Le tnbe T qui est interposé entre Je tul

ie de dégagement a et le Bacon géné-

râleur F, est rempli d'une substance tres-ai

ide d'eau : elle doit dessécher l*hy-

drogene à son passage, ailn qu'il ttemi'urf

dans la cloebe G n'y est pas transportée du

flacon par le gai même. Dans le cas

actuel , la substance desséchante est du chlori

ire de calcium Bpongieui.

corps, n'entre en combustion qu'en se combinant avec l'oxygène; d'où la conséquence que l'eau est composée d'oxygène et d'hydrogène. Ce raisonnement , qui semble si simple, était inconnu des anciens chimistes ; ils considéraient l'eau comme un corps élémentaire et indécomposable, et n'avaient pas d'idées précises sur le phénomène de la combustion ; d'ailleurs, ils ne connaissaient pas l'oxygène, ils ignoraient la nature de l'air, et les plus instruits d'entre eux étaient entraînés loin de la vérité par des idées erronées.

Ce ne fut que le 24 juin 4 783 que Lavoisier et Laplace parvinrent à combiner directement l'hydrogène avec l'oxygène ; ayant obtenu ainsi plus de 49 grammes d'eau ils en conclurent que ce liquide se compose exclusivement de ces deux gaz. Cependant il était réservé à MM. Gay-Lussac et de Humboldt de démontrer par des expériences exactes et devenues à jamais célèbres, que l'eau est le résultat de la combinaison de deux volumes d'hydrogène avec un volume d'oxygène : en d'autres termes , que cent parties d'eau se composent de :

44,43 d'hydrogène 88,87 d'oxygène

Pour vérifier ce fait , j'introduis dans un eudiomètre bien sec et 2 rempli de mercure deux mesures exactes d'hydrogène

et une d'oxygène ; je touche avec le plateau de l'électrophore la monture en fer de l'eudiomètre ; l'étincelle qui en jaillit se communique à l'intérieur et enflamme le mélange gazeux ; le mercure , d'abord refoulé , remonte immédiatement , remplit l'eudiomètre , et les deux gaz disparaissent ; l'on verra, dans un instant , ce qui se trouve à leur place.

Avant d'aller plus loin, rendons-nous compte de la partie matérielle de l'expérience. D'abord, qu'est-ce que l'eudiomètre et Télectrophore? Comment, par le concours de ces deux instruments, peut -on effectuer la combinaison des deux gaz ? — L'eudiomètre , dont vous voyez une coupe (fig. 49) , est un tube en verre o à parois très-épaisses , dont la partie supérieure est fermée par une monture M en fer. Cette monture est terminée à l'extérieur par un bout arrondi 6, et à R&- i9- l'intérieur par une petite tige t. A peu de distance de la monture , le tube est traversé par une tige de fer c, qui se

recourbe à l'intérieur dans la direction de l'autre tige t , si bien qu'elles ne sont séparées que par un espace de quelques millimètres : à l'extérieur , cette tige prend la forme d'un crochet , auquel on attache une chaîne métallique a qui doit communiquer avec le sol. Supposons que ce tube renferme un mélange détonant : si nous donnons à la partie supérieure de la monture M une étincelle électrique, elle s'élancera de la tige t à la tige c, et s'écoulera dans le sol par la chaîne a; or, pour passer d'une tige à une autre, elle traverse nécessairement le mélange gazeux, et comme la température de l'étincelle est assez élevée pour déterminer la combinaison des deux gaz, cette combinaison a lieu.

Examinons maintenant de quelle manière Y électrophore fournira l'étincelle électrique.

Cet instrument (fig. 20) se compose d'un gâ-

teau circulaire en résine enchâssé dans du Fig. 20.

bois, et auquel est superposé un disque également en bois, recouvert de feuilles d'étain ; ce disque porte à son centre un manche en verre. Si , après avoir électrisé le gâteau, en le frottant avec une peau de chat , je lui applique le plateau métallique, l'électricité naturelle de celui-ci se décompose et se distribue, ainsi que

vous le voyez par la coupe (fig. 24 ). Le gâteau G étant négatif, la surface inférieure du disque D devient positive, tandis que la surface Fi 21 supérieure est négative ; si je touche celle-ci

avec le doigt , je fais écouler dans le sol son électricité, et le disque reste surchargé de fluide positif, qu'il abandonne au premier objet qu'il rencontre : dans le cas qui nous occupe , c'est la monture de l'eudiomètre.

Un électrophore qui coûte quelques francs rend dans quelques cas autant de services qu'une machine électrique qui en coûte des centaines ; en effet, du moment où le gâteau résineux a été électrisé, on en peut tirer une infinité d'étincelles sans qu'il soit nécessaire de lui donner une nouvelle charge avec la peau de chat. Pour vous faire une idée encore plus précise de la marche de l'étincelle, il vous suffit de regarder la figure 22.

