CHAPITRE VIII

De V Analyse des Eaux minérales.

On donne le nom d’eau minérale à celle qui renferme un assez grand nombre de matières pour avoir de la saveur , et pour exercer une action marquée sur l’économie animale. Autrefois on divisait les eaux minérales en eaux thermales ou chaudes , et en eaux froides. Cette division n’étant d’aucune utilité pour l’étude, a été abandonnée, et on lui en a substitué une autre fondée sur la nature des substances qui entrent dans la composition des eaux et qui y prédominent. On distingue aujourd’hui des eaux gazeuses , sulfureuses , ferrugineuses et salines. Celte distribution peut être utile sous le rapport des propriétés médicales des eaux minérales: mais elle est d’un faible secours

en chimie : en effet, lorsqu’on a déterminé que l’eau appartient à la section des ferrugineuses , par exemple , on n’en est pas moins obligé , si on veut en faire une analyse exacte, d’y rechercher d’autres sels , des gaz , etc , qu’elle peut contenir.

Substances que Von a rencontrées dans les eaux minérales (i). Acide hydro-sulfurique, hydro-sulfates de soude et de chaux sulfurés ; acide carbonique , carbonates de chaux 9 de magnésie et de fer dissous à la faveur de l’acide carbonique; carbonate de soude; carbonates de potasse et d’ammoniaque ; sulfates de soude , de chaux , de magnésie , d’alumine, de potasse, d’ammoniaque, de fer' et de cuivre; alun ; hydro- chlorates de soude , de chaux v de magnésie, de potasse, d’ammoniaque, d’alumine, et,.

suivant Bergtnan , de baryte, et même de manganèse , d’a- %

(1) Les. substances écrites en caractères italiques sont celles que l’on rencontre le plus souvent.

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près Witliering ; nitrates de potasse, de chaux et de magnésie j acide borique, sous -borate de chaux; soucie; silice; acide sulfureux; matières végétales et animales ; oxigène et azote.

Ces substances ne peuvent pas se rencontrer toutes dans Ja même eau minérale : en effet , plusieurs d’entre elles se décomposent mutuellement, comme nous l’avons fait voir dans le tableau du tome ier, page 685 ; il est rare qu’une eau en contienne au-delà de huit ou dix.

L’analyse dont nous allons nous occuper étant assez compliquée, nous croyons devoir examiner tout ce qui y est relatif dans trois sections distinctes : i°. moyens de déterminer la nature des principes des eaux minérales; 20. procédés à l’aide desquels on peut les séparer ou en déterminer les quantités; 3°. applications des préceptes établis à l’analyse des principales eaux. «

§ Ier. Des Moyens propres à faire connaître la n a tu te des principes contenus dans les eaux minérales.

1193. On en remplit une fiole et un tube recourbé qui se rend sous des cloches pleines de mercure , et on chauffe jusqu’à l’ébullition pour en dégager les gaz ( voy . § 98 ) ; au bout d’un quart d’heure, on laisse refroidir l’appareil : supposons que l’on ait obtenu des gaz, on en détermine la nature , comme nous l’avons dit en parlant de l’analyse des fluides aériformes; si l’eau minérale contenait du souscarbonate d’ammoniaque , on obtiendrait également dans la cloche une eau alcaline , ce sous-carbonate étant volatil au-dessous de la température de leau bouillante. ( § 449 )• Si l’eau minérale ne s’est pas troublée , on la fait bouillir encore pendant vingt à vingt-cinq minutes, et si elle continue à conserver sa transparence, on est certain qu’elle ne renferme ni du carbonate de chaux , ni du carbonate

5/fO QUATRIÈME TÀRTîE.

de magnésie, ni du carbonate de fer : en effet, ces carbonates ne se trouvent en dissolution dans les eaux minérales qu’à la faveur de l’acide carbonique } d'où il suit qu’en chassant celui-ci par l’ ébullition 9 ils doivent se précipiter. Supposons s au contraire, que l’eau se trouble par l’ébullition , et que le gaz obtenu soit de l’acide carbonique, il est évident que l’un ou l’autre de ces carbonates, ou deux d’entre eux, ou tous les trois, font partie de l’eau minérale. Si le précipité est coloré en jaune brunâtre , on peut présumer qu’il contient du carbonate de fer. Du reste, on fait l’analyse de ce précipité en le dissolvant dans l’acide hydro-chlorique , et en traitant les bydro-cbl orales solubles comme il a été dit en parlant des pierres ( E , p. 534 de ce vol. ).

