COMPOSITION DE L'AIR

Des analyses de l'air plusieurs fois répétées ont démontré qu'il est formé par le mélange d'environ un cinquième d'oxygène, quatre cinquièmes d'azote , quelques dix-millièmes d'acide carbonique et une proportion très-variable de vapeur d'eau. Il contient, en outre, habituellement un grand nombre de corps divers : ozone, ammoniaque, iode, débris de matières organisées, miasmes etc.

Nous allons examiner successivement le rôle que jouent sur les propriétés de l'atmosphère ces divers principes.

Oxygène de l'air. L'oxygène est le corps auquel l'air doit ses propriétés vivifiantes. C'est, de tous les gaz connus, le seul qui puisse entretenir la combustion et la respiration. Sa proportion dans l'atmosphère varie fort peu et oscille entre 20,38 et 21,20 pour cent.

On croyait autrefois que l'inhalation prolongée de l'oxygène pur produirait une accélération trop vive des fonctions, dont la conséquence rapide serait la mort; mais il est démontré aujourd'hui que des animaux peuvent vivre dans ce gaz pendant plusieurs heures, et qu'on le fait respirer utilement dans diverses maladies, notamment dans l'asthme, l'anémie, l'asphyxie, et pour relever les forces.

Les expériences faites dans ces dernières années sur des malades auxquels on faisait respirer de 15 h 40 litres d'oxygène par jour pendant plusieurs mois, sembleraient même prouver, contrairement a l'opinion professée autrefois, son efficacité contre la phthlsie, et il est probable que le jour où le problème de sa préparation industrielle sera résolu, son emploi en thérapeutique se généralisera de plus en plus.*

Ozone. L'oxygène de l'air peut revêtir un état particulier, auquel on a donné le nom d'ozone ou iVoxygène électrisé. C'est un corps odorant, doué de propriétés oxydantes beaucoup plus énergiques que celles de l'oxygène ordinaire. Sa densité serait cinquante fois supérieure à celle de ce gaz, c'est-à-dire de beaucoup plus élevée que celle de tous les corps gazeux connus. Divers auteurs le considèrent simplement comme de l'oxygène condensé au lieu de l'envisager comme de l'oxygène électrisé, ainsi qu'on l'avait fait d'abord. Il paraît démontré que c'est sous cette forme que l'oxygène existe dans le sang.

La proportion d'ozone que l'atmosphère contient est très-variable. Elle se constate assez facilement par la coloration plus ou moins vive que prend à l'air un papier amidonné imbibé d'iodure de potassium ou, mieux, un papier rouge de tournesol également ioduré,

* Les effets nuisibles que la respiration de l'oxygène a quelquefois produits tenaient à son mode de fabrication. C'est généralement, du reste, à la différence de préparation des substances qui servent aux expériences qu'est due la diversité des résultats qu'elles produisent. L'oxygène préparé avec de l'oxyde de mercure, comme on le faisait autrefois, entraîne toujours avec lui du mercure, métal dont les curieuses expériences de M. Merget ont récemment prouvé la grande volatilité. L'extrême divergence des résultats obtenus par divers expérimentateurs avec le protoxyde d'azote nous fournit un exemple analogue de l'influence du mode de préparation d'un corps sur ses propriétés. Désirant, il y a quelques années, utiliser l'action anesthésique de ce gaz, alors fort en usage en Amérique, un chirurgien-dentiste de Paris, M. Préterre, me pria de l'aider à installer les appareils nécessaires pour l'obtenir. Après quelques essais, nous reconnûmes bien vite que le protoxyde d'azote, préparé en suivant les règles indiquées dans la plupart des ouvrages de chimie français, contient très-souvent du chlore et du bioxyde d'azote et détermine alors les effets toxiques observés en France au commencement de ce siècle, et récemment, en Allemagne, par M. Hermann. Purifié par des lavages convenables et surtout par un séjour d'au moins vingt-quatre heures dans le gazomètre qui a servi à le recueillir, il est, au contraire, inoffensif, et produit, outre ses effets anesthésiques, l'action hilarante autrefois décrite par Davy.

L'air des campagnes, qui, d'après M. Houzeau, lui doit sa salubrité, en contient 1/1 40,000. L'air des grandes villes n'en renferme pas. Il est plus abondant le printemps que l'hiver, et s'accroît considérablement à la suite des ouragans et des mouvements impétueux de l'atmosphère. C'est lui qui donne à l'air cette odeur sulfureuse spéciale qu'on perçoit souvent pendant les orages.

