CHAPITRE II

OZONOMÉTRIE.

M. Schœnbein, guidé par des idées théoriques, découvrit l’ozone dans l’atmosphère. Il ne se borna pas là ; il voulut trouver un moyen de doser journellement la quantité d’ozone contenue dans l’air. A cet effet, il construisit une échelle de dix couleurs, allant depuis le blanc (0) jusqu’à l’indigo (10), en passant par les différentes nuances du bleu ( Ozon-scala de Schœnbein). C’est à cette échelle que M. Schœnbein compare les nuances de son papier réactif.

Pour préparer ce dernier, il prend 1 partie d’iodure potassique, 10 parties d’amidon et 200 parties d’eau; il fait bouillir le tout de façon à obtenir un empois clair, et y trempe du papier Joseph. Celui-ci est séché dans un appartement clos, puis on le découpe en bandelettes. 11 faut avoir soin de faire sécher le papier bien également, sinon il se couvre de marbrures, qui nuisent singulièrement à l’appréciation des couleurs.

Le papier réactif ainsi préparé et l’échelle de couleurs constituent Yozonomètre de M. Schœnbein. Pour s’en servir, on suspend à l’air libre l’une des bandelettes, à l’abri des rayons solaires, de la pluie et des émanations putrides. Au bout de douze heures on la retire et on la

trempe dans de l’eau distillée ou simplement dans de l'eau de fontaine très-pure.

On compare alors sa couleur à celle des différents degrés de l’échelle et l’on note le numéro correspondant. En général, on expose un papier réactif de sept heures du matin à sept heures du soir et vice versa.

Pour opérer dans de bonnes conditions, il convient de suspendre le papier réactif dans un cylindre de carton ou de zinc, surmonté d’un petit chapiteau et ouvert aux deux extrémités. De cette façon l’air a facilement accès , et le soleil et la pluie ne viennent pas altérer les résultats.

On conçoit facilement que les rayons solaires, frappant le papier réactif, feraient évaporer une partie de l’iode et diminueraient ainsi l’intensité de la coloration. La pluie pourrait aussi entraîner un peu d’iode , et dissoudrait en tout cas une partie de l’iodure potassique.

Pour que les observations faites dans différents endroits soient comparables, il est presque indispensable que tous les ozonomètres soient fabriqués par la môme personne. C’est là un des vices de cet appareil , et son auteur est tout le premier à le reconnaître. Du reste, M. Schœnbein fait fabriquer à Bâle des ozonomètres sous sa direction, et tous les observateurs d’Allemagne, ainsi qu’une grande partie de ceux de France, se servent exclusivement de ceux-là.

Un autre défaut capital de cet appareil, c’est que les degrés de l’échelle sont tout à fait arbitraires. On ne connaît pas la quantité absolue d’ozone qu’ils représentent. La coloration des papiers dépend non-seulement de la quantité d’ozone contenue dans l'air, mais encore de la durée pendant laquelle le papier reste exposé, du volume d’air qui a été en contact avec lui, de son humidité, etc. En effet, si dans le même temps il passe une quantité double d’air à la surface du papier, une quantité double d’iodure potassique sera décomposée, quoique la quantité absolue d’ozone reste la même. Si le papier est plus ou moins humide , l’ozone attaquera plus ou moins facilement l’iodure.

On peut aussi se demander si l’iode mis en liberté ne s’évapore pas

plus ou moins suivant la température et la pression barométrique. Si cela arrive, la perte doit être très-minime, car l’amidon retient fortement l’iode en formant avec lui une espèce de combinaison. Cependant M. Sciiifferdecker (loc. cit.) assure avoir observé quelquefois qu’une coloration obtenue au bout de six à huit heures, avait diminué d’intensité à partir de ce moment.

Une autre chance d’erreur réside dans l’appréciation des nuances. Tel observateur trouvera, par exemple, que la couleur du papier réactif répond au n° 3 de l’échelle, et tel autre qu’elle répond au n° 5.

Cela peut arriver d’autant plus facilement que les couleurs de YOzon-scala sont d’un bleu franc, tandis que la couleur des papiers tire toujours un peu sur le violet. Mais avec un peu d’exercice cette difficulté disparaît rapidement, et l’on arrive à apprécier les colorations d’une façon assez uniforme.

On voit, par tout ce qui précède, que le procédé d’observation est loin d’être rigoureux. On pourrait même être tenté de refuser toute valeur aux données de l’ozonomètre, et attribuer les variations de coloration des papiers, non pas à des variations de la quantité d’ozone, mais à celles de la température, de la force des vents ou de l’humidité. M. Schifferdecker , le rapporteur de la Société météorologique de Kœnigsberg, paraît pencher de ce côté ; mais il ne se base que sur les observations d’une seule année. Nous avons sous les yeux les observations de trois années complètes, et nous sommes loin d’être de son opinion. Nous ne citerons qu’un seul fait qui nous paraît probant.

Pendant tout le mois de novembre et une partie de décembre 1853, l’ozonomètre marqua presque constamment zéro, malgré le vent du nord et une température souvent très-froide, malgré ou plutôt à cause des brouillards très -intenses qui régnèrent pendant tout ce temps. Toutes les conditions physiques étaient donc réunies pour favoriser l’action de l’ozone atmosphérique sur les papiers ozonoscopes, et cependant la moyenne du mois de novembre a été de 1,60 pour la nuit et de 0,52 pour le jour. Une moyenne aussi basse ne s’est représentée

qu’une seule fois clans les trois années, dans le mois d’août 1854 (voy. plus bas, tabl. II).

