est le produit de la combustion et de la respiration des animaux, puis une certaine quantité de vapeur d’eau provenant de l’évaporation continuelle des eaux répandues sur la surface de la terre; la quantité d’acide carbonique est ordinairementde celle delà vapeur d’eau est excessivement

variable, suivant les localités, la direction des veufs, les saisons, la température de l’atmosplière : c’est à cause de cette facilité que l’air possède de pouvoir se charger de vapeur d’eau, que les papiers mouillés sèchent à l’air sec; cette même vapeur contenue dans l’air très-humide, en venant se condenser sur les objets plus froids, sur Lobjecfif de la chambre noire, par exemple, peut les ternir momentanément.

PRKMIÈHE PARTiK.

Les inslruineiUs qui indiquent le degré d’iuunidité de l’air sont appelés

§ 25. L’air, par l’oxygène qu’il renferme, détermine toutes les combustions, qui peuvent être lentes ou actives; elles sont lentes dans les cas où elles se font avec un dégagement de clîaleiir peu sensible ( i) : ainsi le fer qui se i^ouille brûle lentement; la combustion est active quand il y a production vive de chaleur et de lumière, par exemple quand le fer est chauffé et qu’il lance de vives étincelles à la forge.

Une combustion vive continue non-seulement parce (|ue l’air cède son oxygène, mais encore parce que la chaleur produite par la combinaison maintient les particules environnantes a la température voulue pour qu’elles puissent se combiner avec ce gaz. Lorsque, par un moyen quelconque, on refroidit le corps en combustion, il s’éleint : c’est sur ce principe que Davy a construit la lampe de sûreté qui porte son nom, et qui n’est autre qu’une lampe ordinaire entourée d’une toile métallique destiné(‘ a refroidir la flamme, et par conséquent a éviter la propagation du feu au dehors.

§ 2(). Eau, — Nous connaissons l’eau sous trois états ; la glace, l’eau liquide, la vapeur d’eau. A ces trois états, (*’est toujours la même substance, composée de \ équivahmt d’oxygène fiooj et de ! équivalent d’hydrogène { I 2,5oJ ou ho = I 1 2,5o. L’expérience suivante démontre par l’analyse la composition de l’eau : On fait plonger dans l’eau les deux fils conducteurs de la pile (fig. 3) et l’on excite à travers le liquide un courant électrique un

(s) iM. C.lievroul a l’ait connaître nn o\eni[)le intéressant de fixation de I oxyç;èn(' alnu)S|)liéri(|iie dans le fait de |n'oduction des images photogra- {)irKjnes par !(> fiitnim' de .îndé('.

peu intense; immédiatement l’eau est décomposée; l’oxygène se porte au pôle positif (charbon;, l’iiydrogène au *• pôle négatif fzinc). Si nous recevons ces gaz dans deux petites éprouvettes de même grandeur, nous voyons que

(Fig. 3.)

le volume d’hydrogène dégagé est double de celui de l’oxygène; si nous pesions exactement ces gaz, nous trouverions que le poids rentre toujours dans les proportions de loo d’oxygène pour i2,5o d’hydrogène.

■ L’eau, ordinairement a l’état liquide, se congèle par le refroidissement; alors elle augmente de volume : c’est ce qui explique pourquoi les carafes pleines d’eau et les pierres gélives peuvent être ludsées par la congélation du liquide et pourquoi la glace surnage.

La glace que l’on (chauffe redevient liquide, la température reste invariable pendant que la fusion s’opère, l’eau absorbant de la chaleur pour passer de l’état solide a l’état liquide f i ).

L’eau, par l’action de la chaleur, est réduite en un

(i) Il faut autant de chaleur pour fondre i kilogramme de glace que pour porter.! kilogramme d’eau de o à 79 degrés.

PUlîMlÈlir: PARTIE.

