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EAUX. 173

que l’on ne sanrait assez recommander aux ingénieur» et aux administrations publique».

Avant do donner auenne indication générale, il est utile de montrer, par quelques exemple*, la nature et la proportion des matières dissoutes dans les eaux naturelles. A cet effet, on a réuni dans un tableau, à la page suivante, l'unalyitc d’un certain nombre d'eaux potables. Ce tableau fournira d'ailleurs des termes de comparaison fort utiles pour l'étude de nouvelles analyses.

Les propriété» chimiques d'une ean potable sont évidemment la résultante de l'ensemble des matières qu'elle renferme à l’état do dissolution. Il serait impossible d'aborder l'étude de cette synthèse compliquée, sans étudier préalablement, comme on va le taire, l'influence spéciale de chacune des matières salines et autres qui se trouvent habituellement dans le» eaux.

Il est bien entendu qu’il ne s’agit ici que des matières dissoutes ; les biibstanci - tenues en suspension dans les eaux trouldes seront mentionnées plus bas à propos •les moyens de filtrage.

Axant d’aller plu* loin, faisons remarquer qu'il est presque toujours extrêmement difficile do dire à quel état de combinaison so freux ent dans l'eau les éléments •pie l'analyse en sépare. Dans les dissolutions très-étendue», comme le sont toujours les eaux naturelle» même les plus chargées, le jeu des affinités diffère beaucoup de ce quM ost dnns les dissolution» concentrées sur lotqnellc* on opère habituellement dans les laboratoires. C’est donc seulement, on général, à l'aide d’hypothèse* pins ou moins probable», quo l’on gronpo entre eux de lu manière la plus rationnelle les ba*c» et le» acides trouvés isolément, pour indiquer la proportion des différents sels, chlorures, sulfates, etc., que l'on suppose exister dan* nno eau soumise à l'analyse. I.e* sels ohtenus par l’évaporat.on d’une eau ne renferment évidemment quo les bares et le* acide* contenus dans cette eau; mais, dans le résidu solide obtenu, ces élément* peuvent êtro différemment groupés que dans l’eau elle-même. Ainsi, pour no citer qu’un exemple vulgaire, si l’on mélange des dissolutions de ohîorurc de calcium et do sulfate do soude nssoz étendues pour ne pu» former do précipité, on obtiendra, par l’évaporation du liquide, du sulfato de chaux et du chlorure de sodium, et il serait assurément trè*-haacrdé d'en conclure quo la liqueur donnée renfermait cos deux . sels. Il convient donc de donner simplement le» résultats élémentaires d'une analyse d’eau, c'est-à-dire le» quantité* trouvées do chaque base et de chaque acide, et do laisser ensuite à chacun lo soin d’en tirer les conséquence» relative* nu mode de groupement des molécule» dans le liquide. Do cette façon, les analyse» fuites à différentes époques et par différents ebimistos deviendront beaucoup plus comparable» ot beaucoup plu* utiles. Aussi, dan» lo tableau précédent, n'avons-nous fait figurer que les clémont* acides ou basiquu* trouvés dan* chaque eau examinée.

Le* dissolutions très-étendues présentent un fait remarquable, c'ast l’action dissolvante do certains sel» les uiut »ur les autres qni s'explique quelquefois par l’observation précédente. Ainsi, une eau qui renferme quelques centigrammes par litre de cortains sels, devient, par cela même, un dissolvant plus énergique pour d’autre» matières que si elle était absolument pure. La plupart des matières organiques contenue» dons les eaux exorcent à un haut degré cette action dissolvante sur les matières minérales. I jh phénomène qui permet à la sève d’entraîner don» le végétal les matières fixe* nécessaires n la formation de son squelette, n’est pas un fait isolé. Il se reproduit dans la nature, et c'est ainsi que le* eaux riches en matières organiques entraînent souvent de fortes proportions de matières minérale*, qui sedéposent lorsque la matière organique se trouvé détruite dans le liquide par une causo ou per nue nuire.

71 EAÜX. EAUX.

fc.

KAUX.

47rr

La présence >lo l'acide carbonique facilite autel la <lt«solution, non-sonloment île» carbonates terreux, en fur niant de» bicarbonates, mai* encore de beaucoup d’autres sel* , notamment de* phosphate* et même do sulfates.

C’est encore peut-être A des phénomènes de même ordre, c’e»t-A-diro au mode particulier de groupement do molécules dan» des liquides étendus, que l’on doit, en partie, le» phénomènes relatifs A la saveur des différente^ eaux naturelles, saveur très- faible A la vérité, que l’habitude empêche mémo souvent de constater dans sa boisson journalière, mais qu’un palais exercé distinguo toujours très-bien avec quelque attention. A égalité de fraîcheur, c’est par la saveur que les eaux »c distinguent. Chacun, en exprimant sa préférence pour une eau potable sur une autre, reconnaît instinctivement l'existence de cette saveur. 11 est inexact do dire, comme on le fait souvent par habitude, qn'uno enu n’a pas do saveur. Cette saveur est plus ou moins prononcée, plug ou moins agréable, mai» elle existe toujours.

Certain» sel» très-sapides par eux-mème» nffaibissent souvent la saveur d'autres sels. C'est ainsi que le» canx chargées de plusieurs matière» salines sont sou vent moins rapide* que ai elles no renfermaient que l’un de» sels qu’on y rencontre. Cet effet est très-sencible, par exemple, pour les sels de chaux et de magnésie : une enu calcaire, mélangée d'une eau magnésienne, est moins sapide que chaque liquide pris séparément.

I.es alcalis communiquent en général A l’eau une saveur douce et un peu fade. Copcmlant, quand l'eau renferme en même temps de la silice comme dans les source» granitiques, cet effet n’est pas sensible. Le* canx sulfatée», surtout celles des tonrains gypseux, ont une saveur crue et lourde fort désagréable et bien comme de toutes les personnes qui ont bu de l’eau des puits do Paris.

L'acide carbonique di*soua dan» l'eau, surtout qnand elle renferme en même temps un peu de carbonate de chaux, communique au liquide une saveur fraîche fort appréciée. 11 serait inutile d'insister -davantage sur la savenr de l'eau, il suffisait d’indiquer les relation* de celte propriété avec 1a composition chimique du liquide.