Si le liquide qui a bouilli, que nous nommerons D , et dont on a séparé les carbonates insolubles , n’a point l’odeur d’oeufs pourris et ne précipite point en noir l’acétate de plomb, tandis que l’eau minérale qui n’a pas été chauffée jouit de ces deux propriétés , on est certain qu’elle ne renferme point d’hydro-sulfate sulfuré, mais qu elle contient de Y acide lydro- sulfurique , et, dans ce cas, celui-ci aura été dégagé et recueilli dans les cloches.

Si le liquide D ne donne point un précipité bleu par rhydro-cyanate de potasse et de fer ( prussiate ) , il ne renferme point de sulfate de fer- si l’eau minérale que l’on n’a pas fait bouillir donne ce précipité avec ce meme réactif, on peut affirmer qu’elle contient du carbonate de fer, et, dans ce cas, celui-ci se sera déposé pendant l'ébullition, Si le liquide D verdit le sirop de violette et fait effervescence sans dégager des vapeurs lorsqu’on le mêle avec quelques gouttes d’acide sulfurique , on est certain qu’il renferme un carbonate soluble par lui-même , qui pourra être le carbonate de potasse , et surtout celui de soude . S’il donne par l’hydro- chlorate de baryte un précis

DE I.1 ANALYSE DES EAUX Ml NÉ II A LES» 5q I .

pîtc blanc, insoluble clans l’eau et. dans un excès d’acide nitrique, il contient un ou plusieurs sulfates. Si le nitrate d’argent y fait naître un dépôt cailleboté de chlorure d’argent, insoluble dans l'acide nitrique et soluble’ dans l’ammoniaque, il renferme un ou plusieurs hydro-chlorates. Si , après l’avoir décomposé par la potasse , et avoir séparé le précipité par le filtre, le liquide qui en résulte , évaporé jusqu’à siccité, donne un produit qui fuse sur les charbons ardens , ou en augmente la flamme , il contient un ou plusieurs nitrates.

Si le liquide D , traité par un excès d’ammoniaque , et séparé du précipité par le filtre, donne un nouveau précipité parla potasse, il contient un sel magnésien , soluble dans l’eau par lui-même. S’il laisse déposer du cuivre sur une lame de fer, ou qu’il bleuisse par l’ammoniaque, il renferme un sel de cuivre, qui probablement est le sulfate. S’il donne par l’acide oxalique un précipité blanc insoluble dans un excès d’acide oxalique , soluble dans^l’aicide nitrique pur , et susceptible de fournir de la chaux vive par la calcination, il contient un sel calcaire soluble par lui-même. Si , étant évaporé jusqu’à siccité, il se réduit en une masse qui, triturée avec la chaux vive, laisse dégager de l’ammoniaque , il renferme un ou plusieurs sels [ammoniacaux autres que le sous-carbonate.

feu- Des Procédés à l’ aide desquels on peut séparer les | principes constituans des eaux, minérales , ou en de terri miner les quantités.

Afin de simplifier l’analyse dont nous allons nous oejeuper , supposons d’abord que l’on ait reconnu, par les jessais préliminaires , que l’eau minérale ne contient que Ides matières iixes et «rcedes substances volatiles suivantes : K oxig 'ene , azote , acide carbonique , acide hydro-stdfu bique ) acide sulfureux : et sous-carbonate d’ammoniaque :

1194. i°. On sépare Yoxigène et Y azote par ia chaleur 1 comme nous l’avons dit § 98 , et on en détermine les quantités au moyen de l’hydrogène dans l’eudiomètre, ou au moyen du phosphore (1).

1195. 20. On dégage l’acide carbonique en faisant bouillir l’eau dans des vaisseaux fermés pendant cinq à six minutes ; on en apprécie le poids en le recevant dans une éprouvette contenant une dissolution d’ammoniaque et d’hydro-chlorate de chaux : en effet, à mesure que le gaz arrive, il se précipite du carbonate de chaux, tandis qu’il se forme de l’hydro-chlorate d’ammoniaque soluble 5 on pèse le carbonate de chaux lavé et desséché, et son poids indique celui de l’acide qu’il renferme. On pourrait se demander si l’acide carbonique obtenu dans cette expérience était combiné ou non , dans l’eau minérale , à un sous-carbonate : rien ne serait si facile à déterminer : en effet, dans le cas où cette combinaison aurait lieu y le sous-carbonate se précipiterait parTébullition -, on en apprécierait le poids, et le gaz^acide carbonique recueilli serait égal à celui qui fait partie du sous-sel , puisque les sous-carbonates contiennent la moitié de l’acide qui se trouve dans les carbonates saturés.