En résumé, l’ozonomètre de M. Schœnbein est un appareil trèsimparfait. Il n’indique pas la quantité absolue d’ozone existant dans l’air, mais il peut fournir des données comparables entre elles. Les conditions météorologiques influent sur ces données et les altèrent un peu ; mais elles ne détruisent pas leur valeur comparative.

N’y aurait-il donc pas moyen de perfectionner ou de remplacer l’appareil de M. Schœnbein? On pourrait, par exemple, faire passer quelques centaines de litres d’air à travers une solution titrée d’indigo, maintenue à une certaine température; la quantité de matière colorante détruite permettrait de calculer la quantité d’ozone contenue dans l’air employé (voy. § 2 du chap. IV). Mais, à supposer même que cette analyse quantitative donnât des résultats exacts , ce ne serait pas une opération de nature à être répétée tous les jours, ni surtout deux fois par jour.

Quelques observateurs, le professeur Osann, de Würtzbourg, entre autres, ont essayé de perfectionner l'ozonomètre en augmentant le nombre des nuances et en les disposant sur un écran mobile, de façon à les faire passer successivement devant le papier réactif. Ils pensaient obtenir par là une appréciation plus rigoureuse des couleurs.

Nous croyons que ce perfectionnement de l’échelle n’a qu’une importance secondaire, puisque la principale cause d’erreur provient des influences météorologiques si variables selon l’époque de l’année.

Voici ce que nous proposons pour y remédier : opérer dans un appartement dont la température ne varie que peu; prendre l’air au dehors, dans un endroit convenable, et lui faire parcourir, dans la pièce, un circuit assez long pour qu’il puisse en prendre la température; un tube de caoutchouc remplirait parfaitement ce but. Ensuite on saturerait l’air d’humidité, en le faisant passer à travers un tube en U rempli d’eau. Cet air, ainsi préparé, serait amené dans un petit cylindre de verre renfermant le papier réactif, et on l’y amènerait au moyen d’un grand

aspirateur d’une centaine de litres de capacité, ou mieux d’un petit tarare mis en jeu par un mouvement d’horlogerie. En adoptant le tarare, on aurait un appareil assez commode, facile à appliquer partout et qui ne serait pas plus coûteux qu’un bon baromètre. Toutes les douze heures on remplacerait le papier et on remonterait le tarare.

De cette façon, on opérerait toujours sur un même volume d’air, ayant la même vitesse , la même température et le même degré d’humidité. Les résultats seraient indépendants de toute influence extérieure et parfaitement comparables entre eux.

Nous croyons que ces modifications obvieraient aux principaux inconvénients de l’ozonomètre actuel, et nous regrettons d’y avoir songé trop tard pour pouvoir les mettre a exécution avant l’impression de ce travail.

Une dernière question reste à élucider : combien de fois par jour faut-il remplacer les papiers exposés à l’air ? Nous avons déjà dit qu’en général on les laisse pendant douze heures. Si, au bout de ce temps, le papier est resté incolore, on pourrait le laisser plus longtemps; mais, comme on est obligé de le mouiller pour s’en assurer, il vaut mieux le remplacer par un autre.

Si, au contraire, le papier a atteint la coloration maximum, le n° 10 de l’échelle, on se demande s’il n’eût pas fallu le changer deux ou trois fois dans les douze heures., et additionner les produits. En effet , il arrive quelquefois qu’au bout de six à huit heures, le papier a déjà atteint le maximum de coloration; il est évident que pendant les quatre heures restantes, l’air, quoique saturé d’ozone, n’aura plus d’action sur lui. Dans ces cas, le chiffre 10 n’exprime pas toute la quantité d’ozone ayant agi pendant douze heures. Nous citerons un exemple entre plusieurs : le 29 avril dernier, nous vîmes que notre papier ozonoscope, exposé à huit heures du matin, avait atteint, à deux heures de l’après-midi, le n° 8 de l’échelle. Nous en plaçâmes un second, qui deux heures plus tard présentait déjà la coloration n° 6. Enfin , un troisième donna encore la coloration n° 8, depuis quatre heures de re-

levée jusqu’à huit heures du soir. Ce qui fait pour les douze heures un total énorme de 22 degrés d’ozone.

De prime abord , il paraît logique d’additionner ainsi les chiffres ob tenus pendant deux fois six heures, pour avoir le chiffre des douze heures. Mais l’expérience a démontré que la somme de deux observations de six heures donnait toujours un chiffre plus fort qu’une observation de douze heures. De même une observation de vingt-quatre heures donne un chiffre moindre que deux observations de douze heures additionnées.

Voici un petit tableau indiquant le résultat de nos observations à ce sujet.

La différence est toujours de 1 -2 degrés en faveur des deux observations de douze heures.

M. Schifferdecker dans son travail est arrivé au même résultat.

Malgré tous ces inconvénients, nous pensons que l’observation de douze heures doit être maintenue. Dans cet espace de temps l’ozonomètre marque trop rarement le n° 10 (à Strasbourg au moins), pour qu’il soit nécessaire de s’astreindre à faire quatre observations dans les vingt-quatre heures.

Un dernier mot à ce sujet : quelques auteurs additionnent l’ozone du jour à celui de la nuit pour exprimer l’ozone de vingt-quatre heures. D’autres prennent la moyenne du jour et de la nuit et disent tel jour, en douze heures, il y a eu en moyenne tant d’ozone. Il est difficile de décider laquelle des deux manières est préférable; en tout cas, pour comparer des observations faites d’après ces deux modes, on n’a qu’à diviser les chiffres des premiers par deux ou multiplier ceux des seconds par le même nombre.

DATE

Observations du matin (nuit).

Observations du soir (jour).

Total pour les 24 heures.

1855. Juillet 8