CHAPITRE V

Recherche des gaz. — Les recherches auxquelles nous nous sommes livrés dans cette partie de notre travail avaient pour but de constater la nature des diverses substances renfermées dans les eaux d'Enghien au moment où elles sortent du sol. En effet, si dans les recherches sur les eaux minérales on se contentait d'appliquer l'analyse qualitative au résidu provenant de l'évaporation de ces eaux, tous les corps gazeux passeraient inaperçus, et l'acide chlorhydrique lui-même pourrait se dégager en partie pendant l'ébullition, si l'eau minérale renfermait du chlore en combinaison avec le magnésium.

Pour constater si l'eau des diverses sources renfermait des corps gazeux et la nature de ces substances , nous nous sommes servis d'un ballon contenant 2000 centimètres cubes ; au col de ce ballon était adapté, à l'aide d'un bouchon de liège fin échancré à son extrémité inférieure, un tube propre à recueillir les gaz.

Le ballon et son tube furent toujours complètement remplis de l'eau minérale sur laquelle nous opérions, en

hh DES eaux d'enghien.

ayant soin d'éviter qu'il restât la plus petite bulle d'air ; le ballon était placé sur un fourneau, tandis que le tube de dégagement plongeait par son extrémité libre dans une cuvette contenant de la même eau sulfurée que celle du ballon ; enfin, nous placions sur l'extrémité du tube un petit llacon àl'émeri dans lequel on recueillait les gaz. L'eau du ballon était alors portée à l'ébullilion. Il était facile d'observer tous les phénomènes résultant de l'application de la chaleur aux eaux d'Enghien. On voyait d'abord des bulles gazeuses se dégager du fond du ballon, s'élever en diminuant de volume, et disparaître complètement dans les couches supérieures du liquide. Il était facile de reconnaître, à cette particularité, que l'eau renfermait des gaz solubles et n'en était pas saturée.

Les bulles gazeuses ne commencent à persister, dans le col du ballon, que quand la température s'approche du point d'ébullition. Alors elles s'élèvent dans la partie courbe du tube, puis remplissent la branche descendante, et vont se rendre dans le flacon.

L'eau , qui pendant les premiers temps de l'expérience conserve toute sa limpidité, commence à se troubler après quelques instants d'ébullition, et, en la regardant alors par réfraction, on lui trouve une légère teinte verdàtre et violacée analogue, mais moins intense, à celle qu'offre une liqueur dans laquelle on précipite l'or de son chlorure, soif à l'aide de l'acide sulfureux, soit à l'aide du sulfate de protoxyde de fer : il est probable que les rayons lumineux, en traversant les particules de soufre en suspension dans le liquide, éprouvent la même décomposition qu'en traversant l'or extrêmement divisé, et laissent seulement arriver à l'œil

la teinte complémentaire du corps qui les a décomposés.

Les gaz recueillis dans l'expérience précédente furent placés dans une éprouvette et sur de l'eau acidulée par l'acide sulfurique ; on porta alors dans l'éprouvette, à l'aide d'un fil de cuivre, un cristal de sulfate de cuivre : on le vit se couvrir rapidement d'une couche noire de sulfure ; le contact fut prolongé jusqu'à ce que le volume ne diminuât plus. On substitua alors un bâton de potasse caustique au sulfate de cuivre : une nouvelle diminution de volume eut lieu par suite de l'absorption de l'acide carbonique; enfin, il resta un gaz sans action sur le phosphore, et qu'à toutes ses propriétés négatives il fut facile de reconnaître pour de l'azote. En mêlant ce gaz avec de l'oxygène dans l'eudioinètre à mercure, l'étincelle électrique ne détermina aucun changement de volume, et la solution de potasse caustique n'absorba rien. Il n'existait donc, dans les gaz provenant de Teau d'Enghien, aucune trace d'un hydrogène carboné.

Nous insistons sur ce fait, sur lequel nous reviendrons en discutant l'origine des eaux d'Enghien.

L'expérience que nous venons de décrire fut exécutée successivement sur l'eau de chacune des sources , et donna toujours les mêmes résultats.

Les eaux d'Enghien renferment donc, d'après ce qui précède, de l'hydrogène sulfuré, de l'acide carbonique, de l'azote, ou des composés capables d'abandonner ces gaz à la température de l'ébullition.

L'eau de laquelle on avait extrait les gaz précédents fut refroidie à la température des sources et séparée du précipité qui s'était formé ; l'amidon et la solution d'iode démontrèrent que tout le principe sulfuré avait

disparu : une seule goutte suffisait pour obtenir la coloration bleue.

Le précipité fut traité par l'acide chlorhydrique, qui

produisit une légère effervescence; la liqueur, saturée par L'ammoniaque et acidulée par l'acide acétique, ne donna aucune coloration bleue en y ajoutant du cyanure jaune de potassium.

Alin d'éviter la formation du bleu de Prusse, qui résulte quelquefois de l'action d'un acide minéral énergique sur le cyanure jaune, nous prenons toujours la précaution d'aciduler les liqueurs dans lesquelles nous recherchons le fer à l'aide de l'acide acétique faible.