Revenons A l'examen des divers composé» que l'eau peut renfermer, en suivant l'ordre dan» lequel on les a d'abord énoncés.

L'a/ummc ne se rencontre, en général, qu’en tTè*petitc quantité dans les eaux naturelles. Sa proportion, à ma connaissance, n’excède pas 0*,02 par litre et souvent même on a dû peser avec l’alumine de» corps d'une autre nature, phosphates, oxyde de fer, etc. L'influence de ce corps est donc peu connue et probablement trèsfaible.

Le fer ne se rencontre également qu’en fort petite quantité dans les eaux potables. 11 leur communiquerait, A dose un peu forte, une saveur désagréable. Le» eaux qui en renferment naturellement s'en dépouillent presque toutes par leur exposition à l'air, parce qu’il passe A l'état de peroxyde insoluble. Certaines matière» organiques, dont on parlera plus loin, quo l'on rencontre dan* quelques eaux, renferment de petites quantité» de for qui joue dans leurs réactions remarquables un rôle essentiel, sur lequel on reviendra. Comme l'alumino, le fer dan» Tenu potable parait donc offrir peu d’intérêt ; quand il existe eu dissolution en quantités notables, il rond l’eau impropre aux usages domestique».

La chaux «l la magnésie peuvent, au contraire, »o rencontrer dans les eaux en proportions très- variable». L’action de ces bases est extrêmement importante, et nous devons nous y arrêter davantage. Ces bases so rencontrent dans les eanx, A l'état de carbonate dissous A la faveur d'un excès d'arido carbonique plue ou

moins notable, ou combinées aux acides sulfurique, azotiquo ou chlorhydrique. On placera iei A la fois ce qui so rattache A l’action de la hase et A celle de l'acide.

Les auteurs ont longtemps admis que l'eau était d'autnut meilleure pour l'alimentation de l’homme, qu’elle renfermait moins de matières en dissolution. A cet égard, un examen plus attentif a singulièrement modifié les opinions. On admet assez généralement au* jourd’liui quo si les eaux trop chargées sont toujours très-mauvaises, des eaux chimiquement pures ne seraient pas Ica meilleure» j our l'alimentation de l'homme et de» animaux. Une petite quantité de carbonate de choux, 0*,02 A 0»,0l par litre, une quantité correspondante d'acide carbonique, rcteuu plus solidement, en quelque sorte, qu'il ne le serait pur l'action soûle de Insolubilité, parait être une condition sinon indispensable, nu moins fort utile pour lu bonne qualité de l'eau. Toujours est-il que les eaux les plus réputées connue bois- 6on présentent A peu près toutes cette com puni Lion.

Ûn a longtemps discuté sur l'influence hygiénique de la magnésie daus les eaux potables. 11 parait bien difficile d'attribuer A cette substance les dangers que certains médecins ont cru reconnaîtra aux eaux qui en renferment des quantités notables. Cependant de nouvelles observations sont nécessaires A cet égard.

S’il resta encore des doutes sur les effets hygiéniques de petites quantités do chaux et de magnésie duos les eaux potables, le rôle de* sel» de ces deux bases pour les usages culinaires, économiques et industriels de l'eau, est au contraire très-bien connu et assez complètement étudié.

L’eau qui renferme une proportion de chaux un peu considérable devient impropre A cuire les légumes ; elle dissout mal le savon et produit sur la peau un effet désagréable que tout le monde connaît. On dit alors que l'eau est dure, qu'elle est crue, (Juand co défaut est prononcé, il rend l'eau absolument impropre aux usages domestiques et industriels, et fort désagréable comme boisson.

L’importance de ce caractère, qui donne la mesure, jusqu'A un certain point, do la qualité de l'eau, a fait rechercher des moyeu* rapides et exacts pour comparer, sous ce rapport, différentes eaux.

Le degré do crudité de l’eau (Hnrdncss) est nne expression devenue populaire en Angleterre, depaii les études intéressantes du docteur Clorck sur ce sqjet. Le» moyens d'essai de M. Clarck, perfectionnés en Franco per MM. lloutron et Boudot, sont maintenant généralement connu» chez nous sous le nom de méthode Aydrott métrique.

Cette méthodo d’essai rapide de la plu* ou moins grande dureté de l’ean est basée sur la propriété de la dissolution alcoolique de savon, de produire, dans l’eau pure ou débarrassée de* sels terreux, une mousse abondante et persistante, tandis qu’elle ne produit que des grumeaux insoluble*, sans mousse A la surface, dans les eaux qui renferment des sels terreux. Pour appliquer co principe, on verse goutte, A goutte avec uno burette gradnéo, une dissolution titrée de savon dans un volume connu de l’eau A essayer. On agite vivement après chaqno addition de savon, et on note le nombre dégouttes de dissolution employé au moment où apparaît la mousse persistante. Si l’eau essayée ne renfermait qu’un sel neutre de chaux, on déterminerait exactement, par cette méthode, la proportion de chaux. Mais l’acide carbonique, les sels de magnésie, etc., décomposent également la dissolution de savon; aussi cet essai donne-t-il plutôt In quantité de savon décomposé par l’eau essayée que sa richesse en calcaire. Il ne fournit d'ailleurs évidemment aucun renseignement sur la proportion des sels alcalins. La présenco de matières organiques peut aussi modifier les indications. Les cesais hydrotiraétriques exigent, pour être bien

47tJ

EAUX

fait», plus d'exercice et Je (onnainnaoet chimiques qu'on ne serait porté d’abord k lo supjMwcr, main il* fenmiiKtit rapidement de» indication» pratiques fort utiles. En ne leur demondont pas de renseignements plus précis ni plus détaillés qu’ils ne sauraient en fournir, il» peuvent réellement rendre de grands services.

l.ii dissolution de savon de M. Clarrk et son éprouvette sont graduée» de manière que chaque division de la burette, ou chaque degré de Hardttett, réponde exactement ii In quantité de savon déeomposuMe par 0,56 de grain de chaux, ou un grain de carbonate de chaux dissous dans un gallon d'euu (0*,ül 42 do carbonate de chaux par litre d’enn).