1196. 3°. L’acide hydro- sulfurique doit* être également séparé par l’ébullition dans des vaisseaux fermés *, mais on doit le recevoir dans une dissolution à' acétate de plomb acide dans laquelle il fait naître un précipité noir de sulfure de plomb ; on connaît la quantité de soufre que celui-ci contient , et le soufre étant connu, on apprécie facilementlepoids de l’acide hydro-sulfurique dont il fait partie.

1 197. 4°. Quant à l’acide sulfureux , on le sépare de la

(1) Il est inutile de faire remarquer que, dans* toutes les expériences dont nous allons parler, on agit sur une quantité d’eau connue.

DE l’aTJÀLYSE DES EAUX MIwÜllALES. 543

meme manière , et on le reçoit dans de l’eau distillée; pour «ni déterminer le poids , on le transforme en acide sulfurique , au moyen , du chlore , et on verse dans la liqueur assez, de nitrate de baryte pour faire passer tout l’acide sulfurique à l’état de sulfate insoluble ; on pèse celui-ci , et on connaît la quantité d’acide sulfurique, et par conséquent celle de l’acide sulfureux.

1198. 5°. Le sous- carbonate d' ammoniaque s’ obtient en distillant l’eau minérale ; il passe dans le récipient; on en détermine la quantité en saturant le produit volatilisé par l’acide hydro-chlorique , et en faisant évaporer l’hydrochlorate, dont on apprécie le poids.

1 199. Supposons maintenant que l’eau minérale , au lieu de contenir plusieurs matières fixes et une seule substance volatile , en contienne deux ou trois. Premier exemple . L'eau renferme de l'oxigène, de l'azote et de l'acide carbonique. On la fait bouillir dans une fiole munie d’un tube

! recourbé (la fiole et le tube sont entièrement remplis); les trois gaz se dégagent, et vont se rendre dans une cloche ! graduée; on absorbe Y acide carbonique au moyen de la 1 potasse caustique, et le résidu, formé d’oxigène et d’azote, i est traité dans l’eudiomètreà hydrogène. Deuxième exem- . i pie. L eau j'enferme de V acide carbonique et de V acide sul- I fireux. On sature l’acide sulfureux avec un peu d’acétate 1 de chaux , de manière à former du sulfite de chaux insoî lubie; alors ont agit sur l’eau comme si elle ne contenait ! que de l’acide carbonique. ( V oy. § 1195.) Pour détermi- I lier la quantité d'acide sulfureux, on prend une nouvelle ij portion d’eau et on la chauffe dans des vaisseaux fermés ; îles acides sulfureux et carbonique se dégagent , et se dis- : solvent dans une certaine quantité d’eau distillée, disposée r préalablement dans le récipient; on agit ensuite sur ce li- 1 quide comme si l’acide sulfureux y existait seul. ( F oy. § 1197.) Troisième exemple. L'eau contient de l'acide

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hydro-sulfurique et de F acide carbonique. On la chauffe dans des vaisseaux fermés pour en dégager les deux gaz* que Ton fait passer à travers une éprouvette contenant une dissolution d’acétate acide de plomb , qui arrête et décompose l’aci de hydro-suif urique , tandis qu’elle n’exerce aucune action sur Facide carbonique 5 celui-ci sort de l’éprouvette» et va se rendre dans un flacon dans lequel on a mis de l’ammoniaque et de l’hydro-chlorate de chaux ( V oy . § 1195 et 1196.)

Après avoir indiqué les procédés à l’aide desquels 011 peut apprécier les quantités des matières volatiles contenues dans les eaux minérales , nous allons exposer ceux que Fou doit suivre pour parvenir' à connaître les proportions des matières^fnres. O11 saura combien il y a d "hydro-sulfate sulfuré en versant dans l’eau minérale qui a bouilli pendant une demi-heure, de 1 acide acétique, et en faisant arriver le gaz acide hydro-sulfurique qui se dégage dans une éprouvette contenant de l’acétate acide de plomb* il se forme un précipité noir de sulfure de plomb, dont on connaît les pro-* portions de soufre et de plomb ; il y a en outre une portion de soufre de F hydro-sulfate sulfuré qui se dépose dans la cornue.