Réactifs colorés. — Le papier de tournesol d'une teinte violacée, préparé par nous, et pouvant, avec une égale sensibilité, servir à déceler des traces de substances acides ou alcalines, donne, lorsqu'on le plonge dans l'eau des différentes sources d'Enghien, une très légère teinte rose, qui peu à peu disparaît à l'œil, et passe ensuite au bleu léger.

Ces dilîérentes colorations ne peuvent être observées qu'à l'aide d'un papier extrêmement sensible. Elles démontrent dans ces eaux la présence d'un corps gazeux faiblement acide dont le dégagement au contact de l'air permet aux substances alcalines de réagir à leur tour sur la matière colorante végétale.

Une solution alcoolique d'heniatine ajoutée à l'eau des sources au moment où elle vient d'être puisée prend une teinte acajou passant un peu à l'orangé, puis peu à peu la teinte s'affaiblit, et disparaît presque complètement en quelques minutes.

Si, au contraire, on emploie les eaux sulfurées précédentes, après un contact avec l'air assez long pour

ANALYSE QUALITATIVE. kl

faire disparaître l'odeur d'acide sulfhydrique , on voit la solution d'hématine prendre une teinte d'un rouge violacé très vif, qui, loin de disparaître en prolongeant le contact, se fonce de plus en plus. Cette dernière réaction démontre d'une manière évidente la présence de corps possédant des propriétés alcalines, tandis que la première fait voir dans les eaux, au moment où elles sourdent, la présence d'un corps non seulement capable de masquer la réaction alcaline des corps auxquels il est associé, mais qui, de plus, décolore le réactif dont on fait usage.

L'hydrogène sulfuré, seul, peut présenter ces divers résultats dansle cas spécial où nous nous trouvons placés, puisque le sulfure de calcium et le sulfhydrate de sulfure du même métal présentent une réaction très énergiquetnent alcaline avec l'iiématine.

Ainsi que nous nous eu sommes assurés à l'aide du monosulfure de calcium préparé par la calcination du sulfate de chaux, au contact du charbon, la dissolution de ce sulfure donne en effet, avec riiématine, une coloration violacée qui persiste même après l'addition d'une petite quantité d'acide chlorhydrique , bien cependant que ce dernier acide ait donné naissance à une quantité correspondante de sulfhydrate de sulfure de calcium, et la coloration ne disparaît que quand la liqueur, après une addition convenable d'acide chlorhvdrique, donne au papier de tournesol la légère réaction acide de l'hydrogène sulfuré.

Nous pourrions dès à présent considérer la nature du principe sulfuré des eaux d'Enghien comme démontrée; nous préférons cependant traiter cette question dans un paragraphe spécial , où il nous sera permis de dis-

/j8 DES EAUX D'ENGHIEN.

cuter la valeur des arguments employés par nos prédécesseurs et celle des preuves qui ont entraîné notre conviction.

Action de la chaleur. — Nous avons décrit plus haut avec quelques détails, et à un autre point de vue, l'action de la chaleur sur les eaux d'Enghien ; ici nous l'examinons comme agent chimique.

En faisant bouillir les différentes eaux d'Enghien dans un tube, il se dégage d'abord de l'acide sull'hvdrique parfaitement reconnaissable à son odeur, puis l'eau se trouble, et laisse précipiter par le repos un corps grenu assez dense. Examiné au microscope, il n'offre aucune forme cristalline , mais il se dissout complètement dans l'acide acétique , en donnant de nombreuses bulles d'acide carbonique. Ce précipité est donc formé de carbonate de chaux ou de magnésie, existant dans l'eau à l'état de bicarbonates. La transparence de la liqueur après l'action de l'acide démontre également qu'il ne s'est point déposé de soufre pendant l'ébullition.

Recherche îles acides. - — ■ Quand on verse de l'eau de chaux dans les eaux d'Enghien, il se forme immédiatement un trouble, et peu à peu il se dépose un précipité blanc présentant tous les caractères des carbonates terreux ;si avant de porter à l'ébullition, on ajoute un excès de l'eau sur laquelle on agit, le trouble disparaît. Ces eaux renferment donc de l'acide carbonique libre, à l'état de bicarbonate terreux ou de carbonates alcalins.

L'azotate ou le chlorure de barium versés dans les eaux d'Enghien donnent un abondant précipité blanc ; en lavant ce précipité jusqu'à ce que les eaux de lavage n'entraînent plus de sel de baryte soluhle, puis le traitant par l'acide azotique , il est facile de reeonnaîlre

dans la liqueur acide filtrée, à l'aide d'un sulfate, l,i présence d'une certaine quantité de baryte qui avait été précipitée à l'état de carbonate. Ces réactions démontrent donc la présence de l'acide sulfurique et celle d'une certaine quantité d'acide carbonique en combinaison avec les bases.

Une solution d'azotate de plomb acidulée donne un précipité noir de sulfure de plomb.

