RECHERCHE DE L’ALCOOL DANS LES EAUX

On sait que l’alcool est un produit essentiel ou accessoire de la plupart des fermentations, et qu’on le ti'ouve fréquemment dans les produits de transformation des matières organiques sous l’influence des organismes inférieurs. Dans le sol il existe de la matière organique en abondance, principalement les résidus de la vie végétale, qui se trouve constamment en décomposition. Il n’y a donc rien d’ étonnant à ce que l’on puisse trouver de l’alcool dans la terre végétale. Son origine s’explique facilement, et ce sol contient en général assez d’aleool pour qu’il soit facile de caractériser et même d’extraire ce corps en opérant sur des masses de tei're relativement peu considérables.

Nous ne parlerons pas ici de la constatation de l’alcool dans le sol, mais seule-

EAUX

ment de la manière de reconnaître sa présence dans les eaux météoriques ainsi que dans les eaux de source ou de rivière ou dans l’eau de la mer.

Bien que l’alcool se forme abondamment au sein de la terre végétale, il doit se diffuser dans l’atmosphère en vertu des lois de la tension des vapeurs. Lorsque la vapeur d’eau contenue dans l’air se condense et revient au sol sous forme de pluie, de neige, elle doit done condenser une certaine quantité de l’alcool qui se trouvait dans l’atmosphère. C’est dans ces eaux que nous chercherons à constater la présence de l’alcool, et nous devons penser à priori que ces proportions d’alcool seront d’autant plus fortes, toutes choses égales d’ailleurs, que la température des eaux formées dans l’atmosphère est elle-même plus basse.

Dans les eaux de source et de rivière nous pouvons considérer l’alcool comme venant principalement du sol que ces eaux ont traversé. Dans la mer, dans laquelle les phénomènes de décomposition de la matière organique sont si énergiques, la présence de l’alcool s’explique facilement.

Nous supposerons le cas d’une eau de pluie dans l’exemple que nous allons donner. Les mêmes procédés s’appliquent d’ailleurs à toutes les eaux en général.

Le premier point à observer, c’est d’opérer sur une eau pluviale prise au moment même où elle tombe, car ces eaux renferment des matières organiques, des poussières voltigeant dans l’air et en même temps les germes des organismes qui pourraient amener une fermentation. En laissant donc les eaux pluviales abandonnées à ellesmêmes pendant quelque temps, on verrait s’y produire des altérations qui pourraient entraîner la production d’alcool. La préexistence de ce corps dans la recherche que nous avons en vue ne serait donc plus démontrée. Dans le but de recueillir en un temps très court des quantités d’eau pluviale suffisant à cette recherche, on établit un grand pluviomètre en zinc ayant 15 à 20 mètres carrés de surface; au lieu de ce pluviomètre on peut se servir d’une toiture en zinc bien propre et placée à l’abri d’émanations d’origine végétale. Dans l’un et l’autre cas, il est nécessaire d’opérer un lavage parfait de la surface qui doit servir à recueillir l’eau. Lorsqu’une pluie est imminente, ori commencera donc par laver le zinc avec un arrosoir contenant de l’eau ordinaire, en se servant, si c’est nécessaire, d’un balai pour détacher toutes les matières adhérentes. Plusieurs lavages ayant été ainsi pratiqués, on on fait un dernier avec de l’eau qui aura été au préalable soumise à une ébullition de quelques heures. On laissera bien égoutter le pluviomètre et cette opération du nettoyage doit se pratiquer très peu de temps avant l’arrivée de la pluie.

Pour peu que la pluie soit abondante, on aura recueilli en quelques minutes la quantité d’eau nécessaire à l’opération ; une pluie d’un millimètre de hauteur donnera sur la surface de 20 mètres carrés que nous avons adoptée une quantité d’eau de 20 litres, qui est plus que suffisante pour la recherche que nous avons à opérer. On peut donc, en un temps très court, obtenir l’eau nécessaire et effectuer cette recherche sur un liquide qui n’a pas eu le temps de s’altérer.

