ANALYSE DES DEPOTS ET CONCRÉTIONS DE LA SOURCE

Il faut d’ahord laver ces produits pour enlever les corps retenus mécaniquement à la surface et dissoudre les sels solubles adhérents. On traite environ 200 grammes de concrétions (ou de résidu provenant de l’évaporation de fOO à 150 litres), par Peau acidulée avec de l’acide chlorhydrique ; on laisse digérer à chaud et on filtre. On obtient de la sorte une dissolution et un résidu insoluble.

Ce dernier est généralement formé de sable, de silice hydratée, d’alumine et de matières organiques, voire même de soufre, si Peau est sulfureuse ; il peut aussi contenir du sulfate de chaux, du sulfate de strontiane etc. On le fait bouillir avec de la soude caustique pour dissoudre la silice hydratée, le soufre et V alumine ; on

ANALYSE DES EAUX

filtre ; on traite le résidu, sur le filtre, par l’acide chlorhydrique étendu ; on recherche la strontiane et la baryte dans cette dissolution chlorhydrique.

Analyse de la dissolution. — La chauffer à 70“ environ et y faire passer un courant d’acide sulfhydrique, que l’on continue pendant le refroidissement. On abandonne le liquide dans un endroit chaud, jusqu’à ce qu’il ne répande plus qu’une faible odeur d’acide sulfhydrique ; filtrer, laver e.t sécher le précipité formé : on le fait digérer avec du sulfure de carbone, pour enlever la plus grande partie du soufre libre, puis on le chauffe légèrement avec du sulfure de potassium jaune; on étend d’eau, on filtre et on lave avec de l’eau contenant du sulfure de potassium. La liqueur filtrée est précipitée avec l’acide chlorhydrique ; filtrer, laver et dessécher le précipité qu’on traite de nouveau par le sulfure de carbone. S’il y a un résidu, on le met dans une capsule de porcelaine, avec le filtre, et on l’oxyde par l’acide nitrique fumant et pur; il faut ensuite évaporer la majeure partie de l’acide, neutraliser par le carbonate de soude, ajouter un peu de nitrate de soude et chauffer jusqu’à fusion. On reprend la masse fondue par l’eau froide, on filtre et on lave avec un mélange d’eau et d’alcool. Dans la solution aqueuse, chercher Y acide arsenique, et dans le résidu, V antimoine et Y étain.

Pour rechercher des traces d’arsemc, il faut employer de préférence l’appareil de Marsh, en prenant toutes les précautions que nécessite le maniement de cet appareil ; dans le cas qui nous occupe, il ne faut pas oublier de chasser l’acide nitrique, en traitant la solution aqueuse concentrée par l’acide sulfurique et en faisant bouillir jusqu’à ce qu’il ne reste plus de traces d’acide nitrique dans le liquide. ,

On dissout le résidu, insoluble dans l’eau, dans l’acide chloïhydrique ; on introduit la dissolution dans une capsule de platine avec un morceau de zinc (exempt de plomb) : Yantimoine et Yétain se déposent à l’état métallique. Quand le dégagement d’hydrogène aura cessé, retirer le morceau de zinc, laisser déposer, décanter le liquide clair avec précaution et chauffer les métaux déposés avec l’acide chlorhydrique : on décante et on répète plusieurs fois le même traitement : Yétain seul se dissout. Le meilleur moyen de caractériser ce métal, c’est d’ajouter à la dissolution chlorhydrique un excès de bichlorure de mercure, l’étain se trouvant à l’état de sel au minimum enlèvera du chlore au bichlorure de mercure pour former du bichlorure d’étain, tandis qu’une partie du mercure se précipitera à l’état de protochlorure, ce qui caractérisera la réaction.

Le résidu insoluble dans l’acide chlorhydrique servira à rechercher Yantimoine ; on chauffe ce résidu avec un peu d’eau tenant en dissolution de l’acide tartrique, puis on ajoute quelques gouttes d’acide nitrique en continuant de chauffer légèrement : l’antimoine se dissout ; en faisant passer dans la solution étendue d’eau un courant d'hydrogène sulfuré, on obtiendra un précipité rouge-orangé, caractéristique, de sulfure d’antimoine.

Si, après avoir traité par le sulfure de potassium le précipité produit par l’acide sulfhydrique, il y a un résidu, on le retire du filtre après lavage, on le fait bouillir avec de l’acide azotique étendu et on filtre; s’il y a un résidu, on le traite par une dissolution d’acide sulfhydrique ; s’il noircit, c’est du sulfate de plomb qui s’est formé dans tous les traitements précédents. On recherche le plomb dans la dissolution nitrique ; on évapore cette solution à siccité avec quelques gouttes d’acide

ESCYCLOPEDIE CHIMIQUE.

sulfurique, on reprend par un peu d’eau ; s’il y a un résidu, c’est du sulfate de plomb, qui doit noircir quand on l’arrose d’une dissolution d’acide sulfliydrique. On cherche le cuivre, dans le liquide séparé du sulfate de plomb, avec l’aniraoniaque (coloration bleue céleste), ou avec le prussiate jaune de potasse (précipité brunrouge, si la quantité est notable; coloration rouge, s’il n’y a que des traces de cuivre). Cette dernière réaction est très sensible; le précipité formé est insoluble dans les acides étendus et décomposé par la potasse.

