T = 25“ 20» -IS

Dans ces différents cas, le refroidissement produit 1 gramme d’eau par mètre cube. En appliquant les formules ci-dessus, on obtient respectivement :

Amm. condensée dans l’eau 0,027 A 0,04 A 0,0G4A 0,11 A 0,19 A.

Amm. restant dans l’air 0,973 A 0,96 A 0,936 A 0,89 A 0,81 A.

On déduit de là que l’ammoniaque, condensée par une même quantité d’eau, croît rapidement à mesure que la température s’abaisse.

M. Schlœsing, en s’appuyant sur ces résultats, constate que l’on ne peut plus admettre, comme on l’avait fait jusqu’ici, que l’ammoniaque d’un nuage est entièrement entraînée par la pluie résultant de la condensation de ce nuage. Cette pluie, en traversant l’atmosphère, ne dissoudra pas non plus nécessairement toute l’ammoniaque contenue dans l’air. Cet entraînement aura lieu pour le nitrate d’ammoniaque, sel dénué de tension et qui flotte dans l’air à l’état de poussières; mais quant au carbonate d’ammoniaque, la pluie pourra en dissoudre, en abandonner ou conserver la même richesse selon les teneurs et les températures respectives des nuages d’où elle provient et des couches d’air qu’elle rencontre en tombant. M. Schlœsing a pu vérifier en effet par des dosages directs que la chute d’une pluie fait varier la richesse de l’air en ammoniaque tantôt en plus, tantôt en moins.

11 résulte également de ces considérations que la détermination des quantités d’ammoniaque, contenues dans l’eau de pluie recueillie à la surface du sol, ne peut fournir des données certaines sur la quantité d’alcali qui peut exister dans les régions de l’atmosphère où cette pluie s’est formée. En effet, cette eau, dans les pluviomètres qui servent à la recueillir, se trouve exposée pendant un temps assez long au contact de l’air ambiant ; par suite elle peut, suivant les cas, lui céder ou lui emprunter de l’ammoniaque.

11 faut donc pouvoir doser directement l’ammoniaque qui se trouve dans l’atmosphère. A cet effet, M. Schlœsing emploie un appareil, qui permet d’absorber en quelques heures tout l’alcali volatil que peuvent renfermer 30 000 litres d’air.

Cet appareil se compose d’une cloche à douille A d’une capacité de 3 litres, fermée à sa partie inférieure par un disque de platine DE, exactement emboîté sur

ses bords et percé de 500 trous de -

millimètre de diamètre. Cette cloche repose snr trois petits supports s, s, sur le fond d’un vase B à tubulure latérale, laquelle est reliée à un tube C, chargé d’amener Pair dont on veut doser l’ammoniaque. L’espace annulaire compris entre la cloche et le vase B est fermé vers la partie supérieure de ce vase par un tube en caoutchouc ayant la forme d’un tore, auquel est soudé un petit tuyau H que l’on peut mettre en communication avec un

EKCïCLOI'ÉDIE CHIMIQUE.

réservoir d’eau placé à une hauteur de 5 à 4 mètres. Sous l’inQuence de cette pression, l’anneau T se distend et forme un joint étanche.

Lorscjuel’on veut opérer, on introduit dans la cloche 300 eentimètres cubes d’eau acidulée par de l’acide sulfurique et l’on fait communiquer sa douille avec un aspirateur ; l’air arrivant par le tube G se répand entre la cloche et le vase B et, chassant devant lui le liquide qui s’y trouve, pénètre dans la cloche par les 300 trous du disque de platine. Le barbotage ainsi produit est tellement énergique que le liquide n’a pas le temps de se réunir en couche au fond de la cloche ; il est emp..oyé tout entier à former les parois des bulles entassées sous forme de mousse sur une hauteur de 20 à 23 centimètres.

Lorsque l’opération est terminée, on recueille le liquide et on le distille avec de la magnésie pour en doser l’ammoniaque.

Comme appareil d’aspiration, M. Schlœsing a eu recours à l’entraînement de l’air produit par un jet de vapeur lancé dans un tube. Le débit de l’air par l’ajutage avait été taré préalablement pour une pression déterminée de la vapeur et la quantité de liquide indiquée précédemment versée dans le barboteur. Dans les expériences exécutées par M. Schlœsing, l’air traversait l’appareil à raison de 4500 litres à l’heure.

A l’Observatoire de Montsouris, on dose chaque jour l’ammoniaque contenue dans l’air. A cet effet, l’air, mis en mouvement par une trompe, passe au travers d’un barboteur identique à ceux que nous avons décrits (page 87) et qui servent au dosage de l’ozone. L’eau de ce barboteur, acidulée par un centimètre cube d’acide sulfurique au dixième, est recueillie tous les jours a midi et traitée comme une eau de pluie, c’est-à-dire qu’elle est exactement saturée par une solution de

potasse, puis distillée avec de la magnésie ; on recueille les g du produit dans de

l’acide sulfurique titré auquel on a ajouté quelques gouttes de teinture de cochenille ; enfin on fait un essai alcalimélrique de la liqueur ainsi obtenue.

On a noté en-même temps sur le compteur le volume d’air qui a passé depuis la veille dans le barboteur; on peut dès lors connaître le poids d’ammoniaque contenue dans un volume d’air déterminé.

A Montsouris, le volume d’air qui traverse chaque jour le compteur est d’environ 3,5 mètres cubes.

Nous extrayons du Bulletin mensuel de cet Observatoire les moyennes mensuelles des analyses effectuées pendant les années 1876-77 et correspondant à 100 mètres cubes d’air.

Milligrammes.

1867 Novembre . . . q ^

Décembre . 2 7

1877 Janvier . 2 8

Février . 37

Mars . 4^0

Avril . 39

Ma* . 4’,3

Juin . 4^3

Juillet . 59

Milligrammes.

Août . 5,0

Septembre . 4,4

Octobre . 4,5

Comme moyenne générale, on trouve 5™“', 77 d’ammoniaque pour 100 mètres cubes d’air.

