CHAPITRE II

Éléments constitutifs et classification des eaux minérales.

DéGnition des eaux minérales naturelles. —

Les eaux minérales naturelles forment une partie de la matière médicale et on les a employées, depuis les temps les plus reculés, dans le traitement des maladies, soit en boisson, soit sous forme de bains. On peut les définir ainsi : les eaux minérales naturelles sont des eaux qui se distinguent des eaux ordinaires par les sels ou les gaz qu'elles renferment en solution, ou par leur température élevée.

Il peut paraître excessif de comprendre sous le nom de sources d'eau minérale des eaux tbermales simples. différant à peine des sources ordinaires, si ce n'est par la température élevée de leurs eaux; mais il convient certainement de le faire en tenant compte de l'usage. Il faut en outre remarquer qu'avant les analyses cbimiques. beaucoup de sources avaient attiré l'attention en raison de la chaleur naturelle de leurs eaux, bien plus que par suite d'une saveur spéciale ou d'une odeur quelconque dues à leur constitution chimique particulière. Les vestiges romains des sources thermales, tels que ceux de Bath en Angleterre, en fournissent de nomhreuses preuves. Dans d'autres cas, probablement l'odeur du gaz hydrosulfuré, la saveur du sel d'Epsom, du sel commun ou

du fer, ou la présence de dépôts ocreux ou autres commencèrent à attirer une allention particulière sur les sources, bien que souvent des traditions curieuses, des croyances ou des cérémonies superstitieuses aient paru plus tard avoir quelque rapport avec l'origine de l'usage des sources médicinales.

Toutes les eaux minérales ne sont pas propres à être utilisées en médecine. Parmi les eaux ferrugineuses fortes, quelques-unes, comme celle de Sandrock dans l'île de Wight, contiennent trop de sulfate de fer irritant pour être employées en boisson dans les cas ordinaires d'anémie. Certaines eaux renferment une trop grande proportion de sulfate et de carbonate de chaux. L'eau de mer, une des eaux minérales les plus fortes, bien que d'une grande utilité pour les bains, est rarement employée en boisson, en raison de l'excès de chlorure de sodium qu'elle contient et de son goût désagréable.

Ulétliode de classification. — On peut employer des classifications variées pour les eaux minérales; elles peuvent être classées d'après leur température, selon leurs éléments constitutifs ou selon leur action thérapeutique. Toutes les classifications ont leurs inconvénients, mais la division en groupes, conformément aux éléments les plus actifs des différentes sources, a été regardée comme la meilleure et adoptée sous une forme ou une autre dans presque tous les traités d'eaux minérales. Certaines eaux sont surtout employées à l'extérieur, d'autres en boisson ; nous y reviendrons à propos de l'examen particulier de chaque source.

Éléments constitutifs des eanx minérales. —

La liste des éléments qu'on a rencontrés jusqu'à présent, tout au moins sous forme de traces , dans les eaux minérales est très longue, mais il sera plus pratique d'é-

numérer ici les principales combinaisons chimiques sous lesquelles ces éléments sont dissous dans les eaux. Ce sont le chlorure de sodium (sel ordinaire), le sulfate de soude (sel de Glauber), le sulfate de magnésie (sel d'Epsom),le carbonate de soude, le sulfate de chaux (gypse) et le carbonate de calcium (chaux). On trouve en petites quantités du carbonate de fer (protocarbonate), du sulfate de fer (protosulfate ou persulfate), du chlorure de fer (protochlorure), et du crénate de fer, les bromures et ioduresde sodium, de magnésium et de potassium, les sulfures de sodium et de calcium, les arséniates de sodium, de calcium, de magnésium et de fer, le sulfate de cuivre,

etc.

Avec les chlorures, les carbonates et les sulfates mentionnés ci-dessus on trouve les chlorures de calcium, de magnésium, de baryum, de strontium, de lithium, de potassium, d'ammonium et de manganésium, les carbonates de magnésium, de potassium, de lithium, de strontium, de manganésium etc., les sulfates de potassium, d'aluminium, de manganésium, de cobalt et de nickel, les borates, nitrates, phosphates et silicates; la présence de ces sels en quantité minime, est en général de peu d'intérêt thérapeutique, mais les chlorures de calcium, de magnésium, de baryum apparaissent probablement en quantité suffisamment considérable pour exercer quelque effet (Y. pages 39 et 40). On trouve des traces d'autres substances minérales telles que le caesium et le rubidium, découverts en premier lieu dans les eaux minérales de Dûrkheim.