Si , après avoir fait bouillir les eaux d'Engbien avec quelques gouttes d'acide azotique, on ajoute à chacune d'elles de l'azotate d'argent , il se forme un précipité blanc de chlorure d'argent assez considérable et reconnaissante à son insolubilité dans l'acide azotique, à sa solubilité dans l'ammoniaque, ainsi qu'à la coloration violacée qu'il prend sous l'action de la lumière. Nous avons recherché en vain dans les eaux d'Engbien privées d'acide sulfhydrique , l'iode , à l'aide du chlore et de l'amidon ; l'azotite de potasse lui-même ne nous a donné aucun résultat dans ces mêmes liquides acidulés par l'acide azotique ; nous nous proposons de rechercher le brème et l'iode dans le résidu de l'évaporation de ces eaux.

En ajoutant aux eaux d'Engbien , dont on a chassé tout l'hydrogène sulfuré à l'aide de l'ébullition , quelques gouttes d'acide acétique étendu, puis une solution d'azotate d'urane, il ne se forme point de précipité, même après plusieurs jours ; il est donc permis d'admettre que les eaux ne renferment pas d'acide phosphorique libre ou combiné.

Il est bon de rappeler que toutes les eaux qui coulent sur le gypse renferment des quantités assez notables de phosphates en dissolution ; l'eau des puits de Paris en

renferme des quantités assez considérables , et cependant, d'après l'expérience qui précède, il n'en existe aucune trace dans les eaux sulfurées d'Enghien dont l'origine est attribuée à la transformai ion du sulfate de chaux en sulfure au contact de matières organiques. Recherche des bases. — Les bases contenues dans les eaux d'Enghien , et dont on peut démontrer directement la présence, sont peu nombreuses.

L'oxalate d'ammoniaque donne dans ces eaux un précipité abondant d'oxalate de chaux , reconnaissable à son insolubilité dans l'acide acétique; si, après s'être assuré delà précipitation de toute la chaux, on ajoute à la liqueur filtrée du phosphate de soude et de l'ammoniaque, il se forme un précipité assez abondant de phosphate double d'ammoniaque et de magnésie dont les cristaux sont très faciles à reconnaître par leur forme à l'aide du microscope.

Voulant rechercher si les eaux d'Enghien renfermaient des matières organiques , nous fîmes évaporer, à l'aide de la lampe à alcool, environ 60 grammes d'eau dans une petite capsule de porcelaine neuve ; le résidu présentait une coloration jaunâtre assez intense ; on continua à chauffer le résidu , dont la feinte passa au noir par suite de la carbonisation des matières organiques, on continua la chaleur jusqu'à incinération complète ; le nouveau résidu présentait une teinte jaunâtre plus claire que celle du premier. On le traita par l'acide chlorhydrique, et la liqueur acide saturée par l'ammoniaque et acidulée d'acide acétique donna , par le cyanure jaune de potassium , une coloration bleue très légère, mais très évidente.

Craignant quelque méprise , puisque h' fer n'a été si-

gnalë dans les eaux d'Enghien par aucun chimiste , excepté Frémy, nous répétâmes plusieurs fois la même expérience avec les réactifs seuls, ce qui démontrait leur pureté, tandis qu'en nous servant de la liqueur provenant du résidu de l'eau évaporée , nous obtenions toujours la coloration bleue.

Enfin , pour nous convaincre que la présence du fer n'était pas le résultat d'un accident, on fit évaporer de nouveau 60 grammes d'eau de chacune des sources n° 1 etn° 2, en ayant soin d'éviter le voisinage, et surtout l'emploi d'instruments de fer, et les résultats furent toujours les mêmes, c'est-à-dire qu'après nous être entourés de toutes les précautions possibles, nous obtînmes la coloration bleue que donnent les sels de sesquioxvde de fer avec le cyanure jaune.

Nous avons recherché la présence du fer dans le précipité formé pendant l'ébullition des deux litres d'eau des sources n° 1 et n° 2 ; ni l'un ni l'autre de ces dépôts ne contenait de fer.

L'eau des sources n',s 3, h, 5, traitée comme celle des deux premières, n'a pas donné de réaction sensible avec le cyanure jaune.

Une solution d'acide tannique ajoutée à l'eau des diverses sources ne produit d'abord rien , mais après quelques instants, il se forme un trouble, et il se dépose lentement un précipité blanc résultant sans doute de la combinaison de l'acide tannique avec la chaux et la

magnésie.

La présence dans les eaux d'Enghien d'une quantité assez considérable de sulfate excluant l'idée de la présence de la baryte et de la strontiane , et comme en ajoutant à ces eaux de l'ammoniaque il ne se forme pas

52 DES EAUX li ËNGHIÉN.

de précipité coloré , résultat très singulier en présence de traces de 1er, il ne nous restait plus qu'à rechercher la potasse, la soude et l'alumine; nous renvoyons, pour la recherche de ces bases, à l'analyse des résidus provenant de l'évaporalion des eaux.

Résumé de l'analyse qualitative.

Acides.

(Carbonate de chaux.

Précipité. — demagné-

Ehllllitinll.

i / Acide sulfhydriqu

Gaz. J — carbonique