ESSAI DU SULFATE DE SOUDE

On peut déjà juger par l’aspect si un sulfate de soude commercial est de bonne qualité. Une coloration jaune ou rougeâtre indique la présence du fer, une teinte irise du sel non décomposé.

Les grains de sulfate doivent s’écraser facilement sous le doigt. Les fragments agglomérés et les grains fondus à surface luisante renferment habituellement un noyau de sel non décomposé, et se prêtent mal au travail dans les fours à soude.

Les matières étrangères qui souillent habituellement le sulfate de soude sont : du sulfate acide de soude, des sulfates de fer au maximum et au minimum, d’alumtne, de chaux, de magnésie, de la silice et de l’oxyde de fer insoluble.

Dans les usines, quand on veut simplement suivre la marche de la fabrication, on dose uniquement l’acide libre et le sel non décomposé.

Pour cela, on dissout 100 grammes de sulfate dane 1 litre d’eau tiède. Sur cette lioueur on prélève 50 centimètres cubes, et l’on titre l’acide libre avec du tournesol et une solution de soude caustique titrée, dont chaque centimètre cube correspond à 08‘’,01 S0^,H0. On dose donc comme acide libre tout ce qui est saturé par la soude, c’est-à-dire outre l’acidité réelle, la moitié de l’acide du bisulfate, et l’acide des sulfates de fer, d’alumine et de magnésie.

Dosage du chlore. — Si la liqueur de soude est parfaitement exempte de chlore, on peut doser le sel indécomposé sur le même échantillon, sinon on sature 50 autres centimètres cubes avec une solution titrée de bicarbonate de soude pur, ou avec de la magnésie bien lavée et calcinée, puis on dose le chlore avec uue solution titrée de nitrate d’argent contenant 29**’, 51 de nitrate par litre, dont chaque centimèti’e cube correspond à 0s%01 NaCl. On se sert de chromate de potasse comme indicateur.

Dosage du fer total. — Le sulfate pour verreries doit an outre être essayé au point de vue du fer. Pour cela, on fait bouillir 50 grammes de sulfatedans de l’eau fortement acidifiée avec l’acide sulfurique, jusqu’à dissolution complète de l’oxyde ds fer. On réduit le sesquioxyde de fer par un excès de zinc pur ; puis, dans la liqueur refroidie, on dose le protoxyde de fer avec une solution titrée de permanganate fjde potasse (2«',8261 par litre) dont chaque centimètre cube équivaut à 0s^005 de fer.

Si l’on veut faire un essai plus complet on opère de la façon suivante.

Dosage de l'humidité. — On calcine dans un creuset de platine couvert 5 grammes de sulfate avec un peu de carbonate d’ammoniaque pur. Cette opération fait dégager toute l’eau, plus l’acide sulfurique en excès, plus de l’acide chlorhydrique résultant de la réaction de l’acide sulfurique libre sur le chlorure non décomposé.

On pèse le creuset, puis on redissout son contenu dans 1 eau, et on dose de nouveau le chlore. On en trouve naturellement moins que dans 1 échantillon primitif, la différence indique le sel décomposé pendant l’opération. La réaction produite étant :

NaCl + SO-HO = NaO,SO=;-^HCl

pour chaque équivalent de sel disparu, 58,5, il s’est dégagé un équivalent HCl d’acide chlorhydrique, 56,5, et il a été retenu un équivalent d’acide sulfurique plus un d’oxygène 48.

donc pour 100 de chlorure décomposé, on a vaporisé 62,393 d’acide chlorhydriqpie HCl et retenu 82,051 — S0^,0

de ce fait la disparition de 100 de chlorure de sodium entraîne une augmentation de 19,658 du résidu théorique. Si donc on connaît la perte à la calcination a, la perte en chlorure de sodium b, et l’acide libre c, on a l’humidité H par la relation :

11= a— c + b xO, 19658.

Dosage des matières insolubles. — On dissout 100 grammes dans l’eau tiède et on recueille les impuretés sur un filtre taré, et séché à 100“ qu’on lave soigneusement et qu’on pèse après dessiccation à 1 00°.

La dissolution et les eaux de lavage sont réunies et ramenées au volume de 1 litre.

Dosage de r acide libre. — Sur 100 centimètres cubes, on ajoute une solulion titrée de soude jusqu’à ce que le fer commence à se précipiter. On additionne alors de tournesol et l’on ramène la couleur rouge avec un peu d’acide titré. Do cette façon on ne dose que l’acide non combiné.