Ijc* réactifs et les instruments de MM. Boutrnn et Houdct sont disposés de telle sorte que chaque dégradé riiydrotimètrc représente (»S, I de savon neutralisé par un litre de l’eau soumise h l'expérience, et eorre*jKjnd il OS, 04 de carl>onatc de chaux pour In même quantité d'eau.

1.C degré de crudité de l’eau (Hanlnew) des chimistes anglais diflère donc du degré hydrotimétrique français. Un degré de Ilardncss équivaut, il trè*-pcu près, il 1",4, degré hydrotimétrique.

Pour donner une idée des variations de cette propriété, on empruntera aux nombreux essais faits dan» le- bassin de la S^ine, par M. l’ingénieur en chef Belgrand, le résumé suivant :

Dnlgatliti tn im. Dejrr» k; Jiutia li» lllr». #

Sources du grauitc du Morvan et des

Arkoses

— des sables de la craio inférieure.

— des sables de Fontainebleau. . .

— dg la craie blanébe 12

— de In craio nmmense 1 4 ,5

— du calcaire à entroques (luise dit

système oolithique) 16

— des calcaires de la Beauce (terrain tertiaire)

— de 1a craio blancho, recouverte

de teirnins tertiaires *7

des roches oolithiques dures. . .

— du niveau d’eau des mantes vertes, terrain non gypsiftro (terrain* éocènes) '20

— du niveau d’eau de l’argile p!as-

— des terrains tertiaires compris entre lo dessus des calcaires de St-Ouen et l’argile plastique . .

—du niveau d’enu dos marnes vertes et de* marne» du gypse (partie gypsifcre), sources de la banlieue do Paris 23

Voici maintonent quelques chiffres empruntés au Mémoire do MM. ltoudet et Boutron :

DMfMlio tn #*■*. IVjrrt IjtnliatlrifMi.

Kan distillée 0*

Kftu de neige recueillie à Paris, on décembre 1854 , 2,5

— pluie id. id. id. id. 3,5 — de l’Ailier h Moulins, le 5 mars 1855. . 3,5

—de In Garonne à Toulouse, le 9 mai I H55 5,0

— du puits artésien de Grenelle, le 16 février 1855. . , . • • 9,0

— de la Seine, au pont dlvry, le 45 décembre 1854 15,0

—de ln Soino, a Clinillot, lo 16 fév. 4855. 23,0

de Bclleville, le 23 février 1835 1 28,0

Enfin, voici quelques exemples empruntes nux enqnéles anglaises. I*es degrés de Ilardncss ont été tnnl-

ÊAUX.

ti pliés par 4,4 pour les transfonner en degrés bydr»*t 'métriques correspondants:

Dr«c»iU«» (tu. tk(M If Jrslia«trl<|vM.

Eaux des compagnies qui alimentent l^ondres 45,4 h 22,4

— de Manchester . • • 16,8

—de Glascow • 6,3

— d'Edimbourg » 7,0

Kan du puits dcTorrington-square,

a Londres • 112

— du puits do In grille du Collège. ■ 44, U

— d’un puits de Chnrlotte-street,

Bedford-square ■ 69,9

— des puits nrtésiens de Londres. • 7,7

— do Bolton ■ 4,9h5,9

l.a proportion de sels calcaires existant dan» l'eau exerce sur ses propriétés, au point de vue des usages domestiques et industriel», une très-grande influence sur laquelle nous devons insister.

Ainsi qu’on l'a dit, lo degré de crudité exprime exact em ont la quantité de savon décomposée par un litre d'eau. Cette quantité est de ÜS,4 par litre et par degré hydrotimétrique français pour le savon blanc do très-bonne qualité, contenant : soude 6 parties, acide gras 64, eau 30. Cette quantité est par conséquent exprimée par un chiffre plus élevé pour les savons communs, toujours plu» ou moins humides. En prenant le dixième du nombre de degrés hydrotimétriquoa d'une eau, on a donc immédiatement lo nombre de grammes de savon qu’il faut perdre par litre avant do pouvoir obtenir an liquide propre à dissoudre le savon qui doit servir d'une manière directe au ucttoyago du linge on de la poan. La quantité de savon, ainsi consacrée en pure porto à former dans l’eau des grumeaux insoluble», devient très- considérable quand il s’agit d'eaux un peu dure». Kilo varie, selon les usages, du qnnrt aux deux tiers du poids total du savon dépensé avec dus eaux marquant, comme celles de la Seine, par exemple, de 17 h 18*. Tour se laver les mains avec un litre d'eau il fout h peine 46,4 de savon si on se sort d’eau de pluie on de sources granitiques; on en consomme 3 gramme* avec les eaux analogues à celles de la Seine, et il en faudrait plus de 42 grammes avec Ica eaux de puits de l'aris. Ce* poids, si faibles en euxmèraes, appliqués à des opérations qui so répètent A chaque instant, acquièrent une importance très-réelle. A Londres, par exemple, la substitution d’eaux douces nux eaux actuelles réaliserait une économie de savon de 7 à 8 millions de fr. par nn. A Tari», cette économie serait de 2 à 3 million* de fr. l.a consommation da savon dans la Franco entière est de 46 millions do kilogr. environ par an, représentant ponr la population, au prix de vente nu détail, une valeur de oO militons de fr. Chaque réduction d’un degré seulement sur In crudité moyenne de l'eau réaliserait pour la France «no économie de plus d'an million par an.

l.'actiou des eaux dures pour ln cuisson do la viande ot des légumes est également flehense. Tout lo monde soit que certain* légumes, les haricots blancs, par exemple, ne peuvent pos cuire dans les eaux dures en général, et surtout dn»« celles ou la chaux se trouve unie » l’acide sulfurique. Le même effet se produit sur tous le* légumes, mais il est moins sonsisible sur les racine», pomme* de terre, navets, carottes, etc., que sur le* grainos léguraintuse* et sur les feuilles, épinards, chicorée, choux, etc. D'après un grand nombre d'essais fait* par un cuisinier fort Labile, Id. Soyer, il faut un tiers de temps de plus pour cniro des légume* pvec de l’eau à 20“ de crudité, qu'avec dos eaux douces marquant 4" ou 5°. L’action des eaux dores sur la viande est également très-sensible, surtout pour les viandes salée». Elle roèserre Ica

Dig

FAUX

pore* au lieu Je les ouvrir et diminua l'arome des met*. J.' action des eaux dures dans le3 opérations culinaires est d’autant plus marquée que l'on opère sur de plus petites quantités, comme on le fait dans les petit* ménages. Dans les grands établissements, la durée de l'ébullition adoucit l'eau avant qu'elle arrive nu centra des grosses pièces de viande. Les cuisiniers soigneux et habiles, avant do les employer û des usages délicats, ne négligent jamais de faire bouillir longtemps les eaux dures, pour les adoucir par la précipitation de la plus grande partie des sels calcaires.