L'étincelle s'élance du plateau sur la monture M , jaillit à l'extrémité de la tige t pour s'élancer encore sur la tige c, d'où elle s'écoule dans le sol par la chaîne a.

Cette explication est suffisante ; je n'y reviendrai plus désormais.

Nous avons donc vu disparaître les deux gaz en vertu de la chaleur que l'étincelle électrique a communiquée à leur mélange.

Cependant , nous remarquerons que les parois internes de leudiomètre sont humides; preuve qu'à la place des deux gaz se

Fig. K.

trouve actuellement un liquide. A la vérité, ce liquide, qui n'est autre que de l'eau, est en bien petite quantité; mais comment en serait-il autrement? son volume est deux mille fois plus petit que celui du mélange gazeux qui lui a donné naissance I Dans notre expérience, nous avons employé 42 centimètres cubes de gaz ; je vous laisse à juger quelle peut être la masse de l'eau obtenue.

Nous venons de faire une synthèse; contre ion s- la par l'analyte. Avec de l'hydrogène et de l'oxygène, nous avons obtenu de l'eau. En décomposant l'eau, nous devons obtenir les deux mêmes gaz et dans les mêmes proportions. Nous avons déjà fait deux fois cette analyse par deux procédés différents; d'abord, quand nous avons fait passer de l'eau en vapeur sur du fer incandescent ; ensuite, lorsque nous avons mis du zinc en contact avec de l'acide sulfurique étendu ; dans les deux cas, l'eau s'est décomposée en ses éléments; son oxygène s'est fixé sur le métal, et son hydrogène s'est dégagé. Si nous eussions pesé ce dernier gaz et tenu compte de l'augmentation de poids du métal , nous eussions vu que la somme correspondait au poids de la quantité d'eau décomposée, c'est-à-dire que nous eussions fait une analyse.

Hais que de difficultés ne nous eût-il pas fallu vaincre ' Heureusement qu'il est un moyen plus simple de contrôler la synthèse. Il suffit de répéter l'expérience que firent pour la première fois, il y a cinquante ans et plus, Carlisle et Nicholson.

Si nous mettons sur le passage d'un courant électrique une cer-

taine quantité d'eau, rendue bonne conductrice au moyen d'un peu d'acide sulfurique, nous la verrons se décomposer en ses deux éléments. Voici l'appareil (fig. 23) en activité.

La pile C est la source du courant électrique. Les deux tubes, et le verre contiennent de l'eau légèrement acidulée. Le tube 0 re-

Fig. 23.

couvre le fil qui communique avec le pôle positif, et le tube H recouvre le fil partant du pôle négatif. Le gaz qui monte dans le premier tube est de l'oxygène, dont le volume est moitié moindre que celui du gaz qui monte dans le second , et qui est de l'hydrogène.

L'eau se décompose donc en deux volumes d'hydrogène et en un volume d'oxygène. Ces proportions étant précisément les mêmes que celles sur lesquelles nous avons opéré pour composer l'eau, il en résulte que l'analyse confirme la synthèse, et que la véritable composition de l'eau est établie expérimentalement d'une manière incontestable. Il nous est facile maintenant d'arriver à la connaissance de la composition centésimale par cette considération que le poids d'un corps composé égale la somme des poids de ses éléments : ainsi 2 litres d'hydrogène qui , dans les conditions normales de température et de pression, pèsent 0&M7896, et un litre d'oxygène qui, dans les mêmes conditions, pèse *«* 42976, doivent produire par leur combinaison 1s* 60872 d'eau. Il suffit donc de poser la proportion suivante :

d'où

xz= 88,87

400 parties d'eau sont donc formées, ainsi que nous l'avons déjà dit , par 88 , 87 d'oxygène

41,43 d'hydrogène

Il ne sera pas moins facile de passer de la composition centésimale à la formule chimique ; si , en effet , on prend l'équivalent de l'oxygène pour unité, on dira 88,87 : 400 : : 4 4 ,43 : rc, l'on aura ainsi x = 42,5 ; mais comme 42,5 est l'équivalent de l'hydrogène, il s'ensuit que la formule chimique de l'eau est HO ; et, de même que pour le poids, l'équivalent d'un composé étant égal a la somme des équivalents de ses éléments, 442,5 sera le nombre proportionnel ou l'équivalent de l'eau ; en effet :

Si , dans ces calculs, on avait pris pour unité l'hydrogène, ainsi que plusieurs chimistes font aujourd'hui , la formule restant la même, le nombre proportionnel serait devenu 9, car :

Je vous ferai observer, en outre, que vous rencontrerez souvent dans les ouvrages la formule de l'eau représentée de la manière suivante : HsO. Dans ce cas, elle se rapporte à la composition de l'eau en volumes, ce qui ne change rien à la composition en équivalents. Cette formule indique seulement que l'équivalent de l'hydrogène est égal à 2 volumes. En