Dosage des bases étrangères. — Dans 500 centimètres cubes, on oxyde à l’ébullition le protoxyde de fer par un peu d’eau de chlore ou de brome ou d’acide nitrique, et on précipite par le carbonate de soude. Le précipité contient l’alumine le sesquioxyde de fer, la chaux, la magnésie, les traces de silice soluble. Ce précipité lavé est recueilli dans une capsule de platine, redissous par l’acide nitrique, évaporé à sec jusqu’à disparition de vapeurs acides, additionné de nitrate d’ammoniaque et laissé à digérer quelque temps.

L’eau chaude dissout les nit»«tes de chaux et de magnésie, [et il reste insolubles la silice, l’alumine et le sesquioxyde de fer.

Dosage de la chaux. — La chaux est précipitée par l’oxalate d’ammoniaque, le précipité calciné est transformé en sulfate de chaux et pesé.

Dosage de la magnésie. — La magnésie est précipitée à l’ébullition par la soude en très léger excès, lavée à l’eau bouillante, transformée en sulfate, calcinée avec les précautions ordinaires et pesée.

Dosage du sesquioxyde de fer soluble et de l'alumine. — En reprenant le ré-

sidu resté dans la capsule par l'acide nitrique et un peu d’acide oxalique, on dissout l’alumine et le sesquioxyde de fer. On évapore la dissolution à sec, on la calcine fortement et on a ainsi les deux sesquioxydes, que par le calcul on transforme en sulfates ; puis en faisant fondre le mélange avec un excès de bisulfate de soude, et titrant le fer par le permanganate après réduction par le zinc, on a le sesquioxyde de fer existant à l’état soluble dans le sulfate.

Dosage delasilice. — Enfin la silice soluble est restée pure, on n’a qu’àla peser.

Dans beaucoup de cas, on simplifie l’analyse ; on dose le fer total, le sel non décomposé, l’acide sulfurique total, l’acide libre, et l’acide combiné aux bases étrangères. Pour ce dernier dosage, on verse à l’ébullition, dans 100'° de la dissolution, un excès de solution titrée de caibonate de soude, on détermine l’alcalinité restante par l’acide sulfurique normal, on a ainsi l’acide libre et l’acide combiné aux bases non alcalines, par différence on peut donc déduire ce dernier.

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GÉNÉRALITÉS

dommages causés par les vapeurs d’usines. • — Les cheminées des usines lancent dans l’atmosphère de grandes quantités d’impuretés, qui vicient l’air d'une façon très sensible. La fabrication du sulfate de soude par la réaction de l’acide sulfurique sur le chlorure de sodium, présente à un haut degré cet inconvénient lorsqu’on ne prend pas les mesures convenables pour retenir la presque totalité de l’acide chlorhydrique produit.

Jusqu’à la fin du siècle dernier, la préparation de l’acide chlorhydrique était restreinte à de petites quantités, et l’on se proposait principalement de recueillir ce corps; on pouvait, opérant sur une petite échelle, atteindre ce but avec des dispositifs assez simples.

Mais, plus tard, quand la découverte de Leblanc eût déterminé la production de quantités sans cesse plus considérables de sulfate de soude, la question changea de face ; les industriels ne trouvèrent pas le déliouché de tout l’acide chlorhydrique correspondant au sulfate fabriqué, d’autant que la fabrication des chlorures décolorants qui utilise la majeure partie de ce produit était encore inconnue.

Leblanc avait déjà compris qu’il était impossible de laisser échapper dans l’atmosphère les vapeurs acides que dégagent ses fours; et, comme elles se trouvaient très étendues par les gaz de la combustion qui les accompagnaient, il reconnut l’impossibilité de les recueillir au moyen des batteries de bonbonnes employées jusque-là. 11 eut l’idée de construire pour la condensation des chambres en plomlj. où il pensait recueillir soit l’acide libre, soit le chlorhydrate d’ammoniaque provenant de la réaction de c.et acide sur des vapeurs ammoniacales obtenues par la calcinatioh des os. Les chambres en plomb construites à l’usine de Franciade étaient peu pratiques. Le métal ne pouvait résister à l’action énergique de l’acide chaud ; et, quant à la neutralisation de celui-ci par les vapeurs ammoniacales, on dut vite y renoncer quand on vit quel essor prendrait la nouvelle fabrication, tandis que les débouchés du chlorhydrate d’ammoniaque restaient toujours assez restreints.