La dureté de l'cnu exerce sur lu qualité do l’infusion de thé uno action très-fâcheuse et facile à observer. L'arome est toujours moindre avec les eaux dures qu’avec les eaux douce*, et il faut employer beaucoup plus do thé pour obtenir la même force et la mémo coloration. Do très- faibles quantités de fer rendent également l'eau trea-raauvaiso pour la prépurntion du thé. Les eaux un peu alcalines tics puits artésiens se placent en première ligue pour la préparation de cotte boisson ; puis vient l'eau distillée et enfin les eaux calcaires. qui sont d'autant moins lionnes que leur degré de crudité est plus élevé. Si l’on prend dus eaux dont lu erudité soit due nu carbonate de chaux et marquant respectivement 0°, 6, f 1°, 2, 46", 8, 22', 4, on reconnaît que la première donne un thé fort limpide et d’oxcelbmte qualité. Le thé fait avec la deuxième eau est encore passable mais un pou louche. L'eau marquant 4 G", 8 donne uno infusion sensiblement trouble et enfin avec l’eau h 22°, i la liquenr est complètement trouble et véritablement repoussante. Four rendre le thé passable il faut alors doubler au moins la quantité de fouilles ordinairement employée.

A l’hospice do la vieillesse de Bolton, on a plusieurs fois eftsqyé d’augmenter do moitié lu ration du thé et de remplacer l’eau douce par des eaux dures. Les vioilles pensionnaires, sans être prévenues, n’ont jamais manqué de s'en apercevoir et de se plaindre au directeur de la diminution de force de leur thé.

H est remarquable d'ailleurs que les eaux crues font mal la première infusion, et plus mal encore la socondc. Quand on ne dispose que do mauvaises eaux, il faut donc soigneusement éviter d’échauder le thé, comme le font habituellement certaines personnes délicates.

Cos inconvénients sont encore plus sensibles avec les eaux qui renferment du sulfate ou du nitrate de chaux.

J.n fabrication du pain et surtout celle de la bière souffrent beaucoup de l’emploi des eanx dure?. On cite de* brasseries obligées do suspendre leur fabrication pendant l’interruption de distribution d'eaux douces, et leur remplacement par des eaux dures.

Le# eaux dépassant 22° sont fort peu convenables pour les usages «le la toilette, et elles deviennent tout à fait mauvaises pour cet emploi si leur crudité est due a de la magnésie, les grumeaux de savon devenant dans ce cas beaucoup plus désagréable# encore.

lois eaux dures ont on général sur U teinture une action défavorable, qui varie solon la nature des cuve*. Le# connaissance# chimique# sont maintenant trop répandue» dans les ateliers de teinture pour que non* nous arrêtions & ces question». Mai# il est un emploi dos eaux qnl intéresse toute» le» industries, c'est i'alimonUUton do» chaudières à vapeur avec les eaux naturelles, d »nt nous devons dire ici quelque» mots.

Chaque kilogramme do vapeur qui s’échappe d'une chaudière y laisse uno quantité de matière solide égale au poids de» substances dissoutes dans un litre du liquide employé. Les inconvénients do cette accumulation de matières solides dépendent bien plus de leur nature que de leur quantité absolue. Si ces matière» soli des restent eu dissolution comme le# sels alcalins, quand

il ne s’agit pas d'eau de mer, ou bien sou9 forme do dépôts boueux, elles n’ont presque pas d’inconvénient, quand môme clic» seraient très-abondantes; il suffit, en effet, pour s'en débarrasser, de vider de temps en temps la chaudière. Au contraire, de» eaux fussent-elles peu chargée», mais donnant lieu h de# dépôts formant des incrustation» solides dans la chaudière, sont extrêmement nuisibles et même dangereuses.

La chaux et la magnésie sont encore les bases ordinaires de ce» dépôt», qui se produisent de diverse» manières selon la nature de l’acide combiné avec elles.

On admet, en général, que l'eau peut dissoudre par litre do OS,OÎ à li?,Ü6 de carbonate de chaux ueutre et une beaucoup plus grande quantité do ce sel quand il existe dan» lo liquide do l'acide carbonique, Cette seconde partie du carbonate »e dépose en poussière par le dégagement de l’acide carboniquo des les premier# bouillons do l'eau ; mai# ce carbonate de chaux a pou do tendance à s’agréger et par conséquent ne présente pas beaucoup d’inconvénients. Quant un carbonate neutre qui reste dans le liquide, sa solubilité diminue avec lu température, do sorte qu’cllo est presque nulle ver» loO". Il »o dépose d'autant plus de ce produit à l'état pulvérulent que l'on opère dans de» chaudières K plu# haute pression. Enfin, la partie du carbonate de chaux qui sc précipite par le fait de l’évaporation do l'eau et do la saturation du liquide restent tend à so déposer en couches cristallines adhérentes. Mai# res courues sont moins abondantes, toutes choses égale» d'ailleurs, avec de» eaux qui abandonnent une assez forte proportion do carbonate par lo fait du dégagement do l'acide carbonique que dan» celles qui ne contiennent que du carbonate neutre dissous. I)o sorte qu’on arrive ii ce résultat paradoxal, en apparence, qu’au point de vue de l’incrustation par le carbonate de chaux, il vaut mieux employer des eaux un pou chargées do ce sel, pourvu qu’elles n’en renferment pas d'autres, que des eaux très-pures, parce quo les dépôts sont moins adhérents.

