DÉTERMINATIONS PHYSIQUES

L'analyse chimique peut être complétée par ces déterminations qui fournissent des renseignements très précieux au point de vue de la minéralisation de l’eau.

En ce qui concerne l'Echaillon, nous avons étudié la cryoscopie, la densité, l’indice de réfraction, la résistivité, la viscosité.

Cryoscopie. — Le nom donné par Raoult désigne la température de congélation des corps dissous. Cette température est fonction des molécules et des ions dans l’unité de volume. Le point de congélation est le même pour toutes les solutions isotoniques, c’est-à-

pou dire de même pression osmotique. On le détermine au moyen du cryoscope. L'appareil se compose essentiellement : |

a) D'un thermomètre cryoscopique au réservoir entouré d’une spirale de fil métallique servant d’agita- ICUr:

b) D'un tube à congélation contenant l’eau à examiner, dans laquelle est compètement immergé le réservoir du thermomètre.

c) D'une cuve à réfrigération. Le mélange réfrigérant où plonge le tube à congélation est fait de glace en morceaux de la grosseur de noisettes, et de très peu de sel marin. On préfère l’acétone refroidie par addition d’acide carbonique neige ou par le MORTE sel-glace.

Pendant l’opération, le tube à congélation étant obturé avec un tampon d’ouate, on manœuvre l’agitateur avec une amplitude d’oscillations de 2 centimètres, et à raison d’un mouvement par seconde environ. Une agitation trop vive, provoquant de l’'échauffement, fausserait les résultats. La descente du mercure ne doit pas être trop rapide. On amorce la cristallisation en projetant dans le liquide une petite parcelle de glace, au moment où le mercure atteint — 0°2 au-dessous du point supposé après un essai préalable. On continue à mouvoir l’agitateur, en frappant par petites secousses sur le haut du thermomètre, jusqu’à température d’arrêt, donnant le point de congélation. Celui-ci doit rester stable une

minute au moins. : 3

ENRR ES

Densité : Méthode du flacon. — On se sert du flacon en verre mince de Regnault. Le bouchon creux, parfaitement rôdé, est surmonté d'un tube capillaire terminé à la partie supérieure par un petit entonnoir. Un traï d’affleurement est tracé sur le tube capillaire.

Le procédé consiste à peser deux volumes égaux d’eau minérale et d'eau distillée à 0°. P étant le poids de l’eau minérale à 0° et P° le poids de l’eau distillée à 0°, on a :

P d' = TS 0,999871 0.999871 = d = densité de l’eau distillée à 0°.

Le flacon taré, contenant l’eau minérale, est, avant la pesée, placé dans la glace jusqu’à ce que le niveau du tube capillaire demeure stationnaire, ce qui indique que l'équilibre de température est atteint. On amène le liquide au point d’affleurement en enlevant l'excès avec du papier buvard. On retire ensuite le flacon de la glace et on le laisse revenir à la température ordinaire. On le sèche soigneusement avant de le porter sur le plateau de la balance.

On opère identiquement avec l'eau distillée, dont on remplit le flacon rincé au préalable.

Indice de réfraction. — Diverses méthodes ont été proposées pour la mesure de cet indice. Avec le réfractomètre de Féry, nous avons employé la méthode dite de compensation.

Le principe sur lequel repose l'appareil consiste à annuler par un prisme solide, d'angle variable ét d’indice constant, la déviation imprimée à un rayon lumineux par un prisme creux d’angle fixe, rempli du liquide dont on veut déterminer l'indice, Le prisme à angle variable est ici constitué par une bande de verre découpée radialement dans une lentille, L’angle du prisme varie d’une façon continue, depuis le centre optique, où il est nul, jusqu'aux bords, où il a une valeur finie.

L’équation à laquelle on aboutit dans le calcul de l'indice de réfraction donne :

x = 1 + kd

où k — constante de l'appareil, d — distance du point considéré à l’axe optique.

La formule montre que la simple mesure du déplacement qu'il aura fallu imprimer à la lentille pour compenser la déviation due au prisme liquide, suffit pour évaluer l’indice x.

Dans l’appareil de laboratoire, la lumière monochromatique sodée provenant d’un brûleur, tombe sur la fente d’un collimateur. Cette fente, qui est large, ‘porte un réticule vertical. L'ensemble de la fente et du réticule peut être légèrement déplacé par une vis, pour le réglage. Les rayons sortant du collimateur tombent sur le prisme et sont ensuite reçus dans une lunette à réticule disposé en croix de saint André. Le prisme est porté par une plateforme en verre noir et se déplace, suivant sa longueur, perpendiculaire-

ment à l’axe optique de l’appareil, au moyen d’un bouton molleté placé au-dessous de la lunette. Dans son mouvement rectiligne, la glissière portant la cuve entraîne un vernier qui se déplace devant une graduation fixe donnant directement les deux premières décimales. Le vernier au 1/10 donne les millièmes.

Le grand réfractomètre de, Ferÿy nous a permis d’avoir par simple lecture l'indice à une unité près: de la quatrième décimale. Il est muni d’une cuve remplie d’eau pourvue d’un petit thermo-siphon et chauffée par une lampe, grâce à laquelle on peut mesurer les indices à des températures déterminées.