Gaz dans les eaux minérales. — Les gaz les plus importants contenus en dissolution dans les eaux minérales sont l'acide carbonique et l'hydrogène sulfuré. Certaines eaux contiennent une quantité exceptionnelle d'oxygène et d'azote. On rencontre quelquefois le car-

bure d'hydrogène inflammables ou le marsh gas (à Poretla et Acireale), et Karl v. Than découvrit en 1867 dans les eaux de Harkanv en Hongrie un graz inflammable, carbonvl sulfide ou oxvsulfure de carbone, sulfure de carbonyle (G 0 S). En 1894, le gaz indifl'érenL « Fargon w fut découvert par lord Rayleigh, comme élément constitutif de l'air atmosphérique ; il a été trouvé en 1895 dans les eaux thermales de Bath. de Buxton, de Wildbad etc. Le gaz « hélium », avant sa découverte en 1895 dans certaines eaux minérales par le professeur Ramsay, n'était connu que par sa raie dans le spectre de la chromosphère solaire, qui a été découverte tout d'abord par Norman Lockyer et E. Frankland pendant l'éclipse de soleil de 1868 ; peu après la découverte du professeur Ramsay, on constata la présence de ce gaz associé à r (( argon » dans les eaux de Bath et dans une des sources de Cauterets; toutefois, selon lord Rayleigh, il en existe probablement à peine quelques traces dans l'atmosphère terrestre (1). Dans certaines eaux, il y a de même des

(1) Argon. Gavendisli, il y a un siècle {Philos. Trans., 18, 271) ayant réalisé la synthèse de l'acide azotique, en combinant l'azote de l'air avec de l'oxygène en excès, en présence d'une solution alcaline, au moyen d'une série d'étincelles électriques, avait remarqué que malgré toutes les précautions, cette transformation de r azote de Vair n'était jamais complète ; et comme il disait : « Il y a une partie de l'air phlogistique de notre atmosphère qui diffère du reste et ne peut être transformée en acide nitrique. Elle constitue 1/120 de la quantité totale.»

Ces recherches de Cavendish étaient passées complètement inaperçues ; mais le physicien anglais lord Kayleigh. qui s'appliquait depuis longtemps à déterminer les densités des gaz avec une extrême précision, constata de son côté que l'azote de l'atmosphère, privé de toutes les impuretés connues (oxygène, hydrogène, gaz carbonique, hydrocarbures, sels ammoniacaux, vapeur d'eau, etc.), était plus dense d'un demi-centième environ que celui qui résultait de la calcination de l'azotite d'ammonium ou de

substances organisées, organiques ou vivantes telles que la ba régi ne dont le nom dérive de sa présence dans les eaux de Barèges.

tout autre composé chimique défini.

En présence de tous ces faits, lord Rayleigh s'étant adjoint, pour continuer ses recherches, son vieil ami le professeur Ramsar, tous deux eurent un trait de génie : Tidée d'un nouveau gaz dans l'atmosphère.

Ils reconnurent d'abord d'une manière certaine que la différence de densité constatée ne pouvait pas être attribuée à une impureté connue, non plus qu'à une dissociation de Az^ en2Az. Ces deux expérimentateurs réussirent alors à isoler Vargon par deux méthodes ; ils refirent d'abord l'expérience de Cavendish, précédemment citée ; puis ils obtinrent de plus grandes quantités d'argon en faisant circuler de l'air atmosphérique, parfaitement desséché, sur du cuivre chauffé au rouge pour le débarrasser de l'oxygène, et ensuite, dans des tubes rouges de feu contenant du magnésium, qui fixait l'azote, en donnant de l'azoture de magnésium ; le résidu gazeux de ces opérations constitue ie nouveau gaz.

L'argon existe dans l'air atmosphérique;, dans une proportion sensiblement égale à 0.935 pour 100, M. Th. Schlœsing fils (Ac. d. se, CXXI, 603, 1895), qui a exécuté de nombreux dosages d'argon dans de Tair recueilli dans des régions diverses, et à des altitudes très différentes, s'est assuré que cette proportion est sensiblement constante.