Cette eau est immédiatement introduite dans un vase métallique d’environ 20 litres, en cuivre ou en fer étamé, ayant une forme cylindrique (fig. 52) et muni à sa partie supérieure d’un tube légèrement recourbé, en cuivre. Ce vase est placé sur un fourneau chauffant au gaz, suffisant pour maintenir cette masse liquide en pleine ébullition. Le tube recourbé, qui a un diamètre intérieur d’au moins 2 centimètres, se relie par un caoutchouc à un serpentin ascendant, constitué par un

tube de plomb ayant également 2 centimètres de diamètre intérieur et qui s’enroule très régulièrement en spirale autour d’un support en bois. Ce serpentin est destiné à opérer une distillation fractionnée permettant à l’alcool et aux produits les plus volatils en général de se concentrer dans les premières portions du liquide qui distille. La partie supérieure du serpentin est reliée à un réfrigérant, placé verti-

Fig. 52.

calement. Le liquide qui distille est recueilli dans un ballon. On chauffe le vase contenant l’eau de manière à produire une distillation lente; le liquide recueilli doit tomber goutte à goutte, et l’on arrête l’opération lorsque au bout d’une heure et demie à deux heures on a recueilli environ 400 centimètres cubes de liquide. Les produits volatils se trouvent concentrés dans ces 400 centimètres cubes, entre autres l’alcool et du carbonate d’ammoniaque.

Eu égard aux petites quantités d’alcool qui existent dans ces eaux, il faut opérer une nouvelle concentration, et l’on en profite pour éliminer en même temps les sels ammoniacaux qui pourraient gêner. Dans ce but on introduit ce liquide distillé dans un ballon à col étiré faisant partie de l’appareil de M. Schlœsing pour le dosage de l’ammoniaque (fig. 55). Dans cet appareil on procède à un nouveau fractionnement; mais pour empêcher l’ammoniaque de distiller, on sature au préalable par de l’acide sulfurique étendu, en évitant de mettre un excès sensible de cet acide. Puis on procède de nouveau à la distillation, mais en faisant bouillir très lentement, de manière à recueillir le liquide distillé par gouttes très espacées. On met environ

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une heure pour recueillir 3 ou 4 centimètres cubes du liquide, et celui-ci est reçu non pas dans un ballon, mais dans un petit lube à essai.

11 est utile de faire remarquer ici que la première distillation a retenu dans les parties non distillées toutes les substances acides,- puisque les eaux de pluie et les eaux en général contiennent toujours des alcalis carbonatés en excès. Dans la deuxième distillation, ce sont toutes les bases volatiles qui ont été retenues, puisque nous avons ajouté un excès d’acide. Des corps neutres seuls ont donc pu passer dans ce dernier produit de la distillation. C’est dans celui-ci que nous allons chercher l’alcool.

Nous commençons par y introduire 4 centimètre cube d’une solution d’iode dans de l’iodure de potassium, et 3 ou 4 gouttes de solution saturée de carbonate de soude, puis nous chauffons sur un bec de gaz, à une température ne dépassant pas 60°, en ajoutant, dé temps en temps une goutte de carbonate de soude jusqu'au moment où le liquide prend une nuance plus claire et garde finalement une légère couleur ambrée. A ce moment l’alcool qui pouvait exister dans le liquide est passé à l’état d’iodoforme. On couvre le tube avec une feuille d’étain pour le mettre à l'abri des poussières et on le place verticalement. L’iodoforme cristallise et sc dépose en paillettes dans la partie inférieure du tube. Nous verrons plus loin comment on reconnaît sa présence. Pour le moment nous allons revenir à la concentration des substances volatiles dans quelques centimètres cubes de liquide final.

La première condition à remplir est d’avoir des appareils absolument purgés non seulement de toute trace d’alcool, mais encore de toute substance pouvant donner naissance à de l’alcool ou à des corps volatils comme l'aldéhyde, susceptibles de produire de l’iodoforme; pour purger les appareils il faut y faire bouillir pendant plusieurs heures de l’eau très propre, de préférence de l’eau distillée. Toutes les