Du liquide séparé par filtration du précipité de sulfures, formé par l’hydrogène sulfuré, on prend une portion servant à la recherche des acides phosphorique et sulfurique.

On met le reste du liquide dans un hallon, on ajoute du chlorhydrate d’ammoniaque, de l’ammoniaque et du sulfhydrate d’ammoniaque ; le hallon étant rempli jusqu’au col, on laisse déposer dans un endroit chaud, jusqu’à ce que le liquide paraisse jaune et non plus verdâtre. 11 ne reste plus qu’à décanter sur un filtre, à laver le précipité avec de l’eau additionnée de sulfhydrate d’ammoniaque et à rechercher dans le liquide la chaux, la strontiane, la magnésie et la baryte qui pourrait encore s’y trouver.

On dissout les sulfures dans l’acide chlorhydrique étendu et on recherche dans la dissolution le cobalt, le nickel, le fer, le manganèse, le zinc, l’alumine et l’acide silicique.

A cet effet, évaporer à siccité, reprendre par l’acide chlorhydrique étendu, filtrer, laver et calciner (acide silicique) ; traiter le liquide par la lessive de soude : le zinc et l’alumine se dissolvent; chercher l’alumine en acidulant la liqueur par l’acide chlorhydrique et en ajoutant à chaud de l’ammoniaque en léger excès. On cherche le zinc dans une autre portion de la liqueur alcaline avec un peu (c’est-àdire pas un excès) d’acide sulfhydrique.

Le résidu insoluble dans la soude est dissous dans l’acide chlorhydrique étendu, additionné d’ammoniaque et de sulfhydrate d’ammoniaque. Après dépôt parfait, filtrer, laver à l’eau contenant du sulfhydrate d’ammoniaque. On dissout les sulfures dans l’acide chlorhydrique très faible (1 d’acide chlorhydrique d’une densité de 1,12 et 5 d’eau) : si le précipité se dissout complètement, absence de cobalt et de nickel, ou tout au moins d’une quantité appréciable de ces métaux. On fait bouillir jusqu à expulsion d’acide sulfhydrique, on ajoute un peu d’acide azotique et ou filtre, si c’est nécessaire ; on caractérise le fer, avec le sulfocyanure ou le ferrocyanure de potassium. On précipite une partie du liquide par la soude et dans le précipité on recherche le manganèse, en l’essayant au chalumeau avec le carbonate de soude, dans la flamme d’oxydation.

Si le précipité de sulfures ne s’est pas complètemeiit dissous dans l’acide chlorhydrique étendu, il faut rechercher le cobalt et le nickel. Pour cela, incinérer le filtre dans un creuset de porcelaine et traiter le résidu par l’acide chlorhydrique additionné de quelques gouttes d’acide azotique ; étendre d’un peu d’eau, ajouter un léger excès d’ammoniaque et filtrer : le liquide ammoniacal est bleu, si le nickel domine ; brunâtre, si c’est le cobalt ; mais si les deux métaux sont ensemble, il a une couleur intermédiaire indéfinissable. On évapore la liqueur ammoniacale à siccité, on chasse les sels ammoniacaux en chauffant légèrement au louge, on prend une partie du résidu que l’on essaye au chalumeau. On le porte.

ANALYSE DES EAUX

avec du borax, dans la flamme extérieure, puis dans la flamme intérieure. Si la perle, dans la flamme d’oxydation, est violette, quand elle est chaude, brun-rouge pâle, quand elle est froide, et devient grise et trouble dans la flamme de réduction, c’est qu il y a du nickel. Si elle est bleue, chaude ou froide, dans la flamme intérieure ou dans la flamme extérieure, c’est du cobalt. Mais, comme dans ce dernier cas, on ne pourrait pas reconnaître bien nettement la présence du nickel, on opère de la façon suivante: dissoudre le reste du résidu dans un peu d’acide chlorhydrique additionné de quelques gouttes d’acide azotique ; évaporer presque à siccité ; ajouter de l’azotite de potasse, puis de l’acide acétique. On laisse déposer assez longtemps à chaud : s’il y a du cobalt, il se fait un précipité aune d’azotUe cobaltico-potassique ; le précipité se fait immédiatement dans des solutions un peu concentrées. On filtre, et, dans le liquide, on cherche le nickel, en précipitant par la lessive de soude et en caractérisant ce précipité.

h’acide titanique se recherche en précipitant par l’ammoniaque une dissolution chlorhydrique de dépôts ou concrétions, en fondant le précipité avec du bisulfate de potasse et traitant la masse fondue comme il a été dit plus haut.

