CHAPITRE II

Analyse qualitative et quantitative de l'eau de Cballes.

Les détails qui terminent le chapitre précédent étaient indispensables à plusieurs points de vue, mais surtout pour faire connaître les conditions dans lesquelles j'ai puisé l'eau pour en faire l'analyse complète, et pour motiver ces conditions.

C'est au robinet de bois du syphon, le bassin étant complètement rempli, etleau ayant son maximum de sulfuration, que les 1,100 litres expédiés à mon laboratoire ont été puisés. Des bonbonnes neuves, lavées à l'eau ordinaire, puis à l'eau minérale, égouttées à l'abri de la poussière, ont servi au transport de cette eau. Elles étaient directement remplies au robinet de bois, immédiatement bouchées etcachetées. L'une d'elles ayant été ouverte à l'octroi de Toulouse a été laissée de côté. L'évaporation de cette eau a été faite comme dans toutes

(1) Le traitement d'une eau sulfurée par le carbonate de plomb, lorsque cette eau renferme aussi en solution des bicarbonates alcalino-terreux, n'a aucune influence sur ces bicarbonates : Na S, HS + 2C02,CaO + 2(P B0,C02) = Ka 0,C02 + 2 GO2' Ca 0 + 2 Pb S + HO + Go 2'

mes analyses, dans des vases 'de platine. Du verre, de l'émail et du caoutchouc, étaient les seules substances en contact avec le liquide.

Le résidu de 200 litres a été consacré à J'analyse qualitative, celui de 600 litres a été emplové au dosage des métaux et à la séparation des alcalis, Les 100 autres litres ont servi à la vérification, dans le laboratoire, des expériences faites à la source même deChalles, ainsi qu'aux dosages de la chaux, de la magnésie, des acides, de l'iode, du brome et du chlore, des alcalis, et à la deuxième recherche de la matière organique.

Le résidu des 200 litres a subi une attaque par l'acide chlorhydrique à chaud ; on a pris la précaution de ne pas porter le liquide à l'ébullition. Ce liquide fut décanté à froid, et la masse saline non dissoute fut lavée à l'eau distillée chaude, pour la débarrasser de toute la partie soluble, jusqu'à ce que le liquide traversant le filtre ne présentât plus de réaction acide. Tous ces liquides filtrés ayant été réunis furent traités par un courant d'acide sulfhydrique pendant 18 heures environ. Le précipité obtenu après ce temps, recueilli sur un filtre, a été lavé avec une dissolution d'acide suifhydrique, puis desséché. Une faible portion portée directement au spectroscope ne donnait aucune des raies de l'indium ni du thallium. Le cuivre seul y était faiblement accusé.

Une nouvelle portion du précipité, traitée par la méthode dei flammes de Bunsen, a fourni un dépôt de réduction dont une portion était instantanément soluble dans l'acide nitrique au l|20e, tandis qu'une autre portion est restée complètement insoluble. La couleur de ce dépôt était noirâtre avec un pourtour brun. Une expérience semblable, faite dans la flamme d'oxydation, donnait un dépôt presque invisible sur la capsule vernie.

s en approchant cette capsule du goulot d'un flacon à large ouverture contenant de l'iodure de phosphore humide, il est apparu une tache large et très -belle, présentant une coloration jaune et sur certains points légèrement rouge orange. Traitée par l'acide sulfhydrique, cette tache brunissait sur certains points, restait jaune sur d'autres, et la coloration rouge orange semblait 's'accentuer faiblement sur les premiers points possédant déjà cette couleur. En versant du sulfhydrate d'ammoniaque sur la capsule, les taches disparaissaient complètement, la couleur brune augmentait sensiblement en passant par le marron et arrivant au noir.

J'ai conclu de ces expériences que le dépôt renfermait de l'arsenic, peut-être de 1 antimoine et à coup sûr du plomb, métaux essentiellement volatils.

Les cendres résultant de l'incinération d'un fragment du filtre avec le résidu sulfure, portées dans la flamme d'oxydation

avec une perle de borax , ont donné à cette perle une coloration bleue intense disparaissant dans la flamme de réduction. Traitée avec du chlorure d'étain dans la flamme de réduction, cette perle de borax se colorait fortement en rouge, et la coloration bleue reparaissait dans la flamme d'oxydation. C'était donc du cuivre qui la colorait.