Tant que l’altération de l’air et les dommages causés n’excitèrent pas trop de plaintes de la part des voisins, et ne furent pas pour les fabricants une source de procès et d’amendes considérables, on se borna donc à condenser tant bien que

mal la quantité d’acide chlorhydrique dont on pouvait trouver la vente, quitte à laisser échapper le surplus.

L’atmosphère des districts occupés par de grandes agglomérations industrielles se trouvait donc viciée par l’acide carbonique, l’acide sulfureux provenant de la combustion du charbon pyriteux, et l’acide chlorhydrique résultant soit de la fabrication du sulfate de soude, soit de certains traitements métallurgiques.

Altération de l’air, résidlant de la combustion du charbon. — M. Angus Smith, inspecteur du gouvernement anglais pour les fabriques de soude, a traité, dans son rapport sur l’exposition universelle de Vienne en 1873, des altérations de l’air.

Outre la suie que vomissent les nombreuses cheminées d’un district industriel, la combustion de la houille détermine la diffusion dans l’atmosphère de quantités très notables d’acide sulfureux. Les diverses qualités de houille sont plus ou moins pyriteuses (0,5 à 7 pour 100), et l’acide sulfureux qu’elles produisent dans les foyers, se transforme dans l’air humide en acide sulfurique. L’analyse de l’air d’une grande ville comme Londres montre à quel point l’atmosphère peut être viciée par la houille brûlée en vue des usages domestiques. On y trouve une teneur de 1,670 grammes d’acide sulfurique dans un million de mètres cubes d’air. (Tout l’acide sulfureux est dosé comme acide sulfurique.)

Mais quand, outre la houille consommé par chaque ménage, l’industrie en brûle de grandes quantités, par exemple dans les villes de filatures, létaux d’acide sulfureux augmente beaucoup. Ainsi à Manchester, l’acide sulfurique correspondant à Tacide sulfureux contenu dans l’air atteint le chiffre de 2518 grammes dans un million de mètres cubes d’air.

Dans les régions de l’Angleterre où l’on ne brûle que peu de houille, on ne trouve plus que 474 grammes d’acide sulfurique dans le même volume. Ainsi, une des principales causes de l’altération de l’air réside dans les produits de la combustion de la houille. Toutefois, même dans les districts où n’existe aucune fabrique, on trouve toujours dans l’atmosphère des quantités assez notables d’acide sulfurique provenant probablement de l’oxydation de l’hydrogène sulfuré qui se dégage pendant la putréfaction des matières organiques sulfurées.

Si, d’autre part, on analyse Tair des villes où l’on fabrique de grandes quantités d’acide sulfurique, on trouve ce corps en quantités très considérables, atteignant jusqu’à 2,668 grammes pour un million de mètres cubes d’air, même dans de petites localités où les autres sources d’altération sont relativement négligeables.

Si l’influence de cette proportion énorme d’acide sulfureux ou d’acide sulfurique existant dans l’air ne paraît réellement préjudiciable que pour les personnes d’une santé délicate, il n’en est pas de même en ce qui concerne la végétation. M. Angus Smith estime que les végétaux sont moins affectés par l’acide diffusé dans l’air que par celui qui se dissout, à l’état relativement plus concentré dans les eaux météo ■ riques, les brouillards, la rosée. Quand l’air est sec, cette action est à peine sensible; même quand il se dégage d’épais nuages acides, la diffusion est presque nulle, et les acides, surtout l’acide sulfureux transformé en acide sulfurique, tombent bientôt jusqu’à terre. Par ces temps secs, les plantes situées au voisinage des fabriques n’absorbent presque rien des éléments nuisibles contenus dans l’air, leurs

feuilles ne sont pas assez humides pour fixer beaucoup d’acides et les traces de gaz nuisibles absorbées par les pores n’exercent qu’une action très faible. On objectera bien là-contre que l’acide carbonique agit cependant par cette voie, mais M. Angus Smith fait remarquer que l’atmosphère contient une (juantité bien autrement considérable d’acide carbonique (environ 0,04 pour 100 parties en volume), soit environ 774,144 grammes dans un million de mètres cubes d’air.

Mais, quand la pluie arrive à contenir,- comme à Manchester, 10 parties d’acide sulfurique dans un million, la végétation souffre beaucoup.