La solubilité relative de l'argon dans l'eau (environ deux fois et demie plus soluble dans l'eau que l'azote) a conduit M. le professeur Bouchard (1) à tenter une recherche des plus intéressantes. Sachant que de nombreuses sources des Pyrénées dégagent de l'azote, il a recuilli le gaz dégagé par plusieurs et extrait celui que l'eau retenait en dissolution, soit par l'ébullition soit par la pompe à mercure. Ces gaz, analysés par M. Troost, ont donné à ce savant les raies caractéristiques de l'argon ainsi que les raies caractéristiques de l'héhum (source de la Raillère), elles gaz recueillis aux deux griffons de la source du Bois ont donné tous deux les raies caractéristiques de l'hélium.

Des constatations identiques à celles de M. BouchardoDt été faites

(l) Ac. d. se, CXXL 27 septembre 1875.

La classification adoptée est la suivante: Groupe des eaux minérales. — Eaux thermales simples ou indifférentes (eaux acratothermales ou oligo-métalliques

depuis (Kayskr, Chemical News, 72, 89 ; Troost, Olvrard, C. R., CXXI, 394 ; Mouren, C. JK., CXXl, 819).

Le rôle biologique de l'argon est encore complètement ignoré. Il nous semble que c'est là tout ce que Ton peut dire de ce gaz. Rien dans la nature ne doit être inutile, et déclarer que l'argon, étant d'une parfaite inertie, ne saurait tenir un rôle dans le cycle vital, serait affirmer que nous avons une connaissance suffisante des lois physico-biologiques, ce qui hélas est bien loin d'être vrai.

Hélium He z=i 426 (1). Les physiciens et les chimistes en étudiant au spectroscope l'atmosphère éblouissante de Tastre du jour, avaient reconnu depuis longtemps l'existence d'une ligne D3 correspondant à une longueur d'onde 587.46, qui ne concordait avec aucune des raies données par les éléments connus ; on en conclut l'existence d'un élément solaire hypothétique, l'hélium.

Palmieri depuis lors [Rend. Ace. Napoli, XX, 233) constata la présence de cette ligne dans le spectre d'un produit rejeté par le Vésuve. Il ne poussa pas plus loin l'identification du corps qui devait donner cette ligne avec l'hélium solaire.

En cherchant à trouver des combinaisons naturelles de l'argon, M. Ramsay fut conduit à isoler de différents minéraux un nouveau gaz présentant dans son spectre, avec une grande intensité, la ligne jaune D-\ de longueur d'onde 587.36 considérée jusqu'alors comme caractéristique de l'hélium.

MM. Ramsay, Gollin et Travers, d'une part, M. Langlet, du laboratoire de M. Glève, d'autre part, ont déterminé la densité de l'hélium. Le dernier chifîre donné par les expérimentateurs anglais est 2,13 par rapport à l'hydrogène. Des déterminations efîectuées avec des échantillons de provenances diverses ont donné des résultats présentant de légères différences.

L'héUum est complètement insoluble dans l'eau, l'alcool et la benzine. C'est le plus insoluble de tous les gaz.

Les propriétés spéciales et l'inertie complète de ces nouveaux gaz les séparent complètement de tous les éléments connus jus-

(1) Cette note sur l'hélium est le résumé d'une conférence faite au laboratoire Je M. Friedel. à la Sorbonne, par M. Chalon (L. V. Un.pharm.^ 1890, n» 70).

chaudes). Ces eaux sont pauvres en substances solides et gazeuses, d'un poids spécifique peu élevé, presque sans saveur, très transparentes et douces. Leur température oscille généralement entre 26^67 C. et 6d"56 G. Quelques-unes contiennent une quantité exceptionnelle d'oxygène, d'autres d'azote, mais ceci n'a probablement aucune importance spéciale en thérapeutique. En raison de leur situation fréquente dans des régions montagneuses on a donné le nom de « \yilbceder » [thennœ sylvestres), thermes sylvestres, à cette classe de bains. Ce n'est pas une preuve que les conditions électriques de ces eaux aient un caractère particulier, ainsi qu'on l'a supposé.