J’ai examiné nu dépôt formé dans une chaudière par uno eau assez chargée de carbonate de chaux ; ce dépôt était d’un beau blanc, pulvérulent et sans adhé-

rence; il renfermait :

Silico . . i 4,75

Alumine et trnees de fjr . • . . 0,06

Carhonate de choux 84,01

Carbonate de ni f g né -le 4 0,80

Fan et perte 0,38

Les eaux riches en sulfate de chaux sont malheureusement très-communes et donnent lieu aux incrustations le# plus grave». Lo sulfate de chaux est assez soluble dans l'eau froide, sa solubilité diminue nvcc la température, et devient nulle vers 200". Une partie du sol »e dépose done rapidement parle fait seul «le l'élévation do tcin]>ératuro ; mai» elle se réunit au sulfate déposé par le fuit «le l'évaporation, et forme ce» croûte» adhérentes aux chaudière», et souvent si solides, quo connaissent tons le» mécaniciens. Cos croûtes sont cristallines ou amorphe», selon les points «lo la chaudière où elle» sc déposent, lui mémo croûte présenta souvent ces deux aspects différente. Los croûtes «le plâtre voisines de la tôle «1e la chaudière ont été assez chauffées pour perdre leur eau do cristallisation et devenir amorphes, tandis que los couches récemment déposées sont encore hydratées et cristallines Si l'eau rétiforme, en même temps que le sulfate, du carbonate do chaux, ce qui arrive presque toujours, ce dernier sel. qui seul n'aurait donné, en géuéral, que des dépôts boueux peu redoutable», se dépose sur U surface ru gueuse du sulfate, se trouve emprisonné par le premier dépôt de ce sel qui a lieu lors du rallumage, et fait corps

EAUX

avec lui. Enfin, si Tenu renferme «le ln magnésie, ectto btiM- s'ajoute également aux incrustation*.

11 reste à indiquer un dernier caractère des eaux très-dures, fort important à signaler au point de vue des travaux de distribution.

Certaines eaux, et ce sont précisément celle* qui doivent leur dureté au carbonate de chaux, forment, dans les conduite* en fonto ou dans les aqueducs en maçonnerie, des incrustations calcaires souvent assez abondantes pourobstruerrapidoment le pansage de l'eau.

I.* propriété incrustante «les eaux, si intéressante au point de vue do l’art do la distribution, exige quelque» éclaircissements, car clic laisse encore, dans l’esprit des ingénieurs, des doute* que les explications suivantes pourront faire disparaître en grande partie.

Quelques auteurs avaient posé comme régie générale qno toute eau, tenant en dissolution 0*,25 et plus de matière solide par litre, devait donner lieu à des obstructions calcaires. Cette règle empirique n été naturellement démentie par l'expérience ; on peut citer des eaux contenant par litre non-seulement plus do 0*,25 de sels dissous, niais même bien plu* de 0t,î5 de carbonate de chaux, et qui n'ont jamais incrusté les conduites, et réciproquement des eaux très-incni-tantes et qui cependant ne contiennent pas cette proportion de sel* fixes.

l'our prévoir si une eau sera incrustante, il faut tenir compte non-seulement de la pr«>portion de ses sels fixe», mais encure de lcnr nature, et surtout, comme on va le voir, de la présence de l'acide carbonique «lans cette eau.

Comme on l'a déjà «lit, l'eau privée «l’acide carbonique dissout à peine 0*,04à0*,0Gdo carbonate de chaux par litre. Mais l’eau contenant do l’acide carbonique pout dissoudre des proportions de eo sel beaucoup plus considérables. En faisant barboter du gaz carbon ique dan» de l’eau tenant en suspension du carbonate de chaux, on un dissout tri-s facilement 0*,80 à l*,00 par litre.

La carbonate de chaux dissout dans une eau potable ou minérnte peut donc, par la pensée, se partager en deux parties.

la» première partie, n’excédant pas 1/16000 du poids de l'eau, est simplement dissoute par ce liquide et ne tend point à se déposer.

La seconde partie du carbonate do chaux e#t tenue en dissolution par l’acide carbonique que renferme le liquide et te trouve, sans doute, à l'état de bicarbonate. Ce sel est un peu soluble dans l'eau pure et plus encore dans l’eau contenant do l’acide carbonique libre.

Cette seconde partie de carbonate «le chaux des eaux se dépose aussitôt qu'il ne resto plus dans le liquide nsser. de gaz carbonique ponr tenir ce sel en dissolution. 11 suffit, en effet, de placer dans le vide, ou de faire bouillir pendant quelque temps, une enu contenant par litre plus de C*,M à 0*,» 6 de carbonate do chaux pour chasser le gaz carbonique et obtenir, à l’élitt solide, le carbonate de chaux tenu on dissolution par cet acide faible.

Toutes les circonstance* qui favorisent le d«'*gncrement du gnx carbonique do l'eau tendent, pur conséquent, n déterminer des dépiits ou de* incrustation* de carbonate du chaux et produisent, en effet, ces accident*, k| la proportion d'acide carboni«pie resté dan^ l'eau n'est plus assez considérable pour tenir en di**otntion le carbonate de Chaux qui se trouve dan* le liquide.

Le* causes qui tendent à chasser l'acide carbonique «le l'eau sont assex nombreuse* et expliquent la plu j -;:rt de* incrustations observées.

En première ligne sc placent l'agitation «lu liquide et le* chocs qui en réfuütent sur le* corps solides environnant*. Ainsi «'expliquent facilement les incrustât ion >■ observée» près de* porto* d'aval d’écln»cs, «le certaines roues do moulin, près des chute* «l'eoti, etc.

Iji diminution de la pression n laquelle le liquide

o*t soumis dans certaines conduites produit le mémo résultat, aussi bien que la circulation en petite ma*.-# dans des conduits ou «les aqueducs, ou l’air peut sc renouveler, en entraînant sans cesse l'acide carbonique que tend à faire dégager le frottement de l'eau sur les parois plus ou moins rugueuses «lu la comiuitc.