Pour être certain que le cuivre ne provenait pas du papier du filtre, un carré de ce même papier et de même dimension, pris sur le même filtre, dans un point dépourvu de précipité, a été traité après incinération dans la perle de borax ; il ne donnait pas la moindre coloration bleue.

Cela fait, le liquide résultant delà filtration de ces premiers sulfures a été traité par le chlorhydrate d'ammoniaque, l'ammoniaque et le sulfhydrate d'ammoniaque à chaud. Le précipité obtenu ne s'est dissous qu'en partie dans l'acide chlorhydrique étendu. Le sulfure inattaqué, recueilli et porté dans une perle de borax fondu, lui a donné une coloration bleue à peine sensible, se conservant dans tous les points de la flamme.

Mise dans la flamme supérieure de réduction, cette perle ne prenait pas à la surface la coloration brune donnée par la réduction du nickel. J'en ai conclu que le sulfure non dissous par l'acide chlorhydrique étendu était du sulfure de cobalt.

Les chlorures formés dans l'opération précédente, évaporés à siccité, ont été divisés en deux portions a et b. L'une a, fondue avec du carbonate de soude et du nitrate de potasse, n'a pas pris la coloration jaune du chromate de potasse. Donc il n'y avait pas de chrome. La substance ainsi préparée, dissoute dans l'eau acidulée par l'acide nitrique, a été décomposée par l'ammoniaque ; le précipité recueilli sur un filtre traité par la potasse à l'ébullition a fourni un précipité d'oxyde de fer séparé du liquide par filtration. Ce liquide traité par l'ammoniaque a donné un précipité que j'ai considéré comme de l'alumine. L'oxyde de fer fondu dans du carbonate de soude et du nitrate de potasse a formé du manganate de potasse, reconnaissable, comme dans l'opération précédemment faite pour la recherche du chrome, à la couleur verte du produit nouveau, produit solubîe également en vert dans l'eau distillée.

La seconde portion b des substances solubles dans l'acide chlorhydrique a été traitée à sec dans un petit tube, avec un fragment de fil de magnésium. Après la combustion du ma-

Fnésium, le tube a été cassé, et son contenu humecté avec de eau distillée; il s'est manifesté une odeur très-nette d'hydrogène phosphoré. Il y avait donc du phosphore.

Le liquide filtré après la précipitation des substances par le sulfhydrate d'ammoniaque renfermait encore, en même temps que des sels ammoniacaux, de la chaux, de la magnésie et les alcalis. fCe liquide évaporé à siccité a fourni un résidu

fort abondant dont la calcination a chassé tous les sels ammoniacaux. Le résidu repris par l'acide nitrique et rendu ammoniacal après l'addition du chlorhydrate d'ammoniaque, a servi à la précipitation de la chaux par l'oxalate d'ammoniaque. Le volumineux dépôt ainsi obtenu, retenu sur un filtre, a été dissous dans l'acide nitrique, évaporé à siccité, et repris par l'alcool absolu qui a tout dissous. Il n'y avait donc ni strontiane ni baryte. L'examen au spectroscope du nitrate de chaux repris à l'alcool a confirmé ce résultat.

Le liquide filtré pour en retirer l'oxalate de chaux, ayant subi une nouvelle addition d'ammoniaque, a fourni, après 24 heures de repos, avec le phosphate de soude, un précipité de phosphate ammoniaco-magnésien, cristallin, séparé par filtration.

Ce dernier liquide évaporé à siccité, calciné et traité par l'eau distillée pour être dissous, n'a fourni qu'une faible proportion de chloroplatinate de potasse, lorsqu'il a eu séjourné pendant plus de quinze jours dans un vase de verre en présence de chlorure de platine. Le spectroscope n'a décélé ni cœsium, ni rubidium dans le chloroplatinate, ni lithine dans le liquide filtré.

Un essai fait directement au spectroscope avec le résidu d'un litre d'eau a permis de constater dans ce résidu une notable proportion de soude.

Un litre d'eau a été distillé dans l'appareil Boussingault, d'abord avec de la magnésie. Le produit de la distillation recueilli a été de nouveau distillé en présence de la potasse. La vapeur d'eau qui était reçue dans une solution titrée d'acide sulfurique avait notablement diminué le titre de cet acide. Elle contenait donc de l'ammoniaque.

Pendant l'ébullition de l'eau acidulée pour la recherche de la silice, un fragment de papier curcuma trempé dans le liquide n'a pas pris une teinte brune persistante. De plus, le résidu de levaporation d'une quantité d'eau, traité par l'acide sulfurique et puis par la flamme d'un bec de Bunsen n'a pas coloré cette flamme en vert. Donc il n'y a pas d'acide borique.