On recherche le fluor sur une portion particulière du dépôt ou des concrétions.

Pour caractériser les acides apocre'nique et crénique, faire bouillir pendant quelque temps le dépôt ou la concrétion avec de la lessive de potasse ou de soude ; aciduler le liquide avec de l’acide acétique, ajouter de l’ammoniaque et laisser déposer environ douze heures. On sépare par filtration le précipité d’alumine et de silice qui se forme généralement. On ajoute de nouveau de l’acide acétique jusqu’à réaction acide, puis une dissolution d’acétate neutre de cuivre : s’il se forme un précipité brunâtre, c’est de V apocre'nate de cuivre. On sépare le liquide du précipité par filtration ; on ajoute du carbonate d’ammoniaque, jusqu’à ce que le liquide de vert devienne bleu et on chauffe.' Si l’on obtient un précipité vert bleuâtre, c’est du crénate de cuivre.

De même que pour l’analyse qualitative, il est bon de diviser les eaux en eaux douces naturelles et en eaux minérales proprement dites.

EAUX DOUCES NATURELLES, DE SOURCE, DE FONTAINE, DE RIVIÈRE, DE FLEUVE, ETC.

Hydrotimétrie. — Le procédé hydrotimétrique, donné par Clark en 1847, a été étudié par Fehling et Faiszt et enfin régularisé par Boutron et Boudet. Ce procédé est très expéditif pour juger de la dureté d’une eau. Il suffit généralement pour les besoins industriels.

Une eau est dure ou douce suivant quelle contient une plus ou moins grande quantité de sels calcaires et magnésiens en solution.

Le procédé est fondé sur la propriété que possède le savon de rendre l’eau pure mousseuse et de ne produire de mousse dans les eaux chargées de sels terreux, qu’autant que ces sels ont été décomposés par une proportion équivalente de savon et qu’il reste un petit excès de celui-ci dans la liqueur. Cette donnée est très importante dans la blanchisserie, le savon n’agissant que lorsque les sels calcaires et magnésiens sont précipités; plus ces sels seront abondants, plus on emploiera de savon en pure perte.

La liqueur d’épreuve se prépare en faisant dissoudre à chaud 100 grammes de savon blanc de Marseille dans 1600 grammes d’alcool à 90», on filtre et on ajoute 1000 grammes d’eau distillée. Cette liqueur doit donner une mousse persistante, lorsqu’on a versé 25“ de l’hydrotimètre dans 40“-'- d’une liqueur normale contenant soit 08%25 de chlorure de calcium, soit 0s^,59 d’azotate de baryte par litre.

Les essais hydrotimétriques s’exécutent au moyen d’un flacon de 60“-“- et jaugé à 10, 20, 50 et 40“-“' par des traits circulaires et d’un hydrotiinètre. L’hydrotimètre est gradué de telle manière que le trait circulaire marqué au sommet de l’instrument est la limite que la liqueur doit y atteindre pour faire l’opération ; la division comprise entre ce trait circulaire et 0", représente la proportion de liqueur de savon nécessaire pour produire le phénomène de la mousse avec l’eau distillée pure.

Les degrés à partir de 0 sont les degrés hydrotimétriques. Chaque essai exige 40'‘*- d’eau que l’on mesure dans le flacon lui-même.

252 EKCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

La composition de la liqueur a été calculée de manière que chaque degré représente Oe^l de savon neutralisé par 1 litre de l’eau soumise à l’expérience; ainsi, si l’on a versé 18 divisions de la burette, on en conclut que l’eau contient une quantité de sels terreux tels, qu’il faut , employer 18 décigrammes de savon par litre avant d’obtenir la mousse, c’est-à-dire en pure perte.

Chaque degré hydrolimétrique correspond soit à 0,0114 de chloi’ure de calcium, soit à 0,01 de carbonate de chaux.

Quand l’opération est terminée, la mousse doit former à la surface une couche régulière de plus d’un demi centimètre d’épaisseur, et se maintenir au moins dix minutes sans s’affaisser.