Groupe cliloruré. — Eaux chlorurées sadiques ou eaux chlorurées. Le premier nom est dérivé de leur principal élément constitutif solide — le chlorure de sodium — qui cependant figure aussi dans quelques eaux des autres groupes. Le second nom « eaux chlorurées » (1) est préférable à cause de la présence, parfois en quantité

qu'ici, on ne peut les rapprocher que du mercure à molécule monoatomique à 800°,

Remarquons d'ailleurs qu'à cette température le mercure refuse d'entrer en combinaison, que ce corps, à poids atomique élevé, est encore liquide à la température ordinaire, et que d'autre part l'argon plus dense que l'oxygène est cependant plus difficilement liquéfiable.

L'argon liquide a. à son point d'ébullition, une densité relativement élevée, L5 ; enfin, l'hélium quoique plus dense que Thydrogène a des constantes certainement plus basses que celles de ce gaz, comme l'a reconnu ]\L Olzewski. A.D. — P. S.

(1) Il serait peut-être plus strictement correct de conserver l'ancienne dénomination et d'appeler ces eaux, eaux salines chlorurées, c'est-à-dire eaux minérales dont les sels en dissolution sont des chlorures. D'un autre côté le terme « chloruré » a l'avantage d'être plus court que celui de salin chloruré et un terme plus court est préférable, surtout quand il s'agit d'eaux minérales mixtes, telles que les eaux ferrugineuses chlorurées, les

appréciable, d'autres chlorures (chlorures de calcium, de baryum, de magnésium, de lithium, de potassium et de strontium). On trouve quelquefois associées aux chlorures, de petites quantités de bromures et d'iodures (principalement ceux de sodium et de magnésium) ; ces adjonctions sont de nature à modifier Taction du chlorure de sodium. Beaucoup d'eaux de ce groupe sont riches en acide carbonique libre.

Groupe alcalin. — Eaiix alcalines. Dans ces eaux le carbonate de sodium est l'élément constitutif le plus prépondérant. Elles renferment également presque toujours une proportion considérable d'acide carbonique libre et on peut les diviser, selon la présence ou l'absence de chlorure de sodium ou de sulfate de sodium en trois classes :

a) e<aux alcalines simples ;

b) eaux alcalines chlorurées ;

c) eaux alcalines sulfatées :

Groape sulfaté. — Eaux sulfatées et sulfatées chlorurées. Dans ces eaux le sulfate de magnésium et le sulfate de sodium, avec ou sans chlorure de sodium, sont les éléments principaux. Elles sont communément appelées eaux amères en raison de la saveur amère des sels de magnésium. La plupart des eaux de ce groupe sont employées, à domicile comme laxatives, mais quelquesunes d'entre elles moins fortement minéralisées (Bridesles-Bains, Leamington, etc.) sont utilisées aux sources mêmes,

eaux alcalines chlorure'es, etc. En outre, le terme salin est souvent employé' en Angleterre et en xAllemagne en parlant des sels purgatifs, sulfate de sodium et sulfate demagnésium, et on interpréterait mal l'expression eaux salines chlorure'es appliquée aux eaux que nous avons désignées ici sous le nom d'eaux sulfatées chlorurées.

Groupe ferrugineux. — Eaux ferrugineuses. Ce groupe comprend les eaux renfermant du fer en quantité suffisante pour leur conférer une action thérapeutique. Le fer dans les eaux minérales se présente habituellement sous la forme importante, en thérapeutique, de bicarbonate, plus rarement il apparaît sous forme de protosulfate, de persulfate ou de protochlorure. Accidentellement il est associé à Taisenic. L'alun se trouve quelquefois dans les eaux sulfato-ferriques. Le chlorure de fer existe parfois, dit-on, avec le chlorure de sodium, et avec les chlorures de baryum et de calcium dans la source chlorure- ferriisfineuse d'Harro^ate.

Groupe arsenical. — Eaux arsenicales. Les eaux qui renferment une quantité d'arsenic suffisante pour exercer une action thérapeutique détenninée sont classées en un groupe spécial. Pour quelques eaux cependant, comme celles du Mont-Dore, qui ont été placées dans ce groupe pour certaines raisons, il est permis de douter que Tarsenic y figure en quantité suffisante pour exercer une action thérapeutique quelconque. Dans les eaux les plus fortes de ce groupe Tarsenic accompagne le sulfate de fer ; on le ^trouve de même associé au bicarbonate de fer, au chlorure et au bicarbonate de sodium.

