CHAPITRE II

Lumière. — La lumière est sans action sur les eaux d'Enghien, ainsi que le prouvent les faits qui suivent.

Nous avons rempli cinq flacons d'un litre, bouchés à l'émeri, de l'eau des différentes sources, en ayant, soin de n'y pas laisser d'air. On détermina la richesse de ces eaux au commencement de l'expérience.

(1) La température extérieure a été prise au moment même de l'expérience.

(2) Ce jaugeage a élé fait après le dessèchement du lac.

(3) La source n° o étant à cette époque submergée, nous n'avons pu constater dans ces deux dernières expériences sa force d'écoulement.

Trois de ces flacons furent exposés pendant un mois à l'action alternative de la lumière directe et de la lumière diffuse.

Les deux autres furent enveloppés d'une couche de papier assez épaisse pour les soustraire à l'action de la lumière diffuse, car on prit le soin de leur éviter le contact de la lumière solaire.

Les cinq flacons, placés les uns près des autres, se trouvèrent ainsi soumis aux mêmes variations de température ; après avoir prolongé l'expérience pendant un mois, on trouva l'eau des cinq flacons parfaitement limpide, et à l'aide de la solution d'iode on trouva la même quantité de soufre.

Si la lumière est sans action sur les eaux d'Enghien non altérées, et n'éprouve aucune altération elle-même en les traversant, si ce n'est la réfraction qu'elle éprouve toujours en passant dans des milieux de densités différentes, il en est tout autrement lorsqu'on examine l'action de la lumière sur ces eaux ayant subi un commencement d'altération.

Pour obtenir les conditions les plus favorables à l'expérience, il faut prendre un flacon d'un ou deux litres de capacité, bouché à l'émeri, et le remplir à peu prés aux six huitièmes d'eau sulfurée , puis le boucher exactement : il reste ainsi au-dessus de l'eau une atmosphère limitée dont l'oxygène, en agissant lentement sur l'acide sulfhydrique , en brûle l'hydrogène , tandis que le soufre qui devient libre reste longtemps en suspension dans l'eau. Si alors on examine le vase par réflexion, en ayant soin de faire arriver la lumière sous certaines incidences, l'eau présente une légère teinte verte d'autant plus visible que l'eau est plus riche. Ce

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phénomène avait déjà été observé par Deyeux (1). Nous avons observé qu'en changeant les conditions de

l'expérience on obtenait des résultats différents: ainsi, en examinant l'eau par réfraction , et sous l'influence d'un rayon lumineux un peu vif, l'eau offre une couleur d'un rose très léger, mais cependant facile à constater.

Ces phénomènes sont dus à la présence du soufre en suspension dans l'eau à l'état d'extrême division, et qui offre ses deux teintes complémentaires quand on l'examine par réfraction et par réflexion.

Ces faits sont exactement du même ordre que ceux

offerts par l'or précipité de ses dissolutions, soit par

l'acide sulfureux, soit par le sulfate de protoxydede fer.

L'eau d'Enghien altérée n'agit donc sur la lumière

que par le soufre qu'elle tient en suspension.

Electricité. — Personne avant nous ne s'étant occupé de l'action de l'électricité sur les eaux d'Enghien, nous avons pensé qu'il serait intéressant d'examiner la manière dont cet agent se comporterait à l'égard de ces eaux.

Nous nous sommes servis, à cet effet, de la petite cuve de verre dont on fait habituellement usage pour la décomposition de l'eau , et d'une pile à auge de 30 éléments ; la liqueur acide était formée de /iO parties d'eau, de 1 partie d'acide sulfurique, et d'une quantité égale d'acide azotique, car nous désirions obtenir un courant peu énergique.

Au-dessus de chacun des pôles de la petite cuve nous avions disposé un tube de 20 centimètres cubes divisé en dixièmes de centimètre.

[\) Fourcroy et Delaporte, op, fit., p. 45.

Nous plaçâmes dans la petite cuve et dans les tubes gradués de l'eau de la source de la Pêcherie , dont la richesse est beaucoup plus considérable que celle des autres sources.