substances volatiles, y compris l’alcool, sont ainsi éliminées, et l’on peut s’assurer de la pureté de cette eau ainsi bouillie, ainsi que de celle des réactifs employées et de la propreté de l’appareil, en faisant une recherche à blanc, exécutée dans des conditions absolument identiques à celles que nous avons exposées plus haut, avec cette seule différence que l’eau sur laquelle on opère est le résidu de l’eau qui a servi à purger l’appareil et qui s’est, dans cette opération, elle-même dépouillée de toute trace d’alcool. On trouvera dans ce cas qu’il ne se forme aucune trace d’iodoforme; ce fait de l’absence totale de formation d’iodoforme avec une eau dépouillée d’alcool est en même temps le contrôle de la méthode et montre que si, dans une opération dans laquelle toutes les précautions ont été prises, on obtient la plus petite quantité d’iodoforme, cela tient non pas à la méthode elle-même ou à des causes accidentelles, mais bien à la présence de l’alcool dans le produit sur lequel on a opéré.

Nous ajouterons ici qu’avant chaque opération le balayage des appareils est indispensable.

Lorsque la quantité d’aleool est relativement considérable, c’est-à-dire qu'elle atteint la proportion de quelques centigrammes, la formation abondante d’iodoforme ne laisse aucun doute ; les cristaux rassemblés dans le fond du tube sous forme de paillettes jaunes d’une odeur caractéristique se reconnaissent à l’œil nu.

Mais cela est rarement le cas, et il faut recourir à l’observation au microscope pour reconnaître l’iodoforme, lorsqu’il n’existe qu’en petites quantités. Au moyen

Fig. 54.

d’un tube effilé on enlève avec précaution le liquide contenu dans le tube, en ne laissant que les 3 ou 4 gouttes du fond, dans lesquelles se trouvent concentrées les particules solides. On met ces dernières en suspension et on place sur le porteobjet d’un microscope une goutte du liquide trouble, en recouvrant d’une petite

microscope avec, des eaux de pluie. La neige nous a donné les cristallisations représentées dans la figure 55. Les étoiles de la figure 56 ont été obtenues avec l’eau de Seine. Ces figures sont le résultat de la photographie directe des cristaux produits dans le cours de nos recherches, en nous servant de la lumière électrique comme foyer lumineux et de plaques sèches au gélatino-bromure. Lorsqu’on a opéré sur des eaux exemptes d’alcool, on ne constate jamais là formation d’aucun de ces cristaux.

Il est difficile sinon impossible de doser l’alcool qui se trouve dans ces eaux; la quantité est en général tellement minime qu’on ne peut guère l’évaluer, dans les cas les plus favorables, qu’à quelques dix-millionièmes. C’est dans les eaux de pluie très froides ou dans les neiges que cette proportion peut être atteinte; on peut se faire une idée de l’ordre de grandeur de ces quantités en introduisant dans une eau pure, comme celle qui sert au dosage à blanc, une quantité connue d’alcool. Ainsi, par exemple, on mettra 1 centimètre cube d’alcool dans 100 centimètres cubes d'eau, et de cette solution ainsi titrée on prendra 1 centimètre cube correspondant à peu près à 8 milligrammes d’alcool, qu’on incorporera dans 10 litres de l’eau pure de toute trace d’alcool; on obtiendra, en opérant comme dans le cas d’une recherche sur des eaux météoriques, une quantité d’iodoforme comparable à celle qu’on trouve avec des eaux relativement riches en alcool. Dans cette expérience synthétique la proportion d’alcool était de 10 ooV'ooo 1 mais des quantités bien moindres d alcool peuvent encore être trouvées par ce procédé.

Préparation de ta solution d'iode et de la solution de carbonate de soude. — 8 grammes d’iode pur sont dissous à chaud dans 15 ou 20 centimètres cubes d’eau qu’on additionne d’iodure de potassium jusqu’au moment où tout l’iode est dissous; en évitant de mettre plus d’iodure qu’il n’en faut. Le volume est amené à 100 centimètres cubes avec de l’eau distillée qui a été préalablement bouillie.

Le carbonate de soude pur qu’on emploie est calciné et introduit dans un flacon ; on y met une quantité d’eau distillée bouillie à peine suffisante pour le dissoudre.

Ces deux réactifs doivent être conservés à l’abri du contact des matières organiques ; on les place dans des flacons dans lesquels plonge un tube étiré servant de pipette et qui, renflé au milieu, forme le bouchon. Un capuchon en verre sous forme d’entonnoir empêche toute introduction des poussières de l’air.