Résistivité. — Sous ce nom, on désigne la résistance d’un volume liquide ayant une épaisseur d’un centimètre et une base d’un centimètre carré.

La mesure de la résistance est basée sur le principe du pont de Weaststone. Kolrausch, afin d’éviter l’électrolyse et l’action de la polarisation des solutions, emploie les courants alternatifs fournis par la bobine d’induction. Dans son dispositif, une cuve à électrodes platinées, dans laquelle on place l’eau à analyser et un thermomètre, constitue la résistance c inconnue. Un fil de platine iridié, tendu entre A et C, au-dessus d’une règle divisée en parties égales, représente les deux résistances a et b. Les valeurs de a et de b peuvent varier en déplaçant sur AC lepointdecontact O ou curseur. La résistance d est constituée par une boîte de résistance R. Le galvanomètre est remplacé

SO

par un téléphone T, Si on déplace le point O (1), le téléphone est au silence quand on a :

Pour la résistance spécifique ou résistivité, on a :

où le coefficient K, constante de cuve, tient compte de l’écartement des électrodes, de leurs dimensions, de leur parallélisme, du volume d’eau dans la cuve, de la température, de la nature et de l’intensité du

courant.

(1) Le curseur appuyant sur le fil en platine iridié AC.

Oo

Viscosité. — Les mesures de viscosité ou frottement interne des liquides (1) fournissent une constante physique susceptible d’en caractériser la nature, souvent mieux que leur densité.

La méthode de Baume-Vigneron (2), comme celle d’Ostwald, repose sur la détermination des durées respectives d'écoulement du liquide essayé et du liquide type à travers un même tube capillaire convenablement choisi.

Le viscosimètre Baume-Vigneron comprend :

1° Une jaquette thermostatique permettant d’entourer la chambre laboratoire d’une atmosphère de vapeur assurant la réalisation d’une température rigoureusement constante.

2° Un tube viscosimétrique composé d’un tube capillaire terminé à sa partie inférieure par un tube de plus grand diamètre portant un repère c. Le tube capillaire est surmonté d’une boule située entre les points de repère a et b. Il est fixé dans la jaquette thermostatique par un bouchon à deux trous. L’un de ces trous étant donc pour la tige du viscosimètre, l’autré porte un tube en T, dont une branche guide un thermomètre. La deuxième branche du tube sert à adapter une poire en caoutchouc.

3° Un chronographe de précision mesurant au cin-

quième de seconde des temps allant jusqu’à 30 mi-

nutes.

(1) Le coefficient de frottement interne ou de viscosité est le travail nécessaire pour déplacer en une seconde deux surfaces planes de un centimètre carré, parallèlement à ellesmêmes, d’une quantité égale à leur distance.

(2) Arinales de Chimie, 1919 p. 881.

Mode opératoire. — On introduit dans le ballon de la jaquette le liquide thermostatique convenable avec quelques perles de verre et, dans la capacité laboratoire C, 20 cc. du liquide à essayer. On règle la hau-

‘teur du viscosimètre de manière que le liquide à essayer affleure exactement au trait de repère c et on s'assure que le viscosimètre est bien vertical. On fait bouillir le liquide de la jaquette, pour que le liquide de la capacité laboratoire prenne la température du

De VAR

thermostat. Avec la poire en caoutchouc on fait monter le liquide de c un peu au-dessus du point de repère a, et on en suit aussitôt la descente. On déclanche le chronographe, lorsque le ménisque passe au trait a, et on l’arrête au moment où le ménisque est au trait b. On contrôle le résultat par une deuxième opération.

La viscosité absolue, en dÿnes par centimètre carré,

est fournie par l'expression :

n = K:dit.

K est la constante de l’appareil, { le temps d’écoulement, d la densité du liquide à la température de l’ex-

périence,

Identification des Eaux minérales

Après l’exposé des méthodes de recherches analytiques, nous croyons devoir signaler le procédé d’identification des eaux minérales, connu sous le nom d’aquamétrie. Q Il n’y a pas, dit Bonjean, deux eaux minérales qui renferment les mêmes éléments en même quantité. » Pour différencier ces eaux, pour reconnaitre leur authenticité, l'analyse complète n’est pas nécessaire et quatre facteurs sont reconnus suffisants. Ce sont :

1° L'alcalinité totale et permanente. — Celle-ci se mesurant comme celle-là sur 100 cc. d’eau avec une solution d'acide sulfurique N/10, en présence d’orangé

Poirrier n° 3, mais après ébullition prolongée et séparation des carbonates alcalino-terreux précipités :

2° Les chlorures dosés volumétriquement au nitrate d'argent ;

3° Les nitrates évalués par la méthode Grandval et Lajoux, au moyen du réactif sulfo-phéniqué:

4 Le degré hydrotimétrique total et permanent, obtenu à l’aide d’une solution hydro-alcoolique de savon titrée qui, avec les sels alcalino-terreux de l’eau forme des composés insolubles.

Le dosage des sulfates, si on le juge nécessaire, effacera toute incertitude pouvant survenir.