Si l’eau soumise à l’expérience donne naissance à des grumeaux, lorsqu’on la mélange à la liqueur hydrotimétrique, ou si son degré dépasse 25 ou 30°, on doit conclure que cette eau est trop cliargée de sels terreux pour qu’on puisse l’essayer telle quelle est, et qu’il est nécessaire de la mélanger avec de l’eau distillée de manière à la ramener à un degré hydrotimétrique inférieur à 30“. On y ajoute donc une, deux ou trois fois son volume d’eau distillée, suivant qu’elle est plus ou moins impure, et cette addition se fait facilement au moyen du flacon jaugé de 10 en 10 centimètres cubes : il faut, dans ce cas, avoir soin de compter le double, le triple ou le quadruple du degré observé, suivant que l’on a ajouté un, deux ou trois volumes d’eau distillée.

Boutron et Boudet ont poussé plus loin le procédé liydrotimétrique : ils détei’minent l’acide carbonique, la chaux, la magnésie, etc., par cette méthode.

Le procédé liydrotimétrique est certainement commode et rapide pour juger les eaux bonnes pour certains usages du ménage ou de l’industrie ; mais il ne présente, pour les dosages, aucune garantie sérieuse, surtout si l’eau est très chargée en sels magnésiens.

La chaux et la magnésie agissent un peu différemment sur la solution de savon. La chaux forme immédiatement des sels gras insolubles, et même en faisant l’essai très rapidement, tous les sels de chaux sont précipités quand la mousse persistante apparaît; la magnésie agit moins vite et il est nécessaire de faire l’opération moins rapidement.

La précipitation complète d’une certaine quantité de magnésie exige une fois et demie autant de savon que la précipitation complète d’une quantité équivalente de chaux ; ce fait est assez curieux.

Pour constater la magnésie par la méthode hydrotimétrique. il suffit de préciïiiterla chaux par l’oxalated’ammoni.aquc, filtrer, et, dans la liqueur, verser la tein-

ture alcoolique de savon, en agitant pendant quelque temps : si l’on n’obtient pas de mousse persistante, c’est qu’il y a de la magnésie.

Pour l’analyse des eaux douces, on recherche ordinairement :

Bases : soude, chaux, magnésie. ,

Acides : sulfurique, azotique, silicique, carbonique, chlore.

Matières en suspension : argile, etc.

Si l’on avait en vue de doser quelque élément particulier, il faudrait le faire comme il sera dit à propos des eaux minérales.

Quand l’eau à analyser est trouble, on la laisse déposer et on soutire la partie claire avec un siphon.

Chlore. — On s’assure préalablement, par un essai qualitatif, si l’eau ren.'erme une quantité notable de chlore ; si la quantité est notable, on procède directement •au dosage sur 50 ou lOO'-'-; si non, on évapore d’eau jusqu’à réduction

à 50''”' et on procède au dosage sans la filtrer. Le procédé est basé sur ce fait que, si l’on verse du nitrate d’argent dans un mélange de chlorure alcalin et de chromate de potasse, le chromate d’argent qui se forme est immédiatement décomposé par le chlorure, et que, lorsque tout le chlore est passé à l’état de chlorure d’argent (blanc), il se forme du chromate d’argent (rouge).

Pour l’analyse des eaux, il est bon d’avoir une liqueur d’argent assez faible ; on dissout 4b%79 de nitrate d’argent fondu dans un litre d’eau distillée : de

cette dissolution précipite exactement 1 milligramme de chlore. On vérifie le titre de cette liqueur au moyen d’une solution titrée de chlorure de sodium, contenant Ib',648 de ce sel par litre; lO®'"’ de la liqueur d’argent doivent correspondre à 10®-

On introduit l’eau dans une fiole à fond plat, posée sur une surface blanche et on ajoute une solution de chromate de potasse de façon que l’eau prenne une faible teinte jaune, puis on agite en versant goutte à goutte la liqueur d’argent placée dans une burette graduée en dixièmes de centimètres cubes. L’opération est terminée quand la dernière goutte de nitrate d’argent donne un précipité rouge persistant.

11 faut s’assurer à l’avance que le chromate ne contient point de chlore ; il faut également s’assurer que l’eau n’est pas acide, ainsi que le nitrate d’argent, car en présence des acides, le chromate d’argent se dissout et l’on ne pourrait voir la fin de l’opération. Si l’eau était acide, il faudrait la saturer par une faible quantité de carbonate de magnésie.

Acide sdlpdriqde. — On emploie pour ce dosage 1000®-®- d’eau ; mais pour de faibles quantités d’acide sulfurique, il est bon de réduire l’eau à 1/2, 1/4, 1/6 de son volume. On acidulé l’eau par l’acide chlorhydrique, on chauffe presque à l’ébullition, on verse un excès de chlorure de baryum et on laisse déposer à une douce chaleur; on jette le liquide clair sur un filtre, puis on y fait tomber le précipité avec précaution ; on lave à l’eau chaude jusqu’à ce que les eaux de lavage ne contiennent plus de chlore et on calcine le précipité au rouge sombre.