On voit par les chiffres précédents que les poids d’ammoniaque contenus dans l’air sont plus forts pendant la saison chaude. D’autre part, en comparant la teneur quotidienne de l’air en ammoniaque et la direction moyenne du vent pendant les mêmes journées, il semble résulter qu’un minimum dans la richesse de l’air en ammoniaque correspond avec les vents d’est. Nous ferons remarquer que ce dernier résultat vient confirmer les idées de M. Schlœsing qui, ainsi que nous l’avons vu, regarde l’ammoniaque atmosphérique comme provenant des eaux de la mer.

11 résulte d’expériences effectuées en 1873 par M. Truchot, en Auvergne, que l’air atmosphérique contiendrait plus d’ammoniaque dans la région des nuages qu’à une petite distance du sol. M. Schlœsing a montré que la terre arable sèche absorbe l’ammoniaque de l’atmosphère jusqu’à une certaine limite; lorsqu’elle est humide, l’absorption est beaucoup plus considérable ; et comme cette am moniaque s’y transforme en nitrate, le phénomène n’est plus limité.

Acide azotique et acide azoteux. — Il existe dans l’air des composés oxygénés acides de l’àzote. Ce fait ne doit point surprendre puisque l’azote et l’oxygène se combinent directement sous l’influence des étincelles électriques, et que, d’autre part, de l’acide azotique prend naissance par oxydation de l’ammoniaque lorsque cet alcali rencontre l’oxygène de l’air et des corps poreux, probablement sous l’influence d’un ferment spécial, comme les expériences récentes de MM. Schlœsing et Müntz semblent le démontrer. En outre la formation de composés nitreux paraît coïncider avec certains phénomènes d’oxydation. Ainsi M. Peligot a constaté que quand le cuivre s’oxyde en présence d’une solution ammoniacale dans la préparation de la liqueur de Sclnveitzer, il se forme toujours des azotites et azotates.

Généralement ces acides azotique et azoteux se rencontrent dans l’air saturés par l’ammoniaque.

Ainsi Liebig, analysant de l’eau provenant de pluies d’orage, a trouvé qu’elle renfermait de l’azotate d’ammoniaque. Schœnbein a annoncé y avoir reconnu de l'azotite d’ammoniaque.

Cependant les composés nitreux peuvent aussi se trouver dans l’atmosphère à 1 état libre, comme l’a montré M. Cloëz {Comptes rendus, t. LU, p. 527). Ce chimiste a fait passer dans un tube a boules contenant de la teinture de tournesol, un courant d’air puisé à 1 mètre environ de la surface du sol. Souvent il arrive que la teinture devient rouge et cette coloration n’est pas modifiée par l’ébullition, ce qui prouve qu’elle n’est pas due à de l’acide carbonique. Ce changement de couleur du tournesol sous l’action de Pair se remarque surtout au commencement et à la fin de la saison froide.

Pour reconnaître la nature de l’acide dont l’expérience précédente avait démontré a présence dans l’air, M. Cloëz a fait barboter ce fluide, après l’avoir filtré à

travers un tampon d’amiante dans une solution de carbonate de potasse pur ; après l’expérience, la solution renfermait de l'azotate de potasse.

On peut encore faire passer l’air dans un long tube contenant du carbonate de plomb ; il se forme dans ces conditions de l’azotate de plomb, facile à isoler puisqu’il est soluble et facilement cristallisable.

M. Cloëz a pu reconnaître encore la présence de l’acide azotique dans la patine qui recouvrait une cloche exposée depuis de longues années aux intempéries de l’air.

A l’Observatoire de Montsouris, on a dosé l’acide azotique contenu dans l’air à l’aide de la méthode suivante, qui est une application du procédé donné par Pelouze pour l’essai des salpêtres : on a recueilli les produits nitreux en faisant barboter l’air dans une eau alcaline; cette eau a été ensuite évaporée jusqu’à ce que son volume soit réduit à quelques centimètres cubes. Cette évaporation élimine l’ammoniaque qui avait pu se dissoudre en même temps que l’acide azotique. Il faut en outre se débarrasser des matières organiques qui ont pu être apportées par l’air et dont la présence fausserait les résultats de l’analyse. Dans ce but, on introduit le résidu de l’évaporation dans une petite cornue de verre avec de l’eau acidulée par de l’acide sulfurique pur, puis on ajoute soit un peu de bioxyde de manganèse, soit du permanganate de potasse. L’oxygène dégagé par l’un ou l’autre de ces produits brûle la matière organique. On arrête la distillation lorsque les vapeurs blanches d’acide sulfurique apparaissent dans la cornue.

L’eau acide provenant de la distillation est recueillie dans une seconde cornue tubulée ; on y introduit un volume déterminé d’une dissolution de sulfate double de protoxyde de fer et d’ammoniaque, puis 1 0 centigr. d’un mélange de 4 parties d’acide chlorhydrique pur, de 2 parties d’acide sulfurique pur et de 4 parties d’eau distillée. On chasse complètement l’air de l’appareil par un courant d’acide carbonique, puis on porte à l’ébullition. L’acide azotique est décomposé par l’acide chlorhydrique : du bioxyde d’azote se dégage et l’oxygène se porte sur le sel de protoxyde de fer pour le transformer partiellement en sulfate de sesquioxyde. L’opération terminée, on dose le sulfate de protoxyde de fer non altéré h l’aide du permanganate de potasse. Comme on connaît la quantité de ce sulfate qui a été introduite dans la cornue, on en déduit le poids d’oxygène enlevé à l’acide nitrique et par suite le poids de ce dernier, en partant de cette donnée que 54 d’acide azotique fournissent 24 d’oxygène.

Il est indispensable d’effectuer cette opération dans une atmosphère complètement exempte d oxygène, sans quoi le bioxyde d’azote qui se dégage se transformerait en acide hypoazotique, lequel pourrait alors céder de l’oxygène au sel de protoxyde de fer.

On a obtenu ainsi dans 100 mètres cubes d'air :

millig.

Janvier . 2 9

Février . 1^9

Mars . 15

Avril . 2,5

Mai . 5^0

Juin . 2,6

Juillet

AIR ATMOSPIIÉRIQDE. 119

La détermination journalière des quantités d’acide nitrique contenues dans l’air met en évidence un fait qui ne peut pas ressortir nettement des moyennes mensuelles figurant dans le tableau précédent, c’est que la proportion de cet acide subit d’un jour à l’autre de très grandes variations, et que, tandis qu’à certaines époques l’air paraît ne renfermer que des traces de cet acide, il peut brusquement en contenir jusqu’à 12 milligrammes par litre à la suite d’un orage.