Certains végétaux aquatiques dé«.'om posent, par leurs parties vertes, l'acide carbonique des eaux, et déterminent d’abondantes incrustation» ca'eaircs.

Enfin, les actions électriques déterminent souvent des dépôt* de carbountedecbaux. Une plaque d’argent, mise en contact avec un tuynu «le fonte ou de plomb, dans une eau contenant du bicnrbonate de chaux, *e recouvre rapidement «l’une incrustation «le carbonate neutre, l'acide carbonique s’étant porté sur le métal le plus électropositif. I«e cuivre, le laiton, les soudures, l’hétérogénéité même «les masses métalliques suffisent pour constituer des couples électriques, plus ou moins énergiques, déterminant, en effet, avec plus ou moins d’intensité, le phénomène de «lépôt dont nous venons de parler.

Ainsi, par ex«?mple, l’eau de l’atleicn aqueduc romain do Nîmes, bien qu'nssez pure, produit «les incm«tntions très-abondantes, qui atteignent jusqu'à U»,<>4 d’épaisseur, et que sa composition explique parfaitement. Son onalyso m’adonné, en effet, par litre :

Grammes.

Silice 0,0055

Alumine et peroxyde de fer 0,0058

Carbonate de chaux 0,2275

Carbonate de mugnéMc traces.

Acide sulfurique 0,0045

Acide chlorhydrique 0,0032

Alcalis. . . 0,0108

Matières organiques, oaueombinéoet pertes. 0,0027

Total U,2600~

Cette eau contenait à l'état de dissolution :

Ccatim. cubes. Gragimci.

Oxygène G, 008 0,0860

Azote 15.617 0,0107

Acide carbonique 27,01 1 0,0534

Par l'agitation, l'acide carbonique, qui n'existe qn’cn très-faible proportion, 6C dégage rapidement, et le carbonate de chaux doit se déposer, et *c dépose, en effet, dans la cuvette de l'aqueduc. Si cette eau était plus riche on acide carbonique, elle pourrait circuler dans des conduites forcées, sans y produire d’incrustations.

Il est facile, en effet, de citer plusieurs eaux trèsriches en carbonate de chaux et ne produisant pas d'incrustations. Les eaux de* fontaines Notre-Dame et Saint-Nicaise, à Rouen, par exemple, renferment 08, 492 et 08,931 «le carbonate «le chaux par litre, et cependant ne produisent pas d’incrustation*.

La formation plus ou moins facile du dépôt calcaire dépend non-seulement de la quantité absolue du sel dissous, mais encore, et snrlout, de la proportion d’aci«le carbonique que le liquide renferme en sus de celle qui est itrirtemtnt nécessaire pour rendre soluble le carhonato de chaux de l’eau examinée.

Si cette proportion est nulle ou très-faible, le dépôt commence avec le moindre dégagement de gaz ; si, nu contraire, elle est considérable, l’eau peut être agitéo pendant plus ou moins longtemps avant d’avoir perdu assez d’acide carbonique pour que le dépôt commence et que les incrustations se manifestent.

Attribuer le dépôt des incrustations calcaires à l’expulsion de l’acide carbonique, c’est indiquer le principe des moyens à employer pour combattre les accidents de cette espèce.

Je citerai un exemple d'application «le ce* principe».

EAUX

.l ui eu 1 occasion Je drainer un terrain criblé do sources dont les eaux étaient tellement incrustantes qu'elles recouvraient, eu quelques jours, d'un sédiment calcaire assez épais les corps solides qu'on y plongeait. Pour éviter l'incrustation des tuyaux, qui paraissait un obstacle absolu au succès de l’opération, j’ai eu l’idée do fermer l’ouverture du dernier tuyau de chaque série de drains par une mince couche d’eau. I.a circulation de l'air dans les tuyaux est devenue impossible, il s’y est formé une atmosphère assez riche en acide carbonique pour empêcher le dégagement du gaz de l'eau, et, dès lors, les dépôts calcaires n’ont pu se manifester. Cette méthode serait applicable à tous les aqueducs et conduites à faible charge.

D’après un très-grand nombre d’observations recueillies par M. Ilelgrand, les eaux de» grands cours d’pau du bassin de la Seine ne sont pas incrustantes quand leur degré bydrotimétrique, déduction fuite de» sels qui ne se précipitent pas par l’ébullition, ne dépasso pas 18" ou lit”. I.e même auteur a réuni plusieurs exemples d’eaux incrustantes, dont le degré dépasse même ussex peu cette limite. Ainsi qu'on l'a fait remarquer, lu proportion de carbonate de chaux eoutenn dans une eau n’est pas le seul élément de se» qualités incrustantes. Le degré bydrotimétrique ne siiflit donc pas pour fixer à cet égard.

Les incrustations qui »e forment dans certaines conduites de Paris ne sont pas, comme on l’a cru longtemps, composées seulement de carbonate de chaux. Elles renferment jusqu’à 5,7 p. 0,0 d’une matière organique azotée qui en fait un véritable stuc, leur donne beaucoup de compacité et rend difficile leur enlèvement. Voici l’analyse de deux incrustation» de cette espèce ; la première formée dans un tuyau do tôle Chameroy ; la deuxième dan» un tuyau de fonte plu» anciennement posé :

Résidu argileux insoluble dans les

acides

Alumine ot peroxyde de fer. .

Carbonate de chaux

Carbonate de magnésie ....

Acide sulfurique .

. fortes traces

f. trace»

Matière* organiques, non compris

l'azote.

Azote

Eau et matières non dosée». .

On préviendrait certainement le dé|K»t du calcaire dans les conduite» en y introduisant Régulièrement, ce qui serait très-facile, lu quantité de gaz carbonique nécessaire pour remplacer celui qui fait défaut pour tenir on dissolution le carbonate calcaire de la liqueur.

L'enlèvement des incrustations calcaires dans le* tuyaux en fonte peut se faire en introduisant dans In conduite, àvoc certaines précaution», un peu d’acide chlorhydrique. L’opération réussit bien, en général, sur le» incrustation» de carbonate de clmux pur, mais elle devient d'une application difficile, et souvent impossible, pour les incrustations ancienne», compacte» et mélangées, ce qui arrive souvent, de matières argileuse», siliceuse» ou organique».