Altération de l'air par les acides des fabriques de soude. — Dans le voisinage des fabriques de soude, l’acide chlorhydrique qui s’échappe des appareils de condensation vient ajouter son induence destructive à celles que nous venons de signaler. Les vapeurs d’acide chlorhydrique, en s’hydratant à leur arrivée dans l’atmosphère, et les fumées d’acide sulfurique anhydre qui les accompagnent, forment des nuages blanchâtres qui, loin de se diffuser rapidement dans l’atmosphère comme de l’acide carbonique, et de s’y répandre à un état extrême de dilution, ont, au contraire, encore plus que l’acide sulfureux, une tendance à s’abaisser vers le sol, et le rejoignent à une faible distance de leur point de départ dans la direction du vent régnant. Aussi, les soudières où la condensation est mal installée sont-elles entourées de nuages blanchâtres dont l’odeur est encore sensible à près de 3 kilomètres.

D’après M. Angus Smith, le mélange de 3 parties d’acide chlorhydrique avec 100 000 parties d’air saturé d’humidité suffit pour produire un brouillard visible et d’une odeur appréciable.

Quand les dommages causés par les fiibriques de soude commencèrent à exciter des plaintes de plus en plus vives, on tenta d’abord, pour parer à cet inconvénient, de iiriger ces vapeurs acides dans les couches élevées de l’atmosphère au moyen de cheminées de plus en plus hautes, afin de les diluer dans une plus grande masse d’air. Les cheminées de 80 mètres ne sont pas rares dans ces fabriques, on en cite même une de 128 mètres dans l’usine de M. Muspratt, à Newton, (Lancashire), et une de 133 mètres dans l’usine de M. Tennant à Glascow. Mais les dépenses très considérables occasionnées par l’érection de ces énormes constructions ne furent pas payées de succès. Au sommet de ces cheminées gigantesques, les vapeurs acides vontinuèrent, par les temps humides, à former des nuages blancs, nappes fluides qui n’étant contenues par aucun rivage vont en s’élargissant : le seul résultat obtenu fut que leur contact avec le sol eût lieu à une plus grande distance du point de départ : la zone atteinte se trouva agrandie, et la végétation exposée à leur action continua à être détruite. Si la pluie tombait à travers ces nuages, ceux-ci donnaient lieu à une chute d’acide chlorhydrique étendu sur une longueur de plusieurs kilomètres, et la végétation n’en souffrait pas moins.

Les justes plaintes du public forcèrent les industriels à s’établir loin de toute habitation. Des propositions étranges furent même faites pour mettre fin à cet état de choses ; citons entre autres le brevet bizarre pris par M. E. Ford qui voulait établir des fabriques sur des vaisseaux doublés de plomb, ancrés à une grande distance des côtes.

En Angleterre, ce véritab'e fléau excitait surtout les réclamations dans le district

de la Tyne où les usines de Newcastle, de Widnes, de Saint-Hélens fabriquent d’énormes quantités de sulfate de soude. Dans les comtés de Durham et de Lanark, l’air est principalement vicié par les fours à coke et les usines métallurgiques.

Influence des vapeurs des fabriques de soude sur la santé. — Il ne semble pas que les émanations des usines où l’on fabrique le sulfate de soude aient une influence pernicieuse sur la santé publique; on. ne constate pas du moins un accroissement de la mortalité, ni une diminution de la durée moyenne de la vie dans le voisinage des fabriques de soude. On prétend même que les affections cholériques y seraient plus rares. Le fait aurait besoin d’être confirmé. Toutefois, le voisinage des soudières n’en est pas moins désagréable. Chez les personnes d’une santé délicate, les vapeurs acides produisent souvent une irritation des muqueuses et de l’oppression. Les ouvriers sulfatiers sont souvent atteints de la carie dentaire et d’ophtalmies.

Enfin, un inconvénient de ce voisinage est l’oxydation des objets métalliques et la destruction rapide du linge qui est vite brûlé et se réduit en lambeaux,

Influence des vapeurs d’usines sur la végétation. — La commission belge chargée de réglementer les usines de produits chimiques, a constaté minutieusement l’action des vapeurs acides sur la végétation. Tous les arbres ne sont pas également sensibles à leur influence, et voici dans quel ordre décroît cette sensibilité à partir du charme qui est le plus sensible jusqu’à l’aulne qui résiste le mieux ;

Carpinus betulus (charme ordinaire).

— incisa (charme incisé).

Gorylus avellana (noisetier).

Quercus robur (chêne).

Fagus sylvatica (hêtre).

Betula alba (bouleau blanc).

Acer pseudo-platanus (érable plane).

Acer campestre (érable champêtre).

Salix cerinea (saule cendré).

Cratægus oxyacantha (aubépine).

Evonymus europæus (fusain).

Ulmus campestris (ormeau).

Tilia platyphyllus (tilleul).

Prunus spinosa (prunier sauvage).