Au point de vue agricole, la présence des composés nitreux dans l’air atmosphérique peut expliquer-les bons effets d’un chaulage léger et superficiel, ainsi que du marnage.

Ozcme. — Nous ne reviendrons pas sur cette question qui a été traitée précédemment (voir page 57).

Iode. — M. Gbatin a indiqué l’existence dans l’air de petites quantités d’iode. Voici comment ce chimiste conseille d’opérer pour pouvoir constater la présence de ce corps dans l’atmosphère.

On fait barboter plusieurs mètres cubes d’air dans de l’eau distillée. Cette eau est évaporée après addition d’une petite quantité de carbonate de potasse pur, dont le rôle est de fixer l’iode et de l’empêcher de se volatiliser pendant la concentration du liquide. Le résidu de l'évaporation doit être légèrement calciné afin de détruire les matières organiques qui pourraient s’y rencontrer. Après cette calcination, le résidu doit être tout à fait blanc ; on le traite alors à plusieurs reprises par de l’alcool à 90°, on sépare par filtration le carbonate de potasse insolulfie et on évapore doucement dans une capsule jusqu’à siccité la liqueur alcoolique, après l’avoir diluée de son volume d’eau distillée afin d’empêcher le produit de grimper le long des parois de la capsule pendant l’évaporation.

Le résidu est repris enfin par deux ou trois gouttes d’eau sur lesquelles on devra faire agir les réactifs caractéristiques de l’iodure de potassium.

Une goutte de la liqueur que nous venons d’obtenir pourra être, par exemple, additionnée d’empois d’amidon récemment préparé, puis touchée avec précaution avec de l’acide sulfurique du commerce. La présence de l’iode sera dénoncée par la coloration bleue caractéristique. En employant l’eau chlorée dans cette expérience, on n’observerait de coloration que .si la proportion d’iode était notable.

On peut caractériser également l’iodure dé potassium à l’aide du chlorure de palladium ou du perchlorure de fer {Comptes rendus, t. L, p. 420).

En opérant ainsi, M. Chatin a constaté la présence de l’iode dans l’air dans la 1 1

proportion de à de milligramme d’iode pour 40 000 litres d'air et dans celle de g à ^ milligramme pour 10 litres d’eau de pluie.

Des recherches faites dans le but de comparer l’atmosphère de diverses localités ont démontré que dans les régions alpines, l’iode s’y rencontre en quantité moindre que celle qui existe dans l’air de Paris ou même ne se rencontre pas du tout. Comme conséquence, les eaux de pluie sont également moins chargées d'iode dans ces contrées.

Ces résultats de M. Chatin ont été contestés par plusieurs chimistes, MM. Cloëz,

120 E^■CYaOPÉDIE CHIMIQUE.

de Luca, Mène ; cependant d’habiles expérimentateurs, parmi lesquels on peut citer Thénard, MM. Bussy, Bouis, Marchand, ont constaté la présence de l'iode soit dans l’air-, soit dans les eaux pluviales.

Principe hydro-carioné. — Théodore de Saussure a annoncé le premier qu’il existe dans l’air une substance carbonée autre que l’acide carbonique.

Ayant introduit dans un eudiomètre de l’air, dépouillé d’acide carbonique, ne troublant plus l’eau de chaux, ainsi que, de l’hydrogène, puis ayant fait passer l’étincelle électrique, il reconnut que le gaz, après la détonation, précipitait l’eau de chaux ; ce gaz contenait donc une proportion sensible d’acide carbonique qui ne pouvait provenir que de la combustion d’un corps carburé.

Ces expériences ont été confirmées par M. Boussingault, qui a trouvé qu’indépendamnient d’un corps carburé, l’air contient un corps hydrogéné autre que l’eau.

M. Boussingault constate en effet qu’en faisant passer sur de l’oxyde de cuivre chauffé au rouge de l’air atmosphérique complètement privé d’eau et d’acide carbonique, il est possible d’y déceler à nouveau la présence de vapeur d’eau et d’acide carbonique. Dans l’air de Lyon, la teneur en hydrogène du principe dont nous nous occupons atteignait au maximum 1 pour 10 000 parties d’air en volume.

On admet assez généralement que ce principe hydrocarboné qui existe dans l’air n’est autre chose que le formène CM!*', ce gaz se dégageant constamment de la vase des eaux stagnantes, où il prend naissance par suite de la décomposition des matières végétales, et s’échappant en outre en abondance du sol d’un grand nombre de localités, notamment en Italie, près de Parme, en Sicile près d’Agrigente, en Asie Mineure, en Perse, en Chine, dans l’Inde.

Alcool. — M. Müntz a annoncé cette année qu’il avait constaté dans les eaux de rivière et de la mer, ainsi que dans les eaux de pluie et de neige l’existence d’une substance neutre, plus volatile que l’eau et donnant de l’iodoforme.

Cette substance neutre serait l’alcool éthylique, qui, comme l’a montré M. Berthelot, prend naissance dans la décomposition d’un grand nombre de substances organiques sous l’influence d’agents de fermentation variés.

Ainsi le terreau et, en général, les terres riches en matières organiques contiennent de grandes quantités d’alcool, à tel point qu’il est possible d’en extraire ce corps en nature et de vérifier ses propriétés essentielles.

L’alcool qui se forme ainsi abondamment dans le sol par la décomposition des matières organiques, obéissant aux lois de la tension des vapeurs, se répandrait dans l’atmosphère d’où il serait éliminé par les eaux météoriques.

Pour constater la présence de l’alcool dans ces eaux, M. Müntz opère de la manière suivante : le liquide est introduit dans une boîte en fer étamé de 20 litres de capacité, faisant office de cucurbite, reliée à un serpentin ascendant, formé par un tube de plomb lai’ge, ayant 10 mètres de longueur et communiquant avec un réfrigérant. On introduit dans la boîte 15 litres de l’eau à examiner, additionnée d une- petite quantité d’un acide minéral fixe afin d’empêcher la volatilisation de 1 ammoniaque qui peut exister dans cette eau, puis on porte à l’ébullition de façon à distiller lentement. On recueille ainsi 150 centimètres cubes de liquide qu’on soumet à un second fractionnement, dans un appareil analogue au premier, mais

beaucoup plus petit. Dans cette seconde opération, on ne recueille que 5" de liquide, dans lesquels se trouvent concentrées les parties les plus volatiles que contenaient les 15 litres d’eau employés.