Les autres principes contenus dans l’eau, que nous supposons débarrassée de tous les principes volatils et exempte d’hydro-sulfate, seront séparés , et leur quantité déterminée par le procédé suivant. On la fera évaporer jusqu’à siccité dans une bassine de cuivre étamée -, 011 détachera parfaitement la masse, et 011 la fera bouillir avec de Veau distillée à plusieurs reprises , jusqu’à ce que le liquide n’ait plus d’action sur elle ; on obtiendra un résidu R. ILe solution sera évaporé , et lorsqu’il sera parfaitement desséché on le traitera à une douce chaleur par de l alcool concentré à 0,817 de densité, qui pourra dissoudre quelques tua li ères : supposons qu’il en dissolve , et appelons A la dissolution 5

DE L’ANALYSE DES EAUX MINÉRALES. f>,|5

le résidu, insoluble dans l’alcool à 0,817 7 sera traité par l’alcool moyennement concentré à 0,872 de densité, qui dissoudra encore quelques sels ; nous nommerons F cette seconde dissolution alcoolique; enfin il y aura un résidu salin E insoluble dans l’alcool et soluble dans l’eau ; d’où il suit que, par ce moyen, 011 parviendra à partager les matières contenues dans l’eau minérale qui a bouilli , en quatre portions; savoir : R , formée des substances qui sont insolubles dans l’eau; A , composée de celles qui sont solublees dans l’eau et dans l’alcool concentré ; F, qui renfermera celles qui peuvent se dissoudre dans l’eau et dans l’alcool moyennement concentré; enfin E, qui contiendra celles qui sont solubles dans l’eau et insolubles dans l’alcool.

1200. R 11e pourra contenir tout au plus que les carbonates de chaux, de magnésie et de fer, du sulfate de chaux et de la silice. Su pposons qu’il en soit ainsi ; par l’acide bydro-

i clilorique faible , on transformera les trois carbonates eu | hydro-chlorates solubles (1) ; on filtrera , et après avoir lavé légèrement le résidu de sulfate de chaux et de silice , on le t fera bouillir avec du sous-carbonate de potasse et de l’eau distillée; par ce moyen , on transformera le sulfate en carbonate de chaux insoluble ; on lavera parfaitement le réi sidu,eton le traitera par l'acide hydro -clilorique faible, qui I fera passer le carbonate à l’état d’hydro-chlorate de chaux soluble , et qui n’agira point sur la silice.

1201. A. Les matières solubles dans l’alcool concentré 8; sont la soude, les nitrates de chaux, de magnésie, les | hydro-chlorates de chaux et de magnésie. On les fera disa soudre dans l'eau : si le liquide ne rétablit point la cou-

(1) Nous avons indiqué, en parlant de l’analyse des pierres By b! comment il faut déterminer les principes coustituans de ces I trois sels.

Jeur de tournesol rougi par un acide, il ne contient point de soude libre : supposons ce cas , qui est le plus commun :

On divisera le liquide en deux portions égales 5 dans l’une , on versera une assez grande quantité de nitrate d argent pour précipiter tout l’acide hydro-chlorique et former du chlorure d’argent ; on pèsera celui-ci après l’avoir lavé et desséché : son poids fera connaître celui de laeide hydro-chlorique qui est combiné avec la chaux et avec la magnésie. On versera dans l’autre portion de dissolution saline assez de sous-carbonate de potasse pur pour précipiter la chaux et la magnésie à l’état de sous-carbonates ; on lavera le précipité , on le fera sécher , et, par l’acide sulfurique , on déterminera la quantité de chaux et de magnésie qu’il renferme $ en sorte que, par ce moyen, on connaîtra combien il y a d’acide hydro-chlorique, de chaux et de magnésie dans les hydro-chlorates et les nitrates de chaux et de magnésie dont 011 cherche à apprécier les proportions. Supposons que l’on ait agi sur 100 grains d’un pareil mélange, et que l’on ait trouvé , par les expériences que nous venons de rapporter, que la quantité de chaux, de magnésie et d’acide hydro-chlorique qu’il contient s’élève à 80 grains , il est évident qu’il renfermera 20 grains d’acide nitrique. 11 sera, d’ailleurs, aisé de vérifier si la chaux et la magnésie se trouvent dans le rapport convenable pour la saturation des acides hydro-chlorique et nitrique dont les quantités sont connues.

F. La liqueur alcoolique F contient les hydro-chlorates de soude et d’ammoniaque 5 on l’évaporera jusqu’à siccitéj et on calcinera le produit ; l’hydro-chlorate d’ammoniaque sera volatilisé, tandisrpie celui de soude restera ; par conséquent la différence entre le poids , avant et après la calcination , donnera la quantité d’hydro-chlorate volatilisé.

ï202. E. Les matières solubles dans beau et insolubles