Larix europœa (mélèze).

Rubus fruticosus (ronce).

Fraxinus excelsior (frêne).

Populus alba (peuplier blanc).

Populus fastigiata (peuplier d’italu;).

Populus tremula (tremble).

Tuya orientalis (tuya oriental).

Vitis vinifera (vigne).

Prunus domestica (prunier).

Malus communis (pommier).

Pyi’us communis (poirier).

Cerasus vulgaris (cerisier).

Ribes rubrum (groseiller rouge).

Rosa gallica (rosier).

Syringa vulgaris (lilas).

Pliiladelphus coronarius (citronelle).

Rubus idœus (framboisier).

Spirœa ulmaria, lanceolala, etc. (spirée, reine des prés, etc.).

« Humulus lupulus (houblon).

Alnus commnnis (aulne commun).

Alnus incana (aulne blanchâtre) .

Citons comme végétaux doués d’une plus grande résistance le cypi’ès, le pin maritime et surtout le tamarin.

Altération de l'air par les usines de grillage de minerais. — Dans une communication au congrès des naturalistes, tenu en -1879, à BadenBaden, M. Schrœder a fait connaître que de toutes les vapeurs ordinaires d’usines, l’acide sulfureux est l’agent le plus nuisible. Quand l’atmosphère est souillée par une grande quantité d’acide sulfureux ou d’acide chlorhydrique, on observe au bout de très peu de temps une altération profonde des masses chlorophylliennes. Les feudles des arbres pâlissent uniformément sous l’action de l’acide sulfureux. L’influence nuisible de l’acide chlorhydrique est d’abord manifeste sur les bords, ce n’est qu’ après quelque temps que toute la surface est atteinte. Le spectroscope confirme les indications de l’œil. Un extrait alcoolique de feuilles soumises à l’action des vapeurs acides donne nettement les bandes d’absorption de la chlorophylle acide à côté de celles de la chlorophylle ordinaire.

Dans les plantes atteintes par les émanations acides, la transpiration diminue d’autant plus que la quantité des acides est plus grande ou que le séjour dans l’atmosphère acide est plus prolongé. Si les plantes peuvent pomper un excès d’eau, l’innervation des feuilles accuse nettement les troubles de la circulation. Les tissus sont translucides et gorgés d’eau des deux côtés des nervures, tandis qu’ils sont desséchés dans les parties voisines. Si l’action des vapeurs acides est suffisamment prolongée, on voit même apparaître des gouttelettes des deux côtés des nervures principales. La lumière, la chaleur et l’humidité favorisent singulièrement l’action de l’acide sulfureux.

L’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique sont beaucoup moins dangereux que l’acide sulfureux. Aussi, lorsque l’acide sulfureux a le temps de s’oxyder, est-ce un bonheur pour la végétation.

On observe surtout bien les premières influences de l’acide sulfureux en examinant les feuilles des arbres placées entre le soleil et l’œil. Dans la première période on aperçoit ainsi des parties distinctes, isolées, moins transparentes, plus ou moins bien délimitées. Quand l’action est bien prononcée, ces parties transparentes se dessèchent de plus en plus, forment sur la feuille des taches d’un vert mat, prennent une teinte variant du brun au brun rouge bien distincte du reste qui est encore vert. Ces taches hrunes sont irrégulièrement distribuées, toujours nettement dessinées et dans certaines espèces forestières, comme le chêne, le hêtre

508 ENCYCLOPÉDIE CniM QUE.

rouge, entourées d’une bordure étroite jaune translucide. Chez les conifères, on observe d’abord une coloration d’un vert mat au bout des aiguilles, puis celui-ci devient jaune pâle et enfin se colore en brun rouge intense, faisant un contraste des plus nets avec la base verte, sans transition.

Dans le cas de l’acide chlorhydrique, les feuilles ont au contraire un liseré net et complet. Toutefois, les rameaux de sapin prennent une teinte rouge à la pointe aussi bien sous l’influence de l’acide chlorhydrique que sous celle de 1 acide sulfureux.

L’analyse chimique dénote un taux très élevé d’acide sulfui’ique et de chlore dans les plantes qui ont longtemps végété dans une atmosphère chargée d’acide sulfureux ou d’acide chlorhydrique. D’après Schrœder, l’acide sulfureux est absorbé par les feuilles et transforme dans les tissus en acide sulfurique, même quand il n’y en a que un millionième dans l’air. Ainsi les aiguilles d’un pin qui avait vécu trois mois dans ces conditions contenaient 0,721 d’acide sulfurique dans 100 de substance sèche, tandis qu’il n’y en avait que 0,240 dans un pin bien sain.