On les traite par l’iode et le carbonate de soude, à une température modérée. Au bout de vingt-quatre heures, on décante au moyen d’une pipette la plus grande partie de l’eau, en conservant dans le tube le dépôt qui s’est formé.

Lorsque le liquide soumis à l’expérience contient de l’alcool, ce dépôt examiné au microscope présente des amas d’étoiles à six branches de formes élégantes et variées, ayant une grande analogie d’aspect avec les cristaux de neige. Plus les quantités d’alcool sont faibles, plus sont régulières, en général, les formes de ces étoiles.

Par cette méthode, on peut retrouver nettement l’alcool ajouté à l’eau dans des proportions inférieures à î QQQQQjj-

Il est impossible de doser exactement par cette méthode l’alcool contenu dans une eau, mais on peut déterminer l’ordre de grandeur des quantités qui existent dans les liquides examinés en opérant d’une manière identique sur des eaux pures dans lesquelles on a introduit des quantités connues d’alcool.

L’eau de Seine et l’eau de pluie donnent des dépôts d’iodoforme peu différents de ceux qu’on obtient en introduisant dans 15 litres d’eau O^^Old d’alcool. C’est

donc environ | qoqooo contiendraient les eaux pluviales et l’eau de

Seine, soit 1 gramme par mètre cube. La neige et les pluies froides paraissent en contenir des quantités un peu supérieures. La proportion d’alcool dans l’eau de mer serait peu différente {Comptes rendus, t. XGII, p. 499).

Poussières microscopiques. — L’air renferme toujours en suspension des poussières que l’on aperçoit très bien lorsqu’on fait pénétrer un rayon de soleil par une petite ouverture ménagée dans le volet d’une chambre obscure.

Ces poussières peuvent être recueillies en exposant au contact de l’air une plaque de verre enduite d’un liquide visqueux, comme l’ont fait MM. Ch. Robin, Wymann, Salisbury et Sanderson, ou bien encore en faisant barboter de l’air dans une petite quantité d’eau pure, ainsi qu’ont opéré MM. Gaultier de Glaubry et Dundas Thompson.

M. Pasteur est arrivé au même résultat en faisant passer l’air à l’aide d’un aspirateur ou d’une trompe à travers un tube contenant dans son intérieur une bourre de fulmi-coton soluble dans l’alcool éthéré. Les particules en suspension dans l’air sont arrêtées par cette espèce de filtre et lorsqu’on met fin à l’expérience, si l’on vient à retirer ce coton et à le dissoudre dans un mélange convenable d’alcool et d éther, par une série de lavages et de décantations, les poussières peuvent être isolées et examinées ensuite au microscope.

Dans le même but, M. Pouchet employait un tube dans lequel il déterminait une aspiration; l’extremité de ce tube servant à l’arrivée de l’air portait un ou plusieurs trous; en face se trouvait une plaque de verre enduite d’une substance gluante sur laquelle venaient se coller des poussières.

C est sur ce principe que repose Vae'roscope employé à l'Observatoire de Mont-

souris pour recueillir les poussières de l’air, à l’étude desquelles M. Miquel se

consacre depuis plusieurs années.

La figure ci-contre indique la disposition de l’appareil. A est une cloche fixée à deux mètres du sol, munie d’un tube B, qui la relie à une trompe.

A la partie inférieure de cette cloche vient se visser un cône G percé d’un petit trou à son sommet. En face se trouve fixée une petite plaque de verre recouverte

d’un mélange de glycérine et de glucose. L’air aspiré par la trompe vient frapper contre cette plaque et lui abandonne les poussières.

Les poussières que l’on recueille ainsi sont les unes d’origine minérale, les autres d’origine organique.

Parmi les particules minérales que l’on trouve abondamment dans l’at-

Fig. 44. mosphère, on peut citer : le charbon,

le silex, certains sels terreux et alcalino-terreux, principalement le carbonate et le sulfate de chaux et quelques sels alcalins, comme le sulfate de soude et le chlorure de sodium.

Le carbonate de chaux se reconnaît sur le porte-objet du microscope, parce que, insoluble dans reau,.Al se dissout dans les acides avec effervescence.

Le sulfate de chaux se présente ordinairement avec une texture lamellaire caractéristique.

La présence du sulfate de soude dans l’air peut être mise en évidence par une méthode ingénieuse due à M. Gernez.

Après avoir montré que l’on fait cesser instantanément la sursaturation d’une dissolution saline en mettant en contact avec la liqueur un cristal du sel qui s’y trouve dissous, M. Gernez fit barboter dans une solution sursaturée de sulfate de soude

un courant d’air débarrassé de toutes les particules solides qu’il peut tenir en suspension par son passage à travers un tampon de coton ; il vit que la solution restait parfaitement limpide, mais que, si l’on venait à enlever le coton, les premières bulles d’air non tamisé qui arrivaient au contact de la liqueur faisaient cesser la sursaturation. Gomme d’autre part, M. Gernez a pu constater la présence de l’acide sulfurique et de la soude dans les poussières qui avaient été retenues par le tampon de coton, on doit admettre que l’air renferme des fragments de sulfate de soude.

M. Gernez a cherché à répéter la même expérience avec les solutions des différents sels qui peuvent être obtenues à l’état de sursaturation. L’azotate d’ammoniaque seul a donné un résultat analogue. Quant aux solutions d’acétate de soude, de carbonate de soude, de sulfate de magnésie, d’alun de potasse et de phosphate de soude, elles n’ont pas cristallisé sous l’influence d’un courant d’air, ce qui indique que ces sels n’existent pas normalement dans l’atmosphère (Comptes rendus, t. LX, p. 853 et 1027, t. LXI, p. 289).

M. Gaston Tissandier a trouvé dans l’air des granules de fer météorique attirables à l’aimant (Comptes rendus, t. LXXVIII, p. 82, et t. LXXX, p. 58.