Acide azotique. — Si, par un essai qualificatif, on a obtenu une réaction telle

qu’on puisse conclure qu’il y a une assez grande quantité de cet acide pour être dosé, on évapore un ou deux litres d'eau dans une capsule de porcelaine et, avec une faible quantité d’eau distillée, on fait tomber le résidu dans un ballon, sans s’inquiéter des parcelles de carbonate de cbaux adhérentes aux parois de la capsule, tous les azotates étant solubles. Les méthodes les plus convenables pour doser l’acide azotique dans le cas qui nous occupe, sont au nombre de deux : 1“ celle qui repose sur la décomposition de l’acide azotique par le protochlorure de fer :

6 FeCZ + KO, AzO* -+- 4 HCl = 4110 + ECU- 3 Fe^Cl^ + AzO^ ;

au moyen du permanganate de potasse, on dose le fer au minimum avant et après l’opération, et, de la quantité de fer passée au maximum, on déduit l’acide azotique. Cette méthode est peu convenable quand il y a des matières organiques dans le résidu de l’évaporation de l’eau. D’une manière générale, il est préférable d’employer la suivante :

Méthode qui repose sur la transformation de l'acide azotique en ammoniaque. — Avant de procéder au dosage de l’acide azotique par cette méthode, il est nécessaire de chauffer l’eau avec de la potasse jusqu’à ce qu’il ne se dégage plus de vapeurs alcalines.

Quand on chauffe un azotate dans un liquide alcalin au milieu duquel se forme de l’hydrogène à l’état naissant, tout l’acide azotique se transforme en ammoniaque et de la quantité de cette dernière, on peut déduire celle du premier : on reçoit l’ammoniaque dégagée dans une solution titrée d’acide sulfurique ; après l’opération, on titre l’acide sulfurique restant au moyen d’une solution de soude de force connue ; de la quantité d’acide sulfurique saturé, on déduit la proportion d’ammoniaque.

Pour faire le dégagement d’hydrogène, on prend 50 grammes de zinc finement granulé, 25 grammes de limaille de fer passée au tamis et purifiée par calcination dans un creuset fermé, et 30 centimètres cubes de lessive de potasse d’une densité de 1,3.

SILICE, CHAUX, MAGNÉSIE. — On évapore à siccité 1 litre d’eau acidulée par l’acide chlorhydrique ; on reprend le résidu par l’acide chlorhydrique étendu et on filtre ; la silice restera sur le filtre ; on incinère au rouge vif et l’on pèse. Dans le liquide filtré, on dose la chaux et la magnésie. On neutralise la liqueur par un léger excès d’ammoniaque et on la rend acide par l’acide acétique ; on verse alors de l’oxalate d’ammoniaque et on laisse déposer le précipité d’oxalate de chaux à une, douce chaleur : on filtre, on incinère le filtre au rouge sombre et on pèse la chaux à Fétat de carbonate de chaux ; si l’on craignait d’avoir décomposé une partie de carbonate de chaux, on arroserait le précipité avec une solution saturée de carbonate d’ammoniaque, on évaporerait à siccité et on chasserait l’excès de carbonate d’ammoniaque à l’aide d’une chaleur ne dépassant pas le rouge très sombre.

Dans la liqueur filtrée, d’où on a séparé la chaux, on dose la magnésie ; il est plus rigoureux de chasser les sels ammoniacaux par, évaporation du liquide et calcination du résidu. On dissout ce résidu dans l’eau acidulée d’acide chlorhydrique ; on ajoute quelques centimètres cubes de nitrate d’ammoniaque pour

maintenir en dissolution le fer et l’slumine, s’il y en a ; on verse de l’ammoniaque en excès et du phosphate de soude, on agite et on laisse déposer 12 heures au moins ; il se forme un précipité de phosphate ammoniaco-magnésien ; filtrer, laver le précipité avec de l’eau ammoniacale et l’incinérer au rouge ; on pèse la magnésie à l’état de pyrophosphate.

DOSAGE DTI RÉSIDU TOTAL. — On évapore à siccité avec précaution dans une capsule de platine tarée 1000 c. c. d’eau. On peut commencer l’opération à feu nu et la terminer au hain-marie ; on chauffe le résidu à l’étuve à 180", jusqu’à ce qu’il ne perde plus de poids. On obtient ainsi la quantité totale des sels. La quantité de résidu solide généralement admise, pour qu’une eau soit propre aux usages domestiques, est de 0 gr. 4 à 0 gr. 6 par litre.