Dès que le courant fut établi, on vit apparaître des bulles à l'un et à l'autre pôle ; mais celles du pôle négatif, beaucoup plus nombreuses, s'élevaient au sommet du tube sans changer de volume, tandis que celles du pôle positif, moins nombreuses, diminuaient très visiblement de volume dans leur trajet du pôle au sommet du tube. Après dix minutes d'action de la pile , l'eau avait perdu l'odeur franche d'hydrogène sulfuré qui la caractérise pour en prendre une autre participant, et de l'odeur faible du mono-sulfure de calcium, et de celle d'une liqueur sulfurée dont le soufre serait précipité par l'acide azotique; cependant elle n'avait encore rien perdu de sa transparence, pourtant elle avait pris cette légère teinte verdàtre signalée par Deyeux dans son travail sur l'eau d'Enghien.

Peu à peu l'eau se troubla, et dans la petite cuve, et dans le tube placé sur le pôle positif , tandis qu'elle avait conservé sa limpidité dans le tube du pôle négatif. Après trois heures d'action il s'était réuni 2", 3 d'oxygène dans le tube du pôle positif ', 5CC,6 d'hydrogène dans le tube du pôle négatif.

Cette expérience offre plusieurs faits intéressants. Le premier, c'est la modification profonde apportée dans l'odeur de l'eau d'Enghien. Le second, auquel nous attachons une grande importance, n'est autre que la disparition d'une partie de l'oxygène dans le tube du pôle positif dont l'eau minérale conservait toute sa transparence, tandis que celle du pôle négatif se trou-

2*2 i)i-:s EAtx d'enghi'én.

blait (1). I! nous a même été possible do constater dans (('tic dernière la présence du sulfure de calcium quinze jours après l'expérience.

Enfin le troisième, c'est que l'hydrogène dégagé au pôle négatif ne contenait aucune trace sensible d'hydrogène sulfuré , puisqu'il ne diminua pas de volume par son agitation avec la potasse caustique, et ne laissa point déposer de soufre en brûlant dans un tube étroit.

L'eau minérale d'Engln'en est donc bon conducteur de l'électricité , puisqu'elle se décompose facilement sous l'influence de la pile ; clans cette expérience l'eau seule semble décomposée. Cependant l'action de l'électricité doit être plus complexe ; car il se dépose du carbonate de chaux sur les parois du tube du pôle négatif en même temps qu'il se dégage un volume d'hydrogène un peu plus considérable que le double de l'oxygène dégagé au pôle positif : une partie de ce dernier gaz a sans doute réagi sur les deux éléments de l'hydrogène sulfuré contenu dans le tube du pôle positif, ce qui explique l'excès de l'hydrogène.

Comment expliquer actuellement la limpidité que conserve l'eau sulfurée dans le tube placé sur le pôle positif?

La question est très difficile à résoudre, car l'eau d'Enghien se trouble au contact de l'air avec la plus grande rapidité ; l'oxygène présente une action plus vive encore : il est donc impossible d'admettre qu'il existe de l'eau sulfurée dans le tube du pôle positif au moment où commence le dégagement du gaz, puisqu'elle serait inévitablement troublée par l'oxygène.

fl) Ce trouble, ainsi que nous l'avons constaté, est dû au dépôt d'une petite quantité de carbonate de chaux.

Pour expliquer ce phénomène, il faudrait donc supposer que dès la première action de la pile, le principe sulfuré de l'eau, formé par l'hydrogène et le soufre, qui sont positifs relativement à l'oxygène, disparut du tube du pôle positif avant l'apparition de l'oxygène. Ce qui donne quelque vraisemblance à cette hypothèse , c'est qu'en abandonnant l'appareil à lui-même , l'eau placée au-dessous de l'oxygène conserve indéfiniment sa limpidité.

Ou bien encore on pourrait admettre que sous l'influence de l'électricité il se forme du monosulfure de calcium par la réaction de l'hydrogène sulfuré sur le bicarbonate de chaux ; ce que semble indiquer la modification profonde de l'odeur de l'eau minérale. Une portion de ce monosulfure se rendrait avec l'hydrogène au pôle négatif dont l'eau acquiert alors la propriété de conserver son odeur au moins quinze jours. La partie de monosulfure de calcium contenue dans le tube du pôle positif passerait peu à peu à l'état d'hyposullite sous l'influence de l'oxygène à l'état naissant : de là, disparition de l'odeur de l'eau de ce tube et conservation de sa limpidité.