Les différents végétaux n’absorbent pas dans le même temps la même quantité d’acide sulfureux, toutes choses égales d’ailleurs ; à surface égale de feuilles, les arbres feuillus en fixent plus que les conifères. Toutefois, cette différence dans le pouvoir absorbant ne présente aucune relation avec la capacité de résistance qu’opposent les différentes plantes à une action prolongée des gaz. Les conilères, par exemple, absorbent moins d’acide et sont beaucoup plus sensibles. La capacité de résistance d’une espèce repose bien plutôt sur la puissance de reproduction, et sur la susceptibilité de ses feuilles. C’est ainsi que le chêne résiste mieux que beaucoup d’arbres feuillus à cause de la vigueur de ses pousses. En ce qui concerne les conifères, il faut tenir compte de ce que leurs feuilles, n’étant pas caduques, sont plus longtemps exposées aux influences délétères, tandis que la frondaison des arbres feuillus ne souffre qu’indirectement du mal subi par l’arbre Tannée précédente. Pour cette raison, les sapins qui conservent plus longtemps leurs aiguilles que les pins sont moins résistants. Les plantes agricoles sont moins susceptibles que les arbres. Parmi les arbres à feuilles, le chêne tient le premier rang comme résistance, viennent ensuite l’érable, et le frêne, presque au même rang, puis l’aulne, le peuplier, le tilleul, puis le bouleau, et enfin le hêtre rouge qui est le plus sensible*. Parmi les conifères, le pin sylvestre est le plus résistant, viennent ensuite le pin ordinaire, puis le sapin qui dépérit très vite.

11 est essentiel, dans une expertise, de confirmer les observations faites sur l’état des feuilles par les résultats de l’analyse chimique, mais aussi par la capacité de résistance très différente des plantes. M. R. Hasenolever a, en effet, montré que les champignons, Ics insectes, la gelée peuvent donner aux végétaux un aspect semblable à celui qu’ils prennent sous l’influence de vapeurs acides. Ainsi, on observe en automne, sur les feuilles en train de dépérir naturellement, des bordures exacment semblables à celles que produisent les vapeurs d’acide chlorhydrique; on peut les observer aussi en été quand les feuilles ont beaucoup souffert de la poussière

1. Cette classincation différé beaucoup de celle de la commission belge, mais celle-ci s’est occupée spécialement des dommages causés par l’acide chlorhydi’iquc, tandis que les observations de M. Schrôder ont trait aux produits du grillage.

D’ailleurs, d’autres acides volatils, l’acide nitrique, par exemple, déterminent les mêmes syptômes. On ne peut donc considérer ceux-ci comme un caractère spécifiique de l’acide chlorhydrique. La maigreur du sol peut aussi déterminer chez les conifères, principalement chez les pins, un jaunissement de la pointe des aiguilles que l’on confondrait volontiers avec les formes atténuées de l’attaque par les vapeurs acides.

U faut donc éviter d’attendre la fin de la végétation pour faire une expertise, et il convient d’avoir suffisamment en mémoire les altérations naturelles des feuilles. Enfin, il ne suffit pas d’observer la végétation clans le bout de champ ou de bois faisant l’objet d’une plainte, mais aussi dans la région environnante. Si des vapeurs d’acide chlorhydrique ou de l’acide sulfureux ont réellement causé des dommages, toutes les plantes doivent l’indiquer, d’après l’échelle de sensibilité de leurs feuilles, et leur capacité de résistance reconnue. Ce dernier critérium est souvent très décisif. Si, par exemple, les pins souffrent plus que les pins sylvestres, ou les chênes plus que les hêtres rouges, on peut déclarer de suite qu’il n’y a pas à s’en prendre aux vapeurs acides, ou du moins qu’il y a eu d’autres influences nuisibles qui ont pu modifier complètement la résistance des arbres à leur action. L’aspect maladif, ou l’arrêt du développement d’une forêt, ne doit jamais être attribué du premier coup à l’action des fumées acides, sans autres preuves à l’appui ; il faut toujours rechercher sur les feuilles la trace nette de cette action. Enfin l’aspect des feuilles vient-il corroborer les soupçons, il convient de reconnaître encore par l’analyse chimique les traces des vapeurs acides.