DOSAGE DE LA SOUDE. — On réduit à 1/6 de leur volume 1250"‘'' de l’eau en évaporant dans une capsule ; on ajoute 2 à S"-"- de lait de chaux pur, de façon que le liquide soit fortement alcalin; on chauffe quelque temps et on verse le contenu dans un ballon jaugé de 250"'"’ On laisse refroidir, on affleure au trait de jauge, et on filtre à travers un filtre bien sec; on prélève 200"'"' du liquide, ce qui correspond à lOOO"'"- de l’eau primitive; on verse ces 200"-'’- dans un ballon jaugé de 250"’"', on y ajoute du carbonate d’ammoniaque et un peu d’oxalate d’ammoniaque, puis de l’eau jusqu’au trait de jauge. On laisse déposer, on filtre à travers un filtre bien sec, on mesure 200"-"- ce qui correspond à 800'-‘' de l’eau primitive; on ajoute un peu de chlorhydrate d’ammoniaque (pour transformer en chlorure de sodium, pendant la calcination, le peu de sulfate de soude qui pourrait encore rester) ; on évapore, on chauffe au rouge sombre et on pèse le chlorure de sodium qui reste. L’erreur, qui provient de ce que dans tous ces lavages on néglige le volume occupé par le précipité, est si faible qu’on peut n’en pas tenir compte.

L’acide carbonique se calcule par différence : on fait la somme des quantités d’acide sulfurique correspondant aux bases trouvées, ou on retranche d’abord celle qu’on a mesurée directement, puis celle qui correspond à l’acide azotique et au chlore trouvés (pour 1 équivalent de chlore, 1 équivalent d’acide sulfurique). Le reste équivaut à l’acide carbonique uni aux hases à l’état de carbonates neutres (40 parties d’acide sulfurique correspondent à 22 parties d’acide carbonique). On pourrait contrôler l’acide carbonique en évaporant un litre d’eau presque à siccité et en traitant ce résidu par de l’acide chlorhydrique titré ; il suffit de saturer l’excès de l’acide par une solution alcaline de force connue, pour en déduire la quantité d’acide chlorhydrique carbonique, et par suite la propositiou de ce dernier.

Il ne faut pas s’attendre à avoir un accord parfait entre le résidu total et la somme des éléments trouvés ; de la somme des éléments, il faut retrancher l’oxygène équivalent au chlore, ce dernier se combinant directement au métal et non pas à l’oxyde. Le résidu est généralement plus faible que la somme des éléments, car en évaporant l’eau, il y a un peu de chlorure de magnésium partiellement décomposé et rendu basique, puis la silice chasse un peu d’acide carbonique ; en outre, le carbonate de magnésie perd de l’acide carbonique en se déshydratant et reste dans

le re'sidu sous forme de carbonate basique, tandis qu’on le calcule à l’état de carbonate neutre.

DOSAGE DE l’ ACIDE CARBONIQUE LIBRE. — Pour les eaux qui nous occupent, le dosage le plus simple et le plus rapide est celui que l’on doit à Pettenkofer ; par ce procédé, on obtient la quantité d’acide carbonique que l’eau contient en plus que celle qui correspond aux carbonates neutres, par conséquent la quantité d’acide carbonique libre ou qui forme des bicarbonates.

Il suffit d’avoir une liqueur titrée d’acide oxalique, que l’on prépare en faisant dissoudre 26''»,8636 d’acide oxalique cristallisé dans un litre d’eau distillée, et une dissolution limpide de chaux ou de baryte. On commence par établir exactement le titre de l’acide oxalique par rapport à l’eau de chauxou debaryte; cette opération se fait sur 45“-'=’ de liqueur alcaline, dans un petit ballon que l’on peut fermer avec le pouce pendant que l’on agite pour favoriser la réaction ; la liqueur d’acide oxalique est telle que l'"'’ correspond à 1 milligramme d’acide carbonique. — On' met-lOO®"'’ de l’eau à essayer dans un petit ballon, on y verse d’une dissolution neutre et concentrée de chlorure de calcium ou de baryum et d’une dissolution saturée de chlorhydrate d’ammoniaque; on ajoute alors 45'’‘‘=’ de la solution titrée de chaux ou de baryte ; on ferme avec un bouchon en caoutchouc, on agite et on laisse reposer 12 heures: il ne faut pas filtrer le liquide, mais décanter avec une pipette deux fois 50 centimètres cubes ; on titre rapidement l’excès de chaux ou de haryte dans le premier essai et on dose rigoureusement dans la deuxième portion du liquide. On triple le nombre des centimètres cubes trouvés, lOO'-'- étant portés à ISO'-'- et on retranche le résultat du nombre des centimètres euhes nécessaires pour neutraliser 45‘=-‘’ d’eau de chaux ou de baryte. La différence est équivalente à la chaux ou à la haryte précipitée par l’acide carbonique et chaque centimètre cube correspond à 1 milligramme d’acide carbonique.

Comme on le voit, dans la méthode de Pettenkofer, on dose l’acide carbonique qui n’est pas combiné aux bases sous forme de carbonate simple, c’est-à-dire l’acide carbonique libre et l’acide à demi combiné, comme on a l’habitude de l’exprimer dans les analyses d’eaux minérales.