L'eau de la première de ces deux expériences, évaporée à siccité, a donné un résidu que la calcination n'a pas empêché de se dissoudre en grande partie dans de l'eau acidulée, en laissant toutefois un résidu complètement insoluble, que j'ai cru pouvoir considérer comme de la silice.

Ce résidu traité par l'hydrogène naissant, en le laissant digérer pendant 12 heures dans de l'eau acidulée et dans laquelle on avait jeté quelques fragments de zinc pur, n'a ças coloré le liquide en améthiste, comme le font les résidus siliceux avec titane mis dans les mêmes conditions. L'eau de Çhalles ne renferme donc pas du titane.

Trente litres d'eau désulfurée, évaporés à siccité pendant que le liquide était alcalin, ont fourni un résidu dont une partie se dissolvait facilement dans une faible quantité d'eau.

Le liquide ainsi obtenu a été placé, ainsi que le résidu insoluble, dans le dyaliseur. L'eau du dyaliseur plusieurs fois changée a donné par l'évaporation à siccité un résidu salin avec matière organique. Ce résidu, desséché au bain-marie et traité par l'alcool, a cédé à celui-ci une matière organique que j'ai pu recueillir par une évaporation à siccité. Le résidu insoluble resté sur le dyaliseur retenait aussi une matière organique non dyalisable. Le liquide ainsi obtenu, traité par l'eau de chlore étendue, en présence du sulfure de carbone, a fourni tout d'abord une abondante quantité d'iode , colorant le sulfure de carbone en violet améthiste. Après que cette réaction cessait de se produire, l'addition d'une nouvelle quantité de chlore déterminait dans le sulfure de carbone fraîchement ajouté, une coloration jaune rougeâtre, bien moins abondante que la coloration améthiste produite par l'iode. Ainsi donc, la présence du brome et de l'iode dans l'eau de Challes est manifeste.

Du nitrate d'argent ayant été ajouté à une certaine quantité d'eau désulfurée, il s'est formé un abondant préciptécailleboté. Après un lavage à l'eau acidulée par l'acide azotique, ce précipité a été desséché sur un filtre et introduit dans un tube de verre. En le traitant alors par l'acide nitrique, il s'est fait un dégagement de brome et d'iode, mais une portion de ce précipité est resté inattaquée, et est devenue fortement colorée en noir sous l'influence des rayons solaires. J'en ai conclu que c'était du chlorure d'argent, indiquant la présence du chlore dans l'eau de Challes.

Le traitement par le chlorure de baryum de l'eau désulfurée par le carbonate de plomb, détermine dans cette eau la formation d'un précipité blanc, lourd, dont une portion se dissout facilement avec effervescence dans les acides, tandis que l'autre reste insoluble. La portion insoluble traitée au rouge avec du charbon, puis à froid par un acide, produit un dégagement d'acide sulfhydrique. H y a donc dans l'eau de Challes de l'acide carbonique et de l'acide sulfurique.

Un litre d'eau, évaporé presque à siccité après désuif uration par le carbonate de plomb, a été traité par l'acide chlorhydrique, à l'ébullition, en présence du sulfate d'indigo, qui a été décoloré. Il y avait donc de l'acide nitrique dans l'eau de Challes. Un essai à blanc avec les mêmes réactifs n'a pas donné de décoloration.

. Je me résumerai donc en disant que l'eau soumise à mon analyse contenait les substances suivantes :

Acide sulfhydrique, Suif hydrate de sulfure, Monosulfure, Polysulfure (bisulfure) , Hyposulfites, Acide sulfurique, silicique, » carbonique libre,

» carbonique fixé à l'état de carbonate alcalin,

„ » » » bicarbonate,

» phosphorique,

» nitrique, Chlore, Brome, Iode, Soude, Potasse, Ammoniaque, Chaux, Magnésie, Alumine , Fer.

Manganèse,

Cobalt,

Cuivre,

Plomb,

Antimoine,

Arsenic,

Matière organique dyalisabie, Matière organique non dyalisabie.

Nous allons maintenant énumérer les opérations des dosages de chacune des substances signalées, et nous entrerons dans tous les détails pratiques, afin que nos procédés soient parfaitement comparables à ceux que l'on voudrait suivre dans une nouvelle analyse.