Les poussières d’origine organique sont très abondamment répandues dans

l’atmosphère. Ce sont surtout des débris fdu-eux et cellulaires, des pellicules épidermiques, des poils, des trachées, des grains de pollen de différentes formes, des grains d’amidon reconnaissables à la coloration violette qu’ils prennent sous l’influence de l’iode et à leur solubilité dans l’acide sulfurique ; puis des fragments de duvet et de laine, des écailles de papillon ; enfin des semences de cryptogames et des œufs d’infusoires.

La présence dans l’air d’œufs d’infusoires et de spores de microphytes peut être déduite des expériences de Spallanzani, qui montra en 1765 qu’en introduisant dans des vases de verre des infusions de matières végétales ou animales, scellant ces vases en les chauffant pendant une heure à la température de 100“, ces infusions peuvent être ensuite conservées indéfiniment sans qu’on y constate jamais l’existence d’aucun infusoire {Opuscules de physique animale et végétale, par Spallanzani, 1777). Or, lorsque de telles infusions sont abandonnées au contact de l’air, elles ne tardent pas à s’altérer et à se peupler de nombreux animalcules. Spallanzani en conclut que les germes de ces êtres si variés ont dù être apportés par l’air.

Needham, contemporain de Spallanzani, n’admit pas les conclusions des expériences de ce dernier; pour lui, si les infusions restaient stériles dans les vases où on les avait chauffées, c’est que la petite quantité d’air laissée dans ces vases avait été altérée et n’était plus capable d’entretenir la vie.

Cette hypothèse de Needham se trouva confirmée par l’expérience de Gay-Lussac qui, étudiant le procédé d’Appert pour la conservation des matières animales et végétales, lequel n’était en définitive qu’une application de la méthode de Spallanzani, trouva « en analysant l’air des bouteilles dans lesquelles les substances (bœuf, mouton, poisson, champignons, moût de raisin) ont été conservées, qu’il ne contient plus d’oxygène et que l’absence de ce gaz est par conséquent une condition nécessaire pour la conservation des substances animales et végétales. »

Mais, en 1837, le Dr Schwann constata qu’en préparant une infusion de chair musculaire, comme opérait Spallanzani, et faisant ensuite passer dans les ballons qui la renfermaient un courant d’air ayant traversé des tubes chauffés à une température voisine de celle de l’ébullition du mercure, puis refroidi, le jus de viande reste intact, tandis qu’il s’altère lorsque c’est de l’air ordinaire qui l’a traversé. Le Dr Schwann conclut de ces expériences que « ce n’est pas l’oxygène, du moins l’oxygène seul de l’air atmosphérique qui occasionne la putréfaction des matières animales, mais un principe renfermé dans l’air ordinaire et que la chaleur peut détruire. » (Journal allemand de chimie pratique, t. XIX, p. 186, et t. XXXI, p. 429).

Au lieu de calciner l’air avant de le mettre au contact des infusions organiques, M. Schultze répéta les expériences du Dr Schwann en faisant traverser à l'air des réactifs chimiques énergiques, tels que la potasse caustique et l’acide sulfurique. Plus tard, en 1834, M.\I. Schrœder et Dusch reprirent ces recherches en filtrant 1 air à travers un tampon de coton.

En général, les résultats observés furent conformes à ce qu’avait constaté le Dr Schwann, mais certaines substances animales, la viande sans addition d’eau et le lait s’altéraient promptement, bien que l'air amené à leur contact eût été purifié par son passage sur du coton. D’où cette conclusion « qu’il existerait certaines ecompositions spontanées de matières organiques qui n’auraient besoin pour se pro-

iU ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

duire que de la présence de l’oxygène, tandis que pour d’autres, il faudrait, outre l’oxygène, ces choses inconnues mêlées à l’air atmosphérique qui sont détruites par la chaleur ou arrêtées par la filtration de l'air à travers le coton. » Quant à ces choses inconnues qui seraient contenues dans l’air, M. Schroeder se demande « si ce sont des germes organisés microscopiques ou une substance chimique encore inconnue. »

En 1860, M. Pouchet annonça qu’en introduisant dans un ballon plein d’eau bouillie renversé sur la cuve à mercure de l’oxygène et de l’azote purs, puis une petite quantité de foin préalablement porté à 100“, on ne tardait pas à apercevoir de nombreux animalcules dans le liquide, bien que celui-ci fut à l’abri des poussières de l’air. Pour M. Pouchet, ces animalcules pouvaient naître spontanément dans des milieux appropriés. D’ailleurs, ajoutait-il, après avoir minutieusement examiné les poussières contenues dans l’air, l’atmosphère ne renferme qu’exceptionnellement les germes des organismes que l’on voit se développer dans ces infusions et par suite, leur influence ne peut pas être invoquée dans les expériences dont nous nous occupons.

Les conclusions de M. Pouchet furent vivement combattues par MM. Milne-Edwars, Quatrefages, Dumas, Claude Bernard et Payen. Ce dernier montra notamment que les semences de V oïdium aurantiacum n’étaient pas tuées par une température de 120“ ; par suite dans l’expérience de M. Pouchet, les germes, s’il s’en trouvait à la surface du foin, pouvaient très bien avoir résisté à la température de 100“ à laquelle ils avaient été soumis.

C’est à cette époque (1860) queM. Pasteur publia différents mémoires justement célèbres sur les corpuscules organisés qui existent dans l’atmosphère. Il reprit les expériences de Spallanzani, de Schwann, de MM. Schroeder et Dusch en perfectionnant les méthodes opératoires et opérant avec les plus grands soins. « Dans un ballon de 300 centimètres cubes environ, M. Pasteur introduisit 100 à 150 centimètres cubes d’une eau sucrée albumineuse, formée dans les proportions suivantes :

Sucre . ] Q

Matières albumineuses et minérales, provenant de la levure de bière. . . . 0, 2 à 0, 7

Le col effilé du ballon communique avec un tube de platine chauffé au rouge. On fait bouillir le liquide pendant deux à trois minutes, puis on le laisse refroidir complètement. Il se remplit d’air brûlé à la pression ordinaire. Puis on ferme à la lampe le col du ballon.