DOSAGE DES MATIÈRES ORGANIQUES. — Le dosage exact des matières organiques dans les eaux n’est pas facile ; le procédé qui consiste à calciner au rouge sombre le résidu desséché à 180» ne conduit qu’à un résultat approché, car la silice chasse de l’acide carbonique, et, de plus, on n’a rien de certain sur l’état où se trouve le carbonate de magnésie desséché à 180“.

On a cherché à employer le permanganate de potasse et on a essayé de conclure, d’après la quantité de ce sel réduit par l’eau, la proportion au moins comparative de matière organique. On se sert d’une dissolution de 3®', 96 de permanganate do potasse dans un litre d’eau distillée purifiée par une distillation sur un peu de permanganate : cette liqueur peut céder 1 milligramme d’oxygène par centimètre cube. Gomme type, on a une liqueur d’acide oxalique correspondant volume à volume à la liqueur précédente et qu’on prépare en àssolvant 78'',89 d’acide oxalique dans un litre d’eau distillée.

Pour essayer les deux liqueurs, on prend 20 cent, cube de la solution d'acide

ANALYSE QUANTITATIVE. Toi

osalifiue qu’on acidulé par l’acide sulfurique et qu’on chauffe à 40° environ ; on ajoute le permanganate, jusqu’à ce qu’onaitune coloration rose permanente pendant quelque temps. On fait ensuite le même essai sur 250 cent, cubes ou 500 cent, cubes de l’eau à essayer; on acidulé par l’acide sulfurique et on chauffe à 80°; on ajoute le permanganate par petites portions, jusqu’à ce que l’on ait une coloration rose, persistant pendant quelque temps. On évalue la matière organique, soit en calculant la quantité d’oxygène nécessaire pour sa combustion, soit en lui donnant l’équivalent de l’acide oxalique. Mais il est difficile de saisir la fin de l’opération. L’albumine est difficilement attaquée par le permanganate en solution étendue; de plus, l’eau peut contenir des substances autres réduisant le permanganate, telles que des azotites, de l’hydrogène sulfuré, du protoxyde de fer, etc.; enfin, les matières organiques ont une action réductrice qui varie suivant leur nature.

M. Franckland a proposé, pour évaluer la matière organique, de doser l’azote du résidu sec par la méthode d’analyse ordinaire. Ce procédé présente plusieurs inconvénients : on perd des matières organiques pendant l’évaporation à sec au bainmarie; de plus, si l’eau contient de l’acide nitrique, on a une autre cause d’erreur par le procédé du dosage d’azote par ignition; enfin, la faible quantité de matière organique, que l’on trouve dans les eaux, rend l’opération très délicate et très difficile.

MM. ’l^anklyn et Cliapmann ont donné une méthode qui permet de titrer l’ammoniaque résultant de la décomposition de la matière organique azotée au sein même du liquide. On dose d’abord l’ammoniaque libre et celle provenant de la combustion des matières albuminoïdes.

Pour cela, on se sert : 1“ du réactif de Nessler ; 2“ d’une solution étendue d’ammoniaque; 5° d’une solution alcaline de permanganate de potasse.

On prépare la solution d’ammoniaque en faisant dissoudre de chlorhydrate

d’ammoniaque dans un litre d’eau distillée; cette solution contient 1 milligramme d’ammoniaque par centimètre cube. 11 est bon d’avoir une solution plus faible, que l’on prépare en étendant la première solution de quatre-vingt-dix-neuf fois son volume d’eau distillée; c’est celle qu’on emploie généralement.

La solution de permanganate est faite en dissolvant 8 grammes de permanganate de potasse cristallisé et 200 grammes de potasse caustique dans 800 cent, cubes d’eau; on fait bouillir pendant quelque temps pour chasser toute trace d’ammoniaque et de matière organique azotée; on laisse refroidir et on amène le volume à l litre.

On monte un appareil distillatoire avec une cornue tubulée de 1200 cent, cubes dont on effile le col; celui-ci est relié au moyen d’un tube de caoutchouc à un condensateur de Liebig de 60 centimètres de long.

On verse dans la cornue au moyen d’un entonnoir 500 cent, cubes d’eau exactement mesurés ; si l’eau est acide, on la rend légèrement alcaline avec du carbonate de soude; on ferme la tubulure et on distille assez rapidement. On recueille les cinquante premiers centimètres cubes et on les met de côté pour les essayer comme il sera dit plus loin. On continue à chauffer et on rejette les 150 cent, cubes qui passent ensuite.