On a toujours trouvé au laboratoire de Tharand une quantité exceptionnellement élevée d’acide sulfurique dans les feuilles des plantes qui avaient été sûrement soumises à la fumée des usines métallurgiques ou à celle du charbon. De même M. Slôckhardt indique que les pins et sapins morts ou mourants exposés à la fumée de la houille dans certaines parties particulièrement étroites de la vallée de Tharand contiennent dans leurs aiguilles deux ou trois fois plus d’acide sulfurique que les plantes similaires poussant sur le même terrain, mais à l’abri de la fumée

En 1880 M. Schrœder a complété cette étude par l’examen des effets produits par la fumée et les vapeurs des usines métallurgiques dans les forêts de rOberharz, au voisinage des usines de Glausthal, de Lautenthal et d’Altenau. Ces trois usines travaillent principalement la galène du Harz contenant 12,5 pour 100

1. Toutefois il faut bien tenir compte que les plantes à l’état normal présentent d’assez grande variations dans leur composition. La teneur en acide sulfurique ou en chlore de plantes parfaitement saines varie entre des limites assez éloignées, et on ne connaît qu’imparfaitement les causes de ces variations. On sait toutefois que si on donne à une plante un excès de tel ou tel élément, elle en prend une quantité relativement grande : la plante est donc en dépendance étroite de sa provenance. Ainsi, dans un essai de culture dans l’eau, fait à Tharand, un aulne contenait 0,75 d’acide sulfurique pour lOU de matière sèche, tandis qu’un aulne poussé en pleine terre n’en contenait que 0,19 ; cependant les deux plantes étaient également saines. De même, sur un sol gj-pseux ou salé, dans le voisinage de la mer ou de bâtiments de graduation, des plantes saines peuvent contenir des quantités anormales d’acide sulfurique ou de chlore. Enfin le climat, l’altitude du lieu, Tàge de la végétation influent sur la composition des plantes.

Comme nous no connaissons que des généralités sur cette question de la nutrition des plantes, il fapt être très prudent avant de décider si les résultats trouvés sont normaux ou anormaux. Il est essentiel de choisir, comme terme de comparaison, des végétaux ayant crû dans les mêmes cii-constanccs que les plantes attaquées, et surtout de ne pas comparer des plantes de provenances différentes, ou des parties de plantes à difféi-entes périodes de la végétation.

510 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQDE.

(le soufre en moyenne : à Altenau on traite en plus les minerais eumeux de même provenance à 50 pour 100, et des minerais d’Amérique à 10 pour 100. A Glausthal et Lautenthal on emploie la précipitation, et à Altenau on recourt partiellement aussi au procédé par réduction dans les fours : presque fout le soufre importé dans ces usines est perdu dans l’atmosphère à l’état d’acide sulfureux. L’usine de Glausthal en envoie dans l’air environ 2500 tonnes par an, celle de Lautenthal 650 tonnes, celle d’ Altenau 850 tonnes. Le grillage préliminaire se fait en tas, et dégage, par suite, l’acide sulfureux au niveau du sol et sous une forme très concentrée : les vapeurs ne s’échappent pas des vallées occupées par les usines, mais sont poussées par le vent tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, couvrant de leurs nappes les pentes boisées. Les usines d’Oker, de Julius à Astfeld et de Sophie àLangelsheim situées à la limite septentrionale du Harz, qui traitent les minerais duRammelsberg, émettent encore plus d’acide sulfureux, mais celui-ci est entraîné principalement au nord et les dommages causés sont moins grands.

M. Sehrœder a dressé une carte des parties ravagées par les vapeurs de ces usines et analysé 150 échantillons d’aiguilles de pins de cette provenance. Il a constaté autour de chaque usine une zone où les arbres sont complètement grillés. A cette zone dévastée en succède une où sont les parties de terre les plus ravagées, quelques arbres sont morts ou ont perdu la majeure partie de leur feuillage, les aiguilles de pin sont blêmes, rouges au bout, l’écorce des branches est noire et tombe. Dans les zônes suivantes on reconnaît nettement l’action des vapeurs acides à l’aspect maladif dos aiguilles, pourtant la végétation n’est plus arrêtée; enfin vient une zone où les ravages sont douteux et une où ils sont nuis. Les parties ravagées sont limitées à la vallée même. Or l’analyse a décelé partout le taux le plus élevé d’acide sulfurique dans le voisinage immécJiat des usines (1,041 pour 100 à Lautenthal, 1,332 et 0,925 à Glausthal), le taux le plus bas dans la partie où ne se répandent pas les vapeurs. Les chiffres qui atteignent et dépassent 0,5 pour 100 d’acide sulfurique se groupent tous autour des trois usines, et la ligne qui englobe sur la carte ces cdiiffres limite préciséimmt la partie la plus ravagée; la teneur moyenne y est de 0,691 pour 100. Aucun des 45 échantillons prélevés dans cette zone n’a donné moins de 0,5 p. 100, et on ne trouve hors de cette région aucun point avec un taux aussi élevé bien que l’on ait prélevé tout autour une centaine d’échantillons. Dans la seconde zone, le taux d’acide sulfurique oscille entre 0,3 et 0,5 pour 100; en dehors il n’y a pas un point où l’on retrouve 0,5. La zone suivante afourni comme titre moyen 0,25 tandis qu’on ne trouvait un titre inférieur à 0,21 qu’aux points qui n’avaient été évidemment pas atteints par les fumées, si bien que le taux moyen de 0,162 trouvé dans ces points doit être considéré comme la quantité normale d’acide sulfurique existant dans les aiguilles de pin de l’Oberharz.