Groupe sulfureux. — Eaux sulfureuses. Ces eaux contiennent de rhvdrooène sulfuré ou un sulfure de sodium (1), de calcium, de potassium ou de magnésium en quantité appréciable. Quelques-unes sont thermales, d'autres froides. Il y en a de simples, d'autres sont composées, contenant un mélange de chlorure de sodium ou

(l) Ce sel se présente en gëne'ral sous forme de monosulfure, mais dans quelques eaux aussi sous celle de polysulfure (Barèges).

d'autres sels, en quantité suffisante pour modifier leur action thérapeutique. Toutefois la quantité totale de principes solides trouvée en solution dans les eaux sulfureuses est en général très minime, et, il en est particulièrement ainsi dans le groupe du sulfure de sodium, dont les sources sulfureuses pyrénéennes (Bagnères-de-Luchon, Gauterets, etc.) peuvent être considérées comme les représentants.

Des organismes vivants inférieurs, appartenant surtout au monde végétal, se développent dans les eaux thermales sulfureuses (telles que le 6?/55?<s lanuginosa, etc.) et ils donnent naissance aux substances floconneuses, gélatineuses, à la glairine, à la barégine, etc., qu'on rencontre habituellement dans cette classe d'eaux. Egasse et Guyénot supposent que la présence du sulfure de calcium dans des eaux renfermant du sulfate de calcium est due quelquefois au passage de ces eaux au travers d'un sol riche en matières organiques qui, croient-ils, donnent naissance au sulfure en séparant l'oxygène du sulfate. Les eaux des districts marécageux peuvent contenir de l'hydrogène sulfuré, résultant de la décomposition de matières végétales. Il y a lieu de suspecter ces eaux de porter les germes de la malaria, dans les pays où cette afïection existe.

Groupe terreux. — Eaux terreuses ou calcaires. Les éléments constitutifs principaux sont ici le carbonate et le sulfate de calcium, ainsi que le carbonate de magnésium. On peut appeler ces eaux, eaux alcalino-terreuses lorsque les cai'bonates de calcium et de magnésium sont les éléments constitutifs principaux, et les dénommer eaux séléniteuses, si le sulfate de calcium forme ce même élément. Beaucoup d'eaux terreuses contiennent des quantités variables de fer, de sulfure, de chlorure de sodium, etc., qui obligent quelquefois à leur donner également une place dans d'autres groupes. Il convient plutôt de con-

sidérer les eaux contenanl les deux sels, bicarbonate de sodium et bicarbonate de calcium (en français eaux bicarbonatées mixtes) comme faisant partie soit du groupe simplement alcalin, soit du groupe alcalino-terreux, suivant la prépondérance du premier ou du dernier parmi leurs principes minéraux.

£aiix de table et stiitre«ii eaux froides très faiblement minéralisées. — Des eaux froides appartenant à l'un ou à l'autre des groupes précédents, mais très faiblement minéralisées, constituent souvent des eaux de table agréables, en raison de l'acide carbonique qu'elles renferment : elles sont classées en un groupe séparé, analogue au groupe thermal simple, mais froid et gazeux. On peut encore ajouter si l'on veut, à ce groupe, d'autres eaux froides faiblement minéralisées {eaux oligométalliques froides) qui peuvent tout au plus être classées dans l'un des groupes précédents, mais qui méritent cependant une mention en raison de l'influence thérapeutique spéciale qui leur est attribuée. Ce sont par exemple leseauxdeKrankenheil, avec une minéral isatian d'environ 1 pour mille (contenant une minime quantité d'iodure de sodium) et celles de St-Ghristau dans les Pyrénées françaises, intéressantes par la faible proportion de sulfate de cuivre qu'elles renferment, bien que leur minéralisation totale ne soit que d'environ 0,3 pour mille.

Imfierfeetioiis des classifications. — Aucune classification d'eaux minérales naturelles, quoique bien étudiées, ne saurait être réellement parfaite; car elles présentent des variétés infinies dans leurs éléments constitutifs et dans leur proportion relative. Nous croyons cependant que la classification adoptée ici paraîtra pratiquement la mieux appropriée aux recherches et la plus facile à retenir. On a dû placer quelques stations dans

deux (lu huis groupes dilTéi'ents, .soit parce qu'une môme station possède des sources minérales appartenant à des groupes dilVérents, soit en tenant compte d'une seule source altribualile â deux groupes par la nature de ses éléments constitutifs ciiimiques.