On éteint alors le feu ; il ne reste plus dans la cornue que 300 cent, cubes. Quand l’eau est refroidie, on ajoute 50 cent, cubes de la solution alcaline de permanganate

258 E.N'CYCLOPÉDIE CHIMIQUE. '

et on distille de nouveau en recueillant trois fois de suite dans des vases différents, 50 cent, cubes de liquide chaque fois, puis on arrête l’opération.

On a donc ainsi quatre solutions ; la première renfermant l'ammoniaque libre de l'eau, les trois autres, l’ammoniaque des matières albuminoïdes. Il ne reste plus qu’à titrer ces différentes liqueurs par le réactif de Nessler.

A la solution d’ammoniaque libre de l’eau, c’est-à-dire aux cinquante premiers centimètres cubes recueillis, on ajoute 2 cent, cubes de réactif de Nessler, on agite et on observe une coloration plus ou moins intense, selon la quantité d’ammoniaque contenue. Dans un autre tube, on introduit un volume connu de la solution titrée et faible d’ammoniaque, on l’amène à 50 cent, cubes et on l’additionne de 2 cent, cubes de réactif de Nessler ; puis on ajoute la solution ammoniacale étendue, placée dans une burette, jusqu’à ce que la coloration soit identique dans les deux vases, que l’on a soin de placer sur une plaque de porcelaine, pour bien juger de l’égalité des teintes. Il suffît de lire, sur la burette, la quantité d’ammoniaque employée, pour calculer la teneur en ammoniaque de l’eau à essayer : chaque cent, cube de la burette correspond à 1/100 de milligramme. On répète la même opération sur les autres parties contenant l’ammoniaque des matières organiques.

Il arrive quelquefois, dans certaines eaux, que le liquide recueilli à l’extrémité du récipient est trop riche en ammoniaque et que le réactif de Nessler y produit un précipité, au lieu d’une coloration. Dans ce cas, on devra étendre ce liquide d’une quantité connue d’eau distillée et ramener ensuite par le calcul au volume primitif.

Ce procédé de dosage n’indique que la teneur de l’eau en matières azotées. II sera bon dans l’essai d’une eau de contrôler les résultats obtenus précédemment en recherchant la quantité d’oxygène nécessaire pour brûler la matière organique.

On peut dire, d’une manière générale, qu’une eau très pure absorbe moins de 1/2 milligramme d’oxygène par litre; une eau potable en absorbe 2 à 3 milligrammes par litre.

Quant au calcul de l’analyse, il en sera parlé plus loin à propos des eaux minérales proprement dites. Remarquons seulement que d’ordinaire on s’appuie sur les principes suivants :

On combine d’abord le chlore au sodium, et, s’il en reste, on l’unit au calcium. Si, au contraire, il y a trop de soude, on la suppose unie à l’acide sulfurique. L’acide sulfurique, ou au moins le reste, sera compté avec la chaux. Le reste de la chaux et de la magnésie est calculé en carbonates tantôt simples, tantôt acides; on laisse la silice libre.

Mais ce calcul est arbitraire et les données de l’analyse qualitative nécessitent quelquefois une autre manière de calculer les résultats. Si, par exemple, l’eau évaporée a une réaction alcaline, c’est qu’il y a du carbonate de soude, ordinairement avec du sulfate de soude et du chlorure de sodium, parfois aussi de l’azotate de soude. La chaux et la magnésie sont alors complètement à l’état de carbonates.

Lorsqu’on aura terminé l’analyse d’une eau destinée à l’alimentation, il faudra rechercher si cette eau ne renferme pas de métaux toxiques, tels que le plomb, le cuivre, le zinc, le manganèse, etc. Une bonne eau potable ne doit pas contenir plus de 5 milligrammes de fer par litre. On peut rencontrer le manganèse dans les eaux qui avoisinent les blanchisseries.

AKALYSE DES EAUX MlIiÉRALES.

Le nombre de substances à doser dans les eaux minérales est considérable. 11 faudra surtout tenir compte des éléments suivants :

Basks : potasse, soude, litbine, cæsium, rubidium, oxyde de thallium, ammoniaque, chaux, baryte, strontiane, magnésie, alumine, protoxyde de fer, protoxyde de manganèse. On trouve aussi rarement ou en petites quantités : zinc, nickel, cobalt, cuivre, plomb, antimoine, étain.

Acides : sulfurique, phosphorique, silicique, carbonique, borique, azotique, azoteux, hyposulfureux, sulfhydrique, crénique, apocrénique, formique, propionique, etc. Rarement, ou en faibles proportions : acides arsénieux, arsénique, titanique. — Chlore, brome, iode, fluor.

Eléments non combinés et gaz indifférents. — Oxygène, azote, carbures d’hydrogène légers.

Matières organiques indifférentes.

Une analyse d’eau minérale se divise en deux parties, suivant les circonstances ; l’une qui se fait à la source même, l’autre au laboratoire.