IL ETUDE PHYSIQUE

Les mesures physiques, et plus particulièrement la mesure de la résistivité, permettent de déceler’ rapidement les variations de composition d’une eau. Elles ont par conséquent une grande importance en matière d’hydrologie.

Nous nous sommes attachés à effectuer successivement la détermination des constantes physiques de l’eau de Bus-

queilles, à savoir :

— le débit;

— la température;

— la densité:

— la mesure du pH;

__ l'indice de réfraction; — la résistivité électrique.

Nous avons, de plus, procédé à la mesure de la radioactivité.

Débit.

Plusieurs déterminations du débit de la source de Busqueilles ont été signalées. Tout d’abord par le Service des Mines du Lot (21) :

« Prélèvement le 11 avril 1914, après des journées piu- « vieuses; débit : 2,9 litres par seconde — 174 litres-minute. « Le 12 septembre 1919, temps beau et chaud : 1,6 litre « par seconde — 96 litres-minute. »

Ensuite par MEILLÈRE dans son rapport à l’Académie de Médecine, en 1921, qui l’évalue à 100 litres-minute (34).

Ces résultats sont sensiblement plus élevés que celui que nous avons déterminé, compris entre 80,5 et 89,5 litres-

minute.

LR

Il nous a d’ailleurs été difficile de contrôler d’une manière rigoureuse le débit de la source en son état actuel, les aménagements de captage s’étant détériorés depuis qu’elle n’est plus exploitée.

Nous croyons en outre utile de signaler que les fortes sécheresses des trois dernières années ayant provoqué un abaissement exceptionnel des plans d’eau et le tarissement de nombreuses sources, ne semble avoir eu qu’une très faible influence sur le débit de la source de Busqueilles qui est de nos jours sensiblement voisin de celui DORE par le Service des Mines en septembre 1919.

Température.

La température de l’eau de Busqueilles est assez peu élevée.

Le Service des Mines du Let signale une température de 16° C. le 11 avril 1914 et de 16°2 C. le 12 septembre 1919 (21). MEILLÈRE indique une température moyenne de 16° C. (34).

Des contrôles récents effectués à l’époque des fortes pluies aussi bien que pendant la saison froide nous ont permis de constater que la température de l’eau est très sensiblement constante puisqu'elle n’oscille qu’entre 16° et 16°2 C. Nos mesures ont été pratiquées à l’émergence du griffon.

Densité.

Nous avons procédé à cette mesure par la méthode du flacon.

La densité, mesurée comparativement à celle de l’eau distillée, est de : 1,0022.

Ce résultat est toujours resté constant au cours des différentes déterminations.

Mesure du pH.

Le pH a été déterminé à l’aide du « Pehamètre de HEL- LIGE à coin coloré ».

Nous avons trouvé une valeur voisine de : 7.

Indice de réfraction.

Cette mesure fournit un renseignement intéressant sur la minéralisation d’une eau. L'indice de réfraction est d’autant plus fort que l’eau est plus minéralisée.

Cependant pour que les résultats obtenus aient une valeur significative il faut pouvoir déterminer cet indice avec précision. Il est nécessaire d'utiliser un instrument sensible et de connaître exactement la température qui doit être maintenue rigoureusement constante pendant la mesure. Nous avons utilisé la méthode de l’angle limite pour déterminer l’indice de réfraction de l’eau de Busqueilles.

Entre deux milieux d’indice n inconnu et N connu, la loi de la réfraction est :

n sin i = N sin r, N étant supérieur à n; lorsque i varie Mn de 0 à — l’angle r varie de 0 à l’angle limite À donné par la relation : n — N sin à.

Connaissant N on peut par la mesure de À déterminér n.

Nous avons utilisé le réfractomètre d’'ABBE avec lequel l'angle limite est déterminé par la méthode de la réflexion totale. Cet appareil nous a permis d’opérer en lumière blanche grâce à un compensateur et d’obtenir avec une ou deux gouttes d’eau minérale la quatrième décimale.

Mesuré à 18° C. sur plusieurs échantillons prélevés à des dates différentes, l'indice de réfraction de l’eau de Busqueilles n’a montré que de très faibles variations et sa valeur moyenne est de : 1,3338.

Résistivité électrique.

La résistivité électrique est la résistance électrique qu’oppose au courant un volume de solution ayant un centimètre carré de section et un centimètre de longueur.

La résistivité d’une eau minérale fournit de précieux renseignements sur sa minéralisation. On sait que pour une eau minérale, comme pour toute solution d’électrolytes, la résistivité est inversement propcrtionnelle à la concentration en ions, toutes choses égales d’ailleurs.

Un électrolyte étant décomposé sous l’action d’un courant continu on ne peut mesurer sa résistivité par les méthodes du pont de WHEASTSTONE ordinaire; on utilise un pont de WHEASTSTONE alimenté en courant alternatif de fréquence assez grande pour que Ja polarisation des électrodes soit nulle. On vérifie l’é quilibre du pont, non plus à laide d’un galvanomètre comme en courant continu, mais au moyen d’un écouteur téléphonique qui rend un son lors-

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qu'il est traversé par un courant alternatif. L'écouteur devient silencieux lorsque le pont est équilibré.