Le ballon, placé dans une étuve à une température constante de 28 à 32 degrés, peut y demeurer indéfiniment sans que son liquide éprouve la moindre altération. Après un séjour d’un mois à six semaines à l’étuve, le ballon est relié au moyen d’un caoutchouc, sa pointe étant toujours fermée, à un appareil disposé comme il suit : 1“ un gros tube de verre dans lequel on a placé un bout de tube de petit diamètre, ouvert à ses extrémités, libre de glisser dans le gros tube et renfermant une portion d’une des petites bourres de coton chargée des poussières de l’air ; 2“ un tube en T mum de trois robinets; l’un des robinets communique avec la machine pneumatique, un autre avec un tube de platine chauffé au rouge, le troisième avec le gros tube piecedemment décrit. Après avoir fermé le robinet qui communique avec le tube de

AIR ATMOSPIIÉRKJUE. 125

platine, on fait le vide. Ce robinet est ensuite ouvert de façon à laisser rentrer peu à peu dans l’appareil de l’air calciné. Le vide et la rentrée de l’air calciné sont répétés alternativement dix à douze fois. Le petit tube à coton se trouve ainsi rempli d’air brûlé jusque dans les moindres interstices du coton, mais il a gardé ses poussières. Cela fait, on brise la pointe du ballon à travers le caoutchouc, puis ou fait couler le petit tube à coton dans le ballon ; enfin on referme à la lampe le col de ce dernier qui est de nouveau reporté à l’étuve. Or il arrive constamment que les productions apparaissent dans le ballon. Voici les particularités de l’expérience qu’il importe le plus de remarquer.

1» Les productions organisées commencent toujours à se montrer au bout de vingt-quatre à trente-six heures. C’est précisément le temps nécessaire pour que ces mêmes productions apparaissent dans cette même liqueur lorsqu’elle est exposée au contact de l’air ordinaire ;

2" Les moisissures naissent le plus ordinairement dans le petit tube à coton, dont elles remplissent bientôt les extrémités ;

3" 11 se forme les mêmes productions qu’à l’air ordinaire. Pour les infusoires, c’est le bacterium. Pour les mucédinées, ce sont des penicilium, des ascophora, des aspergillus et bien d’autres genres encore;

4“ De même qu’à Pair ordinaire la liqueur fournit tantôt un genre demucédinée, tantôt un autre, de même dans l’expérience, il y a un développement de moisissures diverses.

En résumé, on voit d’une part qu’il y a toujours parmi les poussières en suspension dans l’air commun des corpuscules organisés, et d’autre part que les poussières de Pair mises en présence d’une liqueur appropriée, dans une atmosphère par elle-même tout à fait inactive, donnent lieu à des productions diverses, le bacterium termo et plusieurs mucédinées, celles-là même que fournirait la liqueur après le même temps, si elle était librement exposée à Pair ordinaire.

M. Pasteur s’est assuré que le coton, en tant que matière organique, ne jouait aucun rôle dans l’expérience. 11 a pu en effet remplacer ce coton par de l’amiante sans que les résultats fussent modifiés.

Une autre méthode employée par M. Pasteur est la suivante :

Il prend un certain nombre de ballons dans lesquels il introduit le même liquide fermentescible en même quantité. Il étire leurs cols à la lampe en les recourbant de^ diverses manières, mais il les laisse tous ouverts, avec une ouverture de 1 à 2 millimètres carrés de surface ou davantage. II fait bouillir le liquide pendant quelques minutes dans le plus grand nombre de ces ballons. 11 n’en laisse que trois ou quatre qu’il ne porte pas à l’ébullition. Puis il abandonne tous ces ballons dans un lieu où Pair est calme.

Après vingt-quatre ou quarante-huit heures, suivant la température, le liquide des ballons qui n’a subi aucune ébullition dans ces ballons (mais qui avait été porte à 100 degrés au moment de sa préparation) se trouble et se couvre peu ® peu de mucors divers. Le liquide des autres ballons reste limpide, non pas seulement quelques jours, mais durant des mois entiers. Cependant tous les allons sont ouverts; sans nul doute ce sont les sinuosités et les inclinaisons de leurs cols qui garantissent leur liquide de la chute des germes. L’air commun, il est vrai, est entré brusquement à l’origine, mais pendant toute

EiNCYCLOPÉDIE CHIMIQUE, la durée de sa rentrée brusque le liquide, très chaud et lent à se refroidir, faisait périr les germes apportés par l’air, puis quand le liquide est revenu à une températùre assez basse pour rendre possible le développement de ces germes, l’air rentrant très lentement, laissait tomber ses poussières à l’ouverture du col, ou les déposait en route sur les parois intérieures. Aussi vient-on à détacher le col de l’un des ballons par un trait de lime et place-t-on verticalement la portion restante, après un jour ou deux le liquide donne des moisissures ou se remplit de bacterium » {Comptes rendus, t. L, p. 305.)

M. Pasteur montra en outre que ces germes ne sont pas uniformément répartis dans l’atmosphère, que dans un volume limité d’air on peut ne rencontrer aucun germe ou n’en trouver qu’un très petit nombre et d’espèce déterminée.

A cet effet, il prend une série de ballons de 230 centimètres cubes dans lesquels il introduit un liquide putrescible (eau albumineuse provenant de la levure de bière; la même sucrée ; urine, etc.), de manière quelle occupe le tiers environ du volume total ; il effile les cols à la lampe, fait bouillir le liquide, puis ferme l’extrémité effilée de chaque col pendant l’ébullition. Lorsque les ballons sont refroidis, le vide se trouve fait dans leur intérieur; dès lors, si l’on vient à briser leurs pointes dans un lieu déterminé, Pair extérieur s’y précipite, entraînant avec lui toutes les poussières qu’il tient en suspension. On referme alors les ballons à la lampe et on les place dans une étuve chauffée à 23 ou 50 degrés.

Le plus souvent, au bout de peu de jours, le liquide perd sa transparence, et l’on voit apparaître dans les différents ballons, bien qu’ils soient placés dans des conditions identiques, des êtres variés. D’autre part, il arrive fréquemment que la liqueur reste absolument intacte, quelle que soit la durée de son exposition à l’étuve, comme si elle avait reçu de l’air chauffé.