Le» moyen» proposés pour améliorer les eaux trop calcaires sont a»*ez nbmbrçux. Quand il s'agit d’eaux trop riches en calcaire, l'addition d’eau de chaux, en quantité convenable , comme l’a proposé le docteur Clarck, neutralise l’acide carbonique eu excès, ramène le bicarbonate de chaux a l’état de carbonate neutre qui se précipite. L’eau ainsi traitée, puis éclaircie par le repos on la filtration, ne inarqne plus que 5° g 7° hydrotimétriques. Elle peut offrir de» nvuntngc* pour certaine» application» industrielle», mai» on doit reconnaître qu’a moins de lui rendre son acide carbo-

nique, ce qui serait du reste assez facile, même sur uiiu grande échelle, cette eau ne serait pas agréable h boire. Sans être aussi efficace que pour les eaux calcaire», l’emploi de l’eau de chaux peut également améliorer les eaux trè*-cbargée» de sulfate de chaux, mais il faut alors employer l’eau de chaux en excès, parce que le sulfate de chaux est moins soluble dans ce liquide que dans l’eau pure. Ainsi traitée, l'eau devient impropre aux u*ugesdonie»tiqucs, à moins d'une longue exposition à l'air; mais elle peut convenir pour l'altmentation des chaudière» à vapeur.

L'ébullition, en chassant l’acide carbonique, détermine la précipitation du carbonate neutre et adoucit ainsi le» eaux trop dures. C'est ce procédé qui est employé par les cuisiniers soigneux dans le» pays où les eaux sont dures. L’ébullition précipite une partie du sulfate de chaux s'il est très-abondant, mais la solubilité de ce »cl à 1 00" est encore ns»ez grande pour laisser des eaux do très-mauvaise qualité.

L’emploi do l'eau do chaux et l’ébullition ne seraient pas facilement applicable» sur une grande échelle. Quand on n'a quo des eaux trop calcaires, lo seul moyen do le» améliorer en grand consiste, si l'on dispose d’un peu de chute, à les faire tomber à plusieurs reprises en lames minces ou en filet», ou bien à le» battre avec mie roue de moulin, mue au besoin par une machine à vapeur si la chute manque; on amène ainsi facilement une eau naturelle à no contenir que 08,10 de carbonate de chaux par litre.

Le» eaux calcaire», comme on vient do le voir, peuvent être améliorée* par des moyens assez simples. Les eaux riches en sulfate de chaux sont beaucoup plus désagréables et impossible» à amener à un état <le pureté convenable pour l'alimentation. Pour le blunchi.**nga et même pour l'alimentation de» machines, on petit le» traiter par le carbonate de sonde, qui précipite la chaux à l’état de carbonate. Si l'eau est d’ailleurs très-riche en acide carbonique libre, une partie du carbonate reste en dissolution, et l’on est forcé de recourir à l’un des procédés décrits pour les eaux calcaires. Dans tous le» cas, l'eau reste chargée de sulfate de soude, sel qui pourrait à la longue exercer sur la santé une action fâcheuse, et qui, dans tou» le* cas, donne à IVau une saveur fade peu agréable. On doit employer par litre 0,*IIÎ1 de carlionatc de soude cristallisé par ü*,0l do sulfate de chaux contenu dans l’eau.

On a souvent indiqué la baryte comme moyen de purifier le* eaux plâtreuses. Les propriétés vénéneuses des sels barvtiqne» sont assez énergiques pour quo nous ne conseillions jamais l’emploi de cette substance pour le traitement de l’eau. Le» erreur* de dosages, toujours si faciles à commettre, auraient de trop lâcheuses conséquence».

L’importance de» sel» de clmux et de magnésie dan* le» eaux nous a obligé à nous y arrêter longtemps, (’o qui non» reste à dire sur le» mitres matières que ce liquide peut renfermer sera beaucoup moins long.

la potasse combinée à divers acide* existe rarement dan» le* eaux naturelle* en quantité un peu notable. On la rencontre particulièrement dan» les eaux de* puits artésiens et des terrains granitique» et fehlspnthiqucs.

lai soude no «o rencontre aussi qti’aseez rarement dan* le» eaux naturelle*, si ce n'est à l'état de chlorure (sel marin} dans le* eaux recueillies dan* le voisinage do la mer. Beaucoup de puits sur le bord dos côte» fournissent des eaux saumâtre», très-riche» en sel, que l’on emploie, è défaut d’autre», pour le* usages domestique».

La proportion de sel contenu dan» l’eau de» grand* fleuve» décroît rapidement, en général, quand on remonte leur cours. L'eau de mer prise à 600 mètres du mage à Dieppe contenant 29‘,8 de sel marin par litre, j’ai trouvé dan* l'eau de la Seine le* quantités suivante» de cette substance :

EAUX

Le Ilovrc, poulier du sud, 20mars 1 855, 4 quart tonum

d’heure avant le /lot 22,7

Idem, idem, 27 mars 4855, idem 10,5

Ilon/leur, près l'hôpital, 20 mars 4855, idem. 40.0 Idem, idem, 27 mars 4855, Idem. 6,4

Bcrvillc, Ma surface, 21 inara 1835,. idem. 8,9

Idem, au fond, 20 mars 4855, idem. 9,4

Idem, h la surface, 27 mars 4855, idem. 0,5

Idem, au fond, 27 mars 4855, idem. 0,3

La Loque, à la surface, 20 mnrs 4855, idem. 4,4

• loin, au fond, 20 mars 4855, idem. 4,8

Idem, Ma surface, 27 mars 4855, idem. 0,03

Idem, au fond, 27 murs 4855, idem. 3,03

Tnncarville, à la surface, 20 mars 4855, idem. 0,5 Idem, au fond, 20 mare 4855, idem. 0,5

Idem, à la surface, 27 mars 4855, idem. 0,02

Idem, au fond, 27 mnrs 4855, idem. 0,03

Quillobœuf, à la surface, 20 mars 4855, idem. 0,02

Mem, an fond, 20 mars 4855, idem. 0,04

Idem, à la surface, 27 mars 4855, idem. 0,03

Idem, nu fond, 27 mars 4855, idem. 0,03

Iji proportion do sel varie naturellement d’un jour à l'autre, selon la force de la marée et celle dn courant, mais la loi do décroissance est toujours bien marquée. Au dessus de Quillcbaeuf, la proportion de sel diminue encore pins rapidement, et à Rouen on n’en trouve plus que îles traces.

L'ammoniaque, à l’état de nitrate ou de carbonate, exerce sur lu saveur des eaux une action analogue h celle des alcalis précédents. Cette substance n’existe également qu’en très-petite quantité dans les eaux naturelles de bonne qualité. Elle ne se trouve en abondance que dans les eaux qui ont été en contact avec dts matières organiques en décomposition. Noua reviendrons sur cette substance eu parlant de l’acide nitrique dons les eaux.

La silice existe dans presque tontes les'caux, mais habituellement en petite proportion. I<es eaux des terrains granitiques et feldspathique» en renferment une certaine quantité provenant, comme la potasse, de la décomposition par l'eau, l’air et l’acide carbonique des roches do cette espèce. Certaines eaux minérales renferment beaucoup de silice; mais cette substance, dans la proportion où elle se trouve dans les «aux ordinaires, parait exercer peu d’inlluencu sur leurs propriétés pour lo* usages domestiques et économiques.

On n déjà parié de la présence de l’acide sulfurique dans les eaux h l’état de sulfate de chaux. C’ost une des causes les plus fréquentes de la mauvaise qualité les eaux dan* une partie de la France. Considéré indépendamment de In base avec laquelle il est uni, l'acide sulfurique donne lieu à de» réactions extrêmement fâcheuses. Quand les eaux qui en renferment sc trouvent en présence «le matières organiques, il se formo souvent de l'acide Bulfhydrique qui rend l’eau infecte. Cette réaction des eaux plâtreuses sur les bois les détruit assez rapidement; ainsi, les pieux enfoncés sur le bord du Itt de la .Seine à Paris , surtout sur la rive droite, sont coupés h la ligne d’affleurement des couches d'eaux plâtreuses qui descendent de Montmartre. quand ils se trouvent eu même temps à proximité d’un égout qui fournit les matières organiques. De* réactions analogues sont très-fréquentes dnns les pays où les eaux sont riebes-en acide sulfurique.

L’acide chlorhydrique se rencontre le plus habituellement dans les eaux qui contiennent de la soude. Quelquefois cependant, il parait uni ù la chaux, mais alors il est en petite quantité. Sa présence ne «ionne lieu à aucune observation générale digne d’intérêt au point de vue pratique qui nous occupe ici.

L’acide pliospbovique doit exister dans les eaux beaucoup plus fréquemment qu'on ne le suppose habituellement, parce «pic les chimistes, jusque dans ces der-

niers temps, no le recherchaient pas d’une manière spéciale. Je l’ai rencontré dans un assez grand nombre d'eaux naturelles où son importance, au point de vue des irrigations, me I’n fuit chercher. Il est à désirer que l’attention des chimistes et des médecins soit appelée sur ce point. La haute inportance des phosphates en agriculture et dans l’économie animale permet de prévoir que cette étude donnera lieu ù d’intéressantes et utiles observations.

L’attention n'a été vivement appelée sur l’existence des nitrates dans les eaux que dans ces derniers temps; on avait depuis longtemps signalé leur présence, mai» en général, on ne le* dosait pas d’une manière rigoureuse. L'importance do ces composés au point de vno de l’agriculture est maintenant bien appréciée; leur influence sur les qualités hygiéniques ou économiques de l’eau est encore peu connue. Mais on peut espérer que les observations en se multipliant ne tarderont pas' à éclairer cetto question.

L’acide nitrique forme avec la chnnx un sel solnble fixe, qni doit exercer une action non moins nuisible que celle du snlfate de chaux.

La production de* nitrates est duc à des réactions qui ne sont pas encore connues dans tou» leur» détails, mais dont l'ensemble permet déjà d'expliqner plusieurs faits important*. En présence de l’oxygène et de produits calcaire* ou alcalins, les matière» organiques azotée» sont brûlées et transformées en acide carbonique et eti acide nitriqtie. Ainsi s'explique l'absence presque complète de matières organiques dans la plupart des puits de Pari», percés au milieu de terrains imprégnés de déjections de toute sorte, et, en revanche, Lt forte proportion de nitrates existant dan» ces eaux. Dans certaine* condition», la nitrification est donc un moyen de débarrasser l’eau des matière» organique» qui la rendraient repoussante. Nons n’insisterons pas ici sur la f«>rmationdes nitrates ; non» dirons seulement «pie l’existence de ces produit», presque toujours négligés dans . les analyses d’eau jusque dan» ces dernier» temps, expliquera probablement bien des (ait* dont la science ne pouvait pas encore faire connaître les causes. L’altération de certain» métaux par Je» eaux, le succès o» l’in*uccès, Belon les pays, «le certaine» opérations do teinture, etc., n’ont peut-être pas d’autre origine.

L’oxydation do l’ammoniaque dans beaucoup de circonstance* donne naissance à de l’acide azotique, et réciproquement , certaine» action* rédni-ante» transforment l’acide azotique en ammoniaque. 11 dort donc exister souvent une relation entre les proportion* relatives do ces deux composés dans les eaux. Un assez grand nombre d’essais, trop longs à reproduire ici, m’ont fait reconnaître que la proportion d'acide azotiqne et «l'ammoniaque variant dans l’eau puisée à une même source a diverses époques, la somme de l’azote de ce* produits est souvent à peu près constante.

Voici quelque* exemple* «le dosages d'ammoniaque et d’acide azot ique dan» les eaux :

Eau des fontaines d’Hagpe-

nau n° 4

Hem n" 2

Kan filtrant «lu ciel des catacombes à Pari» ....

Eau d’un ruisseau des Vosges Eau du canal «le Carpentros.

Kan de la Moselle à Charme:

Fontaine près de Versailles

MILLIORAMMâl J

par litre -