C’est ce dispositif, dit de KOHLRAUSCH, que nous avons utilisé pour nos déterminations.

La résistivité des solutions d’électrolytes variant beaucoup avec la température il est nécessaire d’opérer à une température constante et exactement connue. Nous avons effectué nos mesures à 18° C. à 0°05 C. près.

Nous avons utilisé une cuve en verre dont les deux électrodes en platine avaient été platinées par électrolyse d’une solution de chlorure de platine et d’acétaté de plomb. Ces électrodes sont ajustées de façon à rester toujours à distance invariable l’une de l’autre.

Le coefficient de cette cuve, déterminé avant chaque mesure à l’aide d’une solution de chlorate de pctassium N/50 de résistivité connue, est égal à 7,41.

Mesurée sur des prélèvements effectués à diverses époques de l’année, la résistivité de l’eau de Busqueilles nous a donné des chiffres très voisins dont la valeur moyenne est de : 504 ohms par centimètre carré à 18° C.

Radioactivité.

On a réservé la dénomination d”’ « eaux thermales radioactives » à celles qui sont très pauvres en sels et dont la radioactivité est l’élément thérapeutique deminant.

Il nous a paru intéressant cependant de rechercher si l’eau de Busqueilles, bien qu’assez fortement minéralisée, est radioactive.

Les eaux minérales peuvent posséder une radioactivité permanente, due aux composés du radium ou du thorium en dissolution ou en suspension dans l’eau, généralement très faible, et une radioactivité temporaire due essentiellement au radon dissous, beaucoup plus importante.

La radioactivité due au radon décroît selon une loi exponentielle; elle diminue de moitié en trois jours quatre-vingtcinq. Au vingt-huitième jour, elle est réduite au 1/128 (42).

Il est donc nécessaire de prélever l’eau à analyser au griffon même de la source et d’effectuer les mesures au laboratoire le plus tôt possible après le prélèvement après en avoir noté la date et l’heure.

On utilise un ballon d’une capacité de deux litres environ dans lequel on a fait au préalable un vide partiel.

Pour déterminer la radioactivité de l’eau de Busqueilles nous avons utilisé la méthode électroscopique qui repose

sur le principe suivant : l’air en présence d’une substance radioactive est ionisé sous l’action des particules « ou B et du rayonnement y émis par cette substance. Si cet air ionisé se trouve dans une chambre formant condensateur, l’enveloppe extérieure étant reliée au sol — potentiel nul —, et une électrode centrale isolée étant portée à un potentiel de l’ordre de 300 volts, il se produit un déplacement des ions de charge électrique égale maïs de signes contraires. Il en résulte un courant d’ionisation; l’intensité de ce courant est proporticnnelle à la quantité de substance radioactive et pourra être évaluée par la mesure de la perte progressive de la charge électrique initiale de la chambre d’ionisation.

Nos mesures ont été effectuées à l’aide d’une chambre d’ionisation reliée à un électromètre bifilaire de WuLr.

La chambre d’ionisation de Wuzr est constituée par un cylindre à paroi métallique épaisse. Une tubulure disposée dans le fond de la chambre permet de l’adapter à l’électromètre.

Une tige de déperditien placée à l’intérieur traverse le fond de la chambre. Elle est fixée sur ce fond au moyen d’un isolateur d’ambre scellé de manière à tenir le vide. Le contact de la tige de déperdition avec l’équipage de l’électromètre est assuré par une petite tige élastique. La chambre d’ionisation est fermée par un couvercle vissé sur une bride de grande largeur. Une rondelle de caoutchouc assure l’étanchéité du joint et permet de faire le vide.

L’électromètre bifilaire de WuLr possède un équipage mobile constitué par deux fils à la WorLAsTON de 2 u de diamètre placés côte à côte et maintenus tendus par une boucle en fil de quartz formant ressort. Deux armatures reliées à la cage maintiennent les fils dans le champ d’un microscope de grossissement 60 dont l’oculaire est muni d’une échelle micrométrique dont l’origine est au milieu et qui comprend quatre-vingts divisions de chaque côté du zéro (48). |

Pour éviter de nombreuses corrections et simplifier les calculs nous avons opéré en comparant la radioactivité de l’eau de Busqueilles à celle d’une solution étalon contenant 4,03 X 102 gr. de radium.

L’extraction du radon et son introduction dans la chambre d’ionisation étant réalisées dans des conditions aussi identiques que possible dans les deux cas.

Nous avons ensuite effectué les corrections pour tenir compte de la fuite spontanée ou perte de charge lorsque

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la chambre ne contient aucune substance radioactive et du volume de l’échantillon d’eau minérale ainsi que de sa date de prélèvement. Les résultats sont exprimés en millimicrocuries par litre d’eau à l'émergence.

Radicactivité : 0,13 millimicrocurie par litre d’eau à l'émergence. ;