Nous étions loin de penser que les faits viendraient confirmer d'une manière si complète notre dernière hypothèse, et la transformer en théorie. De nouvelles expériences nous ont fait voir que l'électricité, en agissant sur les eaux d'Enghien, donnait, outre les résultats précédents, un phénomène qu'il était impossible de prévoir : c'est la propriété de conserver pendant au moins quinze jours une partie de son principe sulfuré, bien qu'elle soit exposée au contact de l'air, tandis que dans les mêmes circonstances l'eau d'Enghien , non

1k 1IKS liAL'X d'ëNGHIEK.

soumise à l'action <lo l'électricité , perd (ouïes ses propriétés en vingt-quatre ou quarante-huit heures.

Ce fait serait complètement inexplicable dans les deux hypothèses où l'on admet que les propriétés des eaux d'Enghien sont dues à la présence du monosulfure de calcium ou du sulfhydrate de sulfure de calcium; mais si, eomme nous le démontrerons dans un chapitre spécial, le principe sulfuré de ces eaux minérales n'est autre que Y acide sulfhydrîque à l'état de liberté, non seulement le phénomène dont nous venons de parler trouve une explication facile , mais encore le trouble qui se produit au pôle négatif, ainsi que la transparence que conserve l'eau placée au pôle positif.

De cette manière l'hypothèse que nous avons exposée plus haut se trouve démontrée par l'expérience.

Voici, du reste, les faits sur lesquels reposent les raisonnements qui précèdent.

Nous avons décomposé une certaine quantité de sulfate de chaux en le calcinant avec du charbon, afin de nous procurer du monosulfure de calcium.

Nous avons placé un excès de ce monosulfure avec de l'eau distillée dans un flacon bouché à l'émeri , complètement rempli, et dont le col fut plongé dans l'eau.

Après quinze jours de contact nous déterminâmes , à l'aide de la solution d'iode, la richesse de notre solution de monosulfure de calcium : 1000 centimètres cubes de cette solution exigèrent 116 centimètres cubes de la liqueur d'iode ; elle présentait donc une richesse à peu près triple de celle de l'eau de la Pêcherie.

La solution de monosulfure de calcium présente une odeur sulfurée faible infiniment moins vive que celle de l'eau d'Enghien , moins riche cependant en soufre. Là

ne s'arrêtent pas les dissemblances ; car si l'on expose comparativement à l'air, dans des vases de même forme, des quantités égales d'une solution de monosulfure de calcium étendue et d'eau d'Enghien présentant la même richesse en soufre , on observe des différences très grandes. En effet, dès les premières heures, l'eau minérale se trouble , prend les différentes teintes dont nous avons parlé. En vingt-quatre ou trente-six heures, elle est devenue complètement inodore , et ne brunit plus le papier d'acétate de plomb.

Le sulfure de calcium , au contraire , conserve toute sa limpidité; il se forme seulement à sa surface une pellicule de carbonate dont les débris tombent peu à peu au fond, la liqueur ne prend aucune teinte; l'odeur de sulfure persiste huit, dix ou quinze jours après la disparition de celle de l'eau, suivant la forme des vases dans lesquels les liquides sont placés et les quantités sur lesquelles on opère.

Ces expériences répétées plusieurs fois nous ont toujours donné les mêmes résultats.

Il résulte donc de ce qui précède, qu'il existe, sous le rapport de l'altérabilité par l'air , une énorme différence entre les eaux d'Enghien et le monosulfure de calcium.

Comme, après avoir été soumise à l'électricité, l'eau minérale présente à l'action de l'oxygène de l'air une résistance qu'elle ne possédait pas auparavant, et semblable à celle du monosulfure de calcium , nous nous croyons autorisés à conclure qu'il se forme du sulfure de calcium par la réaction de l'acide sulfhydrique sur la chaux du bicarbonate dissous dans l'eau , lorsqu'on soumet celle-ci à l'action de l'électricité.