M. Pasteur explique la variété des productions que l’on constate dans les expériences dont il vient d’être question par ce fait que les germes en petit nombre d’un volume limité d’air ne sont pas gênés dans leur développement par des germes plus nombreux ou d’une fécondité plus précoce, capables d’envahir le terrain, en ne laissant place que pour eux, comme il arrive lorsque les mêmes infusions sont abandonnées au contact de l’air.

Enfin, en ouvrant des ballons, préparés comme nous venons de l’indiquer, à différentes hauteurs dans l’atmosphère, M. Pasteur a reconnu que l’air renferme des germes de moins en moins nombreux à mesure qu’on le prélève à une plus grande distance du sol. Sur vingt ballons ouverts au pied des hauteurs qui forment le premier plateau du Jura, assez loin de toute habitation, huit montrèrent des productions organisées ; de vingt autres ballons tout semblables, ouverts sur l’une des montagnes du Jura, à 850 mètres au-dessus du niveau de la mer, cinq seulement se trouvèrent altérés et enfin des vingt ballons dont la pointe fut brisée au Montauvert, près de la mer de glace, à 2000 mètres d’élévation, dix-neuf restèrent intacts.

De ses nombreuses expériences, M. Pasteur conclut :

1“ Il y a constamment dans 1 air des corpuscules organisés qu’on ne peut distinguer des véritables germes des organismes des infusions;

2» Lorsqu’on sème ces corpuscules et les débris amorphes qui leur sont associés dans des liqueurs qui ont été soumises à l'ébullition et qui resteraient intactes dans

l’air préalablement chauffé si l’on n’y pratiquait pas cet ensemencement, on voit apparaître dans ces liqueurs exactement les mêmes êtres qu’elles développent à l’air libre.

M. Ch. Robin a fait une étude approfondie des poussières de l’air ; il y a découvert de nombreuses productions cryptogamiques, des Fumago , des Fragmidium , des spores de champignons arthrosporés. Il a été l’un des premiers à appeler par leurs noms et à classer méthodiquement les différents germes que le microscope lui a permis d’ohserver.

On a pu constater que les spores les plus abondantes dans l’air de Paris sont celles des Pénicillium, des Aspergülus, des Coremium, des Septonema, des Alternaria, des Dactylium, des Eelicolrichum. On y rencontre également un grand nombre de Torulacées, ainsi que des Fusidium et des Selenosporium.

Quant aux œufs d’infusoires que l’on trouve le plus fréquemment, ce sont ceux des monades, des cercomonades et des rhizopodes.

M. Miquel, à l’Observatoire de Montsouris, s’est apptiqué à déterminer chaque jour le nombre des organismes contenus dans un volume d’air déterminé, afin de constater les variations que les saisons, la direction du vent, etc. , pouvaient y apporter.

Dans ce dénombrement, on a négligé les germes de dimensions très petites qu’on est convenu de placer dans la famille des vibrioniens ; on a relevé seulement les espèces revêtues d’une tunique organisée et que leurs dimensions rendent facilement discernables, c’est-à-dire les spores des cryptogames, dont le diamètre descend rarement à 2 millièmes de millimètre.

Avec les germes proprement dits sont comptés les grains d’amidon et de pollen dont la différenciation eut beaucoup compliqué le problème. D’après M. Miquel, on obtiendrait approximativement le nombre des spores en retranchant du chiffre 1 1

obtenu — pour les gains de pollen et -j-^pour les grains d’amidon ; avec cette

réserve toutefois que pendant l’hiver, les pollens font à peu près défaut et que les

grains d’amidon atteignent environ le yr du nombre des organismes récoltés.

Pour ce dénombrement, M. Miquel se sert de l’aéroscope dont nous avons donné précédemment la description (voir page 120). La vitesse du courant d’air qui traverse l’appareil est réglée de manière à correspondre à un débit de 20 litres à l’heure. La durée de l’expérience est de quarante-huit heures. La lamelle de verre qui doit recevoir les poussières est enduite de glycérine sur une surface de 2 à 5 centimètres carrés.

Lorsqu’on met fin à l’expérience, on retire la lamelle de verre, et, avec la pointe d’une aiguille d’acier on mélange bien intimement le liquide visqueux et les poussières adhérentes à sa surface, afin que ces poussières soient bien uniformément réparties ; on lave ensuite cette pointe dans une goutte du même liquide que l’on verse sur la lamelle ; puis on applique cette dernière sur une plaque de verre bien propre, en faisant en sorte qu’il n’y ait aucune bulle d’air. Cette plaque étant alors placée sous le microscope, on compte le nombre de microbes que l’on aperçoit dans le champ. En répétant une centaine de fois cette numération pour différentes parties de la lamelle, on peut en déduire le chiffre M qui est le nombre moyen de spores trouvé dans une surface égale au champ. Il suffit alors de calculer le rap-

port R entre la surface du champ du microscope et la surface de la lamelle, le produit MxR indiquera approximativement le nombre total de microbes recueillis.

V étant le volume de l’air ayant traversé l’aéroscope pendant l’expérience, volume qui est fourni par un compteur à gaz, le nombre N de germes contenus dans un litre d’air sera donné par l’expression

Remarquons que R est constant lorsqu’on emploie toujours le même microscope muni du même objectif et du même oculaire, et que la lamelle présente toujours la même surface.

En déterminant ainsi chaque jour ce nombre N, on trouve des variations très sensibles. M. Miquel a constaté : 1“ qu’il augmente avec la température, que faible en hiver, il s’accroît rapidement au printemps, reste élevé en été et diminue en automne; 2° qu’il s’élève d’une façon très marquée après une pluie de quelque durée.

Les tableaux suivants montrent entre quelles limites le nombre des microbes en suspension dans l’atmosphère peut varier sous ces deux influences.

Mois Mi

crolies recueillis par liire

Pluie tombée en millimètres

1878 Juin

Juillet

Août

Septembre

Octobre

Novembre

Mois Mic)

robes recueillis

Température raoyci

1878 Octobre

Novembre

Décembre

1879 Janvier

Février

Mars

Avril

Mai

Juin

Juillet

Août

Septembre

dernier tableau peut se résumer

1878 Automne

1879 Hiver Printemps

Été

ainsi :

Mb robes par litre

Ces chiffres sont évidemment au-dessous de la vérité, car toutes les poussières de l’air ne sont pas arrêtées par la lamelle de verre glycérinée en traversant l’aéroscope, mais l’expérience étant faite toujours dans les mêmes conditions, les résultats peuvent être considérés comme comparables.