Iluicle aèrifonne; la vapeur (Feau a cet état (sous la pression de o“',76o) occupe un volume 1700 fois plus considérable qu’a l’état liquide. L’eau pure bouillant dans un vase ouvert conserve toujours la même température, quelque vif que soit le feu, si la hauteur du baromètre restela même (i). On a adopté pour le terme s 00 degrés de l’écbelle tbermométrique centigrade, la température de X eau boidllante, sous une pression barométrique de 76 centimètres, le terme o degré étant la température de la glace fondante.

§ 27. L’eau, telle que la nature nous la présente, n’est jamais chimiquement pure; sa nature diffère suivant les couches de terrain qu’elle a parcourues. Les substances étrangères qui y sont dissoutes la rendent souvent impropre aux opérations chimiques de la photographie, et même aux usages domestiques. Tout le monde sait que certaines eaux sont crues, mauvaises pour le savonnage, et durcissant les légumes, par exemple celles des eaux de puits qui sont chargées de sulfate de chaux. 11 est facile de se rendre compte de la présence de la chaux, en versant dans l’eau un peu de dissolution d’oxalate d’ammoniaque; on reconnaît l’acide sulfurique au moyen du nitrate de baryte par de l’acide nitrique pur. 11 se

forme immédiatement, dans le premier cas, un précipité d’oxalate de chaux; dans le secomi, un précipité de sulfate de baryte, tous deux insolubles.

L’eau peut abandonner, dans certaines circonstances, les matières minérales qu’elle tient en dissolution : ainsi

(i) Plus le baromètre ///rw/r', plus est pesante la colonne atmosphérique et conséquemment jdiis considérables sont, le poids que supporte l’eau et la résistance ol'ferte à l’ébuliilion. L’eau qui bout quand le baromètre est moulé est [)lus chaude (pie l’eau (pii bout quand le baromètre est descendu.

ÉLihMEINTS DE CIILMIE.

se forment les dépôts, les incrustutlons, les pétrifieations, etc.

Veau pure est sans action sur la teinture de tournesol ; elle n’est pas troublée par le nitrate d’argent, le nitrate de baryte, l’oxalate d’ammoniaque, l’eau de ebaux, ou l’hydrosulfate d’ammoniaque ( ees réactifs indiquent la présence des sulfates, des earijonales, des chlorures, de la chaux ou des métaux). Evaporée sur une lame de verre, de platine ou de plaqué, elle ne laisse pas le moindre résidu; tel est le caractère de l’eau distillée, c’est-à-dire éeaporée dans un vase et condensée (liquéfiée) dans un ' récipient.

On peut, pour distiller l’eau, employer une cornue de verre et un ballon, mais il n’est [lossible d’en rccu(‘il!ir ainsi qu’une très-petite quantité. La distillation se fait en grand au moyen d’un appareil nommé alainhic ( /Z^-. /| j :

c’est mie cliaodière en cuivre étamé, fermée par un couvercle ou dôme de même métal, auquel est adapté un tuyau à' étain (f ). L’eau de la chaudière est mise en ébullition, et la vapeur est condensée par un courant d’eau froide sans cesse renouvelée, dans lequel baigne ce tuyau d’étain appelé serpentin (à cause de sa forme en spirale).

L’eau de pluie, recueillie avec ^om eX seulement après (jue les toits en ont été bien laeés, peut, le plus souvent, remplacer l’eau distillée. Dans les opérations photographiques sur papier et sur plaques, l’eau ordinaire suffit pour tous les lavages, surtout si l’on a soin de la filtrer. ]\fais les bains d’iodure de potassium, de nitrate d’argent et d’acide gallique demandent de l’eau a peu près pure. On peut cependant, même pour ces opérations, se servir des eaux qui ne donnent qu’un précipité peu sensible par le nitrate d’argent.

§ 28. Dissolvants neutres. — L’eau est employée en photographie pour dissoudre les différents agents chimiques et les reporter sur les surfaces diverses qui doivent en su!)ir l’action; tous les corps capables, comme l’eau, de dissoudre sans les altérer ces mêmes agents chimiques, pourront être également employés comme dissolvants neutres : c’est ainsi que, daos certaines préparations, on se sert de l’alcool, de l’éther, du sulfure de carbone, etc.