Le tableau suivant résume ces .observations.

D'iiprcs les recherches de M. Reuss, garde général des forêts à Geslar, sur les dommages causés par les vapeurs d'usines dans les forêts du Harz, on arrive aux conclusions suivantes :

L’acide sulfureux est l’agent le plus nuisible dans les gaz des usines métallurgiques.

Tous les arbres peuvent absorber par leurs feuilles une certaine quantité d’acide sulfurique, l’altération qui en résulte se traduit par la chute des feuilles et la mort des l’ameaux et même du tronc.

L’analyse chimique est le meilleur indice du rôle joué par les fumées d’usines mais les dommages ne peuvent être évalués que par une expertise de forestiers.

Le développement de l’arbre dans les fumées d’usines devient très irrégulier et languissant, bien avant que les altérations deviennent mortels. Les arbres grands et forts sont ceux qui résistent le plus longtemps.

Les arbres <à feuilles caduques, notamment les chênes, souffrent moins que les conifères.

Tous les arbres qui réclament un sol riche en humus et en aliments minéraux, dépérissent dans la zone das usines

Le chêne est le seul arbre qui pourra réussir dans les localités atteintes par les fiunées d'usines métallurgiques, surtout dans les terres qui en proviennent.

Dans l’exploitation des bois on doit avoir le plus grand soin de respecter la couverture du sol uniquement pour prévenir l’arid’té, surtout au voisinage des usines.

D’autre part M. R. Hasenclever a fait recueillir une série d’échantillons de feuilles et a trouvé dans 100 de matière sèche :

11 estime que la fumée de la houille agit à la fois sur la végétation et par les éléments goudronneux qui peuvent boucher les pores des feuilles et par la quantité plus ou moins grande d’acide sulfurique qu’elle contient, acide qui, par les temps humides, exerce une action corrosive sur les plantes. Toutefois cette influence de Tacide sulfurique est plus limitée dans le voisinage immédiat des usines que celle des autres gaz acides, et surtout de l’acide sulfureux qui porte ses ravages à une grande distance*. M. Richardson tient le chlore pour le gaz le plus dangereux.

Les végétaux herbacés et notamment les céréales souffrent moins des gaz acides que les plantes feuillues et les arbres. Toutefois, il est reconnu en Angleterre que, si les vapeurs des soudières viennent à s’étendre sur les champs de blé au moment de la floraison, il y a toujours beaucoup d’épis vides.

D’après Schuharth, l’action nuisible de ces vapeurs acides s’exerce autour des grandes usines dans un rayon de 30Ü à 1000 mètres ; elle est naturellement plus énergique dans la direction des vents régnants. MM. Braconnot et Simonin ont trouvé dans la rosée des chlorures métalliques à une distance de l’usine de Dieuze variant de 200 à 1000 mètres.

Réglementation des mines en Belgique et en Angleterre. — Tant que les fabricants émettaient dans l’air les vapeurs acides de leurs usines, les dommages énumérés ci-dessus étaient très considérables. Pour quatre usines Belges, M. Schuharth a déterminé, en 1854, la quantité d’acide chlorhydrique qui s’échappait dans l’atmosphère en retranchant l’acide réellement produit de la quantité théorique qui devait se développer dans les fours à sulfate : le résultat de cette comparaison est contenu dans le tableau suivant :

•1. Outre les usines métallurgiques où l’on grille les minenus suU’urés, les fabriques d’outremer et les verreries qui emploient le sulfate de soude émettent dans l’atmosphère de grandes quantités d'acide sulfureux.

ACIDK CHLORHYDRIQUE.