Quant aux germes de bactéries, ils sont tellement tenus qu’il est impossible d’en faire le dénombrement en suivant la marche que nous venons d’indiquer, c’est-à-dire par l’examen au microscope des poussières atmosphériques.

Le procédé suivi par M. Miquel à l’Observatoire de Montsouris, pour la recherche statistique des bactéries dans l’atmosphère, consiste à faire passer des volumes d’air variables dans des ballons contenant un liquide très altérable et stérilisé, et à noter le volume d’air qu’il a été nécessaire de faire circuler dans ces ballons pour y déterminer le développement de bactéries. Le liquide qui paraît le mieux convenir pour ces essais est le bouillon de levure bien exactement neutralisé.

En répétant fréquemment ces expériences, on constate de grandes différences dans les volumes de l’air, que l’on a dû faire passer dans la même liqueur pour amener son altération. Un jour, il a suffi, par exemple, de 2 à 5 litres d’air pour peupler de bacte'ries le contenu des ballons ; le lendemain 25 à 50 litres d’air n’ont fourni autre chose que des moisissures; les ballons dans lesquels on en a fait passer au moins 60 litres montrent seuls de ces animalcules. Nous en conclurons que les nombres de germes de bactéries en suspension dans l’atmosphère pendant ces deux journées sont inversement proportionnels aux volumes d’air nécessaires pour amener l’ensemencement du liquide.

En notant soigneusement les conditions météorologiques qui distinguent les jours où de pareilles différences sont observées, on pourra en déduire l’influence que ces conditions peuvent avoir sur la diffusion de ces germes.

M. Miquel a constaté ainsi qu’une pluie de quelque durée purifie très notablement l’atmosphère et amène une diminution considérable dans le nombre des germes de bactéries qn’elle renferme, fait qu’il formule ainsi : « Contrairement à ce que l’on observe pour les cryptogames à fructifications aériennes, le chilfre des bacilles et des bactériens est toujours considérable pendant la sécheresse. »

(Annuaire de l’Observatoire de Montsouris. Étude sur les poussières organiques de l’atmosphère, par M. P. Miquel).

Cette statistique des germes organisés en suspension dans l’atmosphère ne présentera un intérêt véritable au point de vue de l’hygiène publique que lorsqu’on connaîtra l’action qu’ils peuvent exercer sur l’organisme.

Il n’est pas douteux aujourd’hui que certains microbes sont capables d’apporter des troubles profonds dans notre économie. On a pu déjà caractériser et étudier la bactéridie charbonneuse, le vibrion septique, le micrococcus du choléra des poules, ainsi que le spirille d’Obermeier, trouvé dans le sang des malades atteints de la fièvre récurrente. Mais combien dont l’étude est encore complètement à faire. Pour cette étude, la marche a été indiquée par M. Pasteur. Il faut isoler ces microbes, trouver des liquides dans lesquels ils peuvent être cultivés à l’état de pureté, les inoculer à des êtres vivants et enfin observer les altérations qu’ils sont susceptibles d’amener dans leurs tissus.

Ce sont là des recherches extrêmement délicates, qui ne sont abordées que depuis

quelques années, mais dont on peut espérer une solution prochaine après les résultats si remarquables obtenus déjà par MM. Pasteur, Davaine, Joubert, Chamberland. Van Tieghem, Coze, Feltz, Heydenreich, etc.

BIBLIOGRAPHIE

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Nouveau procédé qjour la détermination de l'oxygène contenu dans V air atmospheriepue , ■gw M. Liebig. — C. R., t. XXXII, p. 54.

Sur le dosage de l’ammoniaque contenue dans les eaux, par M. Boussingault. — Ann. de chim. et de phys. (3), t. XXXIX, p. 257.

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Bulletin mensuel de l’Observatoire de Montsouris.

De.la recherche de minimes quantités d"iode dans l'air, les eaux, etc., par M. Chatin. — C. R. t. L, p. 420.

Sur la présence de l’alcool dans le sol, dans les eaux, dans l’atmosphère, par M. Muntz. — C. R., t. XCII, p. 499.

Mémoire sur les corpuscules organisés qui existent dans l'atmosphère, par M. Pasteur. — Ann. de chim. et de phys. (3), t. LXIV. p, 5.

HYDROGÈNE

Par M. E. GAUDIN

Ancien élève de l’École polytechnique

II = 1 = 2 vol.

Densité rapportée à l’air . . = 0,0692

Poids d’un litre d’hydrogène . =0 gramme, 0895

Volume occupé par 1 gramme d’hydrogène . =11 litres, 173

Solubilité dans l’eau . 0,0193 à 0“

HISTORIQUE

L’iiydrogène avait été entrevu par Paracelse vers le commencement du seizième siècle. Il savait que lorsqu’on met du vitriol (acide sulfurique) en contact avee un métal comme le fer, il se dégage un air et que cet air se séparait de l'eau dont il était un élément (Hœfer). C’est le premier gaz qui ait été recueilli; il le fut par^ Robert Boyle, qui le confondait avec l’air commun; Lémery reconnut le premier que ce gaz était inflammable. L’hydrogène n’est bien connu que depuis l’année 1777, époque à laquelle Cavendish a décrit ses principales propriétés.

Ce gaz a d’abord été nommé air inflammable, puis hydrogène eau, ysvvâu, j’engendre), parce qu'il est un des éléments de l’eau.

ÉTAT NATUREL

L’hydrogène se rencontre très rarement à l’état, de liberté dans la nature ; Bunsen en a constaté la présence dans les gaz des fumerolles d’Islande; il est alors mêlé de différents corps combustibles avec lesquels il brûle C

L’analyse de l’un de ces gaz a fourni les résultats suivants ;

Acide carbonique . * . 50, 00

Hydrogène . 25, 14

Acide sulfhydrique. . 24, 12

Azote . . . ‘ 0, 72

Les fumerolles de Toscane renferment également de l’hydrogène libie (Ch. Üeville et Leblanc).