On a pensé qu'en raison de l'énergie de ses propriétés oxydantes l'ozone détruirait les miasmes, et son absence reconnue dans diverses épidémies est une présomption en faveur de cette hypothèse; son augmentation coïnciderait, au contraire, avec diverses inflammations des organes respiratoires.

D'après les expériences de Mantegazza, les fleurs odorantes et les essences produiraient, au contact de l'air, une certaine quantité d'ozone. Les plantes inodores seraient, au contraire, complètement dépourvues de cette propriété.

Azote de l'atmosphère. L'azote forme les quatre cinquièmes de l'atmosphère. C'est un gaz inerte ;, qui semble ne jouer aucun rôle dans la respiration et servir seulement à tempérer les propriétés trop actives de l'oxygène, absolument comme l'eau atténue les eff"ets du vin.

Les animaux qu'on plonge dans une atmosphère exclusivement composée d'azote meurent rapidement, non parce que ce gaz est toxique, mais parce qu'il est dépourvu des propriétés nécessaires pour entretenir la vie. Ils y meurent comme les mammifères plongés dans l'eau, uniquement par privation d'oxygène.

Acide carbonique de l'atmosphère. L'acide carbonique existe dans l'air dans la proportion de 2 à 5 dix-millièmes. Comme les animaux en sécrètent une quantité notable par la respiration , toutes les fois qu'il y a accumulation d'individus dans un espace étroit, il s'y produit bientôt un excès de ce gaz. Lorsque l'air en renferme 1 p. .4 00, on commence à éprouver un certain malaise; à 10 p. JOO, l'asphyxie se manifeste.

Il semble bien démontré aujourd'hui que l'acide carbonique n'est pas toxique. Les animaux qu'on soumet à son action jusqu'à manifestation de la mort apparente dans la célèbre grotte du Chien, aux

environs de Naples , vivent aussi longtemps que les autres individus de leur espèce et ne se montrent nullement incommodés de ces expériences, que la curiosité des voyageurs fait souvent répéter plusieurs fois par jour.

Les phénomènes observés dans l'asphyxie par la vapeur de charbon sont dus beaucoup moins à l'acide carbonique qu'à l'oxyde de carbone, gaz extrêmement toxique, qui se dégage également pendant la combustion. L'acide carbonique qui s'échappe des cuves en fermentation produit aussi, en raison de son mélange avec la vapeur d'alcool provenant du raisin, des effets différents de ceux qui résultent de l'absorption de l'acide carbonique pur.

Les animaux plongés dans de l'acide carbonique pur ou même mélangé d'une certaine quantité d'air y meurent, il est vrai, beaucoup plus vite que dans d'autres gaz, tels que l'azote et l'hydrogène , mais cela tient uniquement à ce que l'acide carbonique du sang, ne pouvant plus, en raison de la tension considérable de cette atmosphère artificielle que les poumons contiennent, s'échapper au dehors, s'accumule dans ce liquide, ce qui n'a pas lieu quand on respire de l'hydrogène ou de l'azote, corps dont la tension est très-inférieure à celle des gaz que le sang renferme.

L'acide carbonique ne pouvant entretenir la respiration ni la combustion, les corps en ignition s'éteignent quand ils sont placés dans un milieu contenant une forte proportion de ce gaz. Lorsqu'on pénètre dans une mine ou dans une cave où se trouvent des cuves de raisin en fermentation, il est bon de se munir d'une lumière et de se retirer rapidement si on la voit pâlir.

La respiration jetant dans l'atmosphère des quantités d'acide carbonique considérables, on pourrait croire que la composition de l'air doit s'altérer promptement. Comme les plantes respirent d'une façon opposée à celle des animaux, c'est-à-dire qu'au lieu d'absorber de l'oxygène et de le transformer en acide carbonique , elles absorbent de l'acide carbonique et le transforment en oxygène, on en a conclu que c'était grâce à cette espèce de rôle providentiel joué par les plantes que l'atmosphère conservait sa composition constante.

Mais, outre que cette opposition entre la respiration des végé-

laux: et celle des animaux est loin d'être aussi profonde qu'elle le parait d'abord, car dans l'obscurité la plante respire comme l'animal, l'influence des végétaux sur la composition de l'atmosphère est en réalité fort minime. Dumas a établi par ses calculs que la respiration de tous les animaux qui peuplent le globe ne pourrait, en un siècle, enlever à l'atmosphère que la huit-millième partie de son oxygène. En mille siècles, espace de temps dont on comprend l'immense étendue en songeant que les annales de l'histoire remontent à soixante siècles à peine, l'air perdrait seulement le huitième de l'oxygène qu'il contient. Or l'expérience nous prouve que les animaux vivent sans la moindre gêne dans une atmosphère ainsi modifiée. Le rôle régénérateur des plantes sur l'atmosphère est donc en réalité fort minime.

Gaz toxiques accidentellement mélangés à l'atmosphère : hydrogène sulfuré, oxyde de carbone etc. L'air peut contenir accidentellement divers gaz toxiques, tels que l'hydrogène sulfuré, l'oxyde de carbone, l'ammoniaque etc. L'hydrogène sulfuré, composé qui se dégage en grande quantité des fosses d'aisance, et que le gaz d'éclairage mal préparé contient quel([uefois aussi, est un des plus dangereux. Les oiseaux plongés dans une atmosphère qui en contient l/i500, un chien dans de l'air en renfermant 1/800, succombent rapidement. Il est peu d'habitants de Paris qui n'aient éprouvé les effets pernicieux de ce composé pendant le curage nocturne des fosses d'aisance.

Quant à l'oxyde de carbone, c'est un produit de la combustion du charbon. Quoique moins délétère que l'hydrogène sulfuré, il est encore très-dangereux. 1/100 dans l'atmosphère suliit pour la rendre mortelle.

Introduit par la respiration dans le sang, l'oxyde de carbone se combine avec les globules, pour lesquels il a une grande affinité et chasse l'oxygène qu'ils contiennent. Il les rend ainsi incapables d'absorber de nouvelles quantités de ce gaz et, par suite, d'entretenir la vie des tissus. Si l'animal respire une forte quantité d'oxyde de carbone, les globules se trouvent dépouillés de tout leur oxygène et une mort rapide en est la conséquence. S'il n'y a qu'une

petite quantité d'oxyde de carbone d'absorbée, les globules ne perdent qu'une portion de leur oxygène; leurs propriétés vitales sont alors réduites, mais non anéanties, et le résultat final est le même que si l'on diminuait la masse du sang par une saignée, c'est-àdire si on rendait l'animal anémique. Cette intoxication du sang par l'oxyde de carbone et l'anémie chronique, qui en est la suite, s'observe fréquemment chez les repasseuses, les cuisinières et les personnes qui font usage de chaufferettes ou de poêles en fonte dont les tuyaux sont mal joints. L'usage de chaufferettes est aussi antihygiénique que possible et doit être certainement rangé parmi les causes les plus actives de cet état d'anémie profonde qu'on rencontre si communément chez les ouvrières des grandes villes.

Vapeur d'eau de l'atmosphère. L'air contient toujours une certaine quantité de vapeur d'eau. Comme il en faut d'autant plus pour le saturer que sa température est plus élevée, l'atmosphère peut, par un temps froid, être très-près de son point de saturation, c'est-à-dire très-humide*, bien que contenant peu de vapeur, de même qu'elle peut être, par un temps chaud , loin de son point de saturation, c'est-à-dire fort sèche, quoique renfermant beaucoup de vapeur. L'été, l'atmosphère contient généralement plus d'eau que l'hiver. Quand on chauffe un appartement, on ne diminue pas la quantité de vapeur d'eau qui se trouve dans l'air, mais on recule son point de saturation.

Les forêts ont une influence considérable sur l'humidité de l'atmosphère. Les pays déboisés se dessèchent rapidement. Quand le reboisement s'opère, les sources et les cours d'eau reprennent bientôt leur niveau primitif.

C'est principalement par l'obstacle qu'elles apportent à l'évaporation de l'eau du sol et par la grande quantité de vapeur d'eau atmosphérique, qui se condense sur les feuilles des arbres refroidies par le rayonnement nocturne , que les forêts s'opposent au dessèchement des terrains qu'elles avoisinent et recouvrent.

* On désigne par humidité ou fraction de saturation le rapport existant entre la quantité de vapeur d'eau que l'air contient et celle qu'il contiendrait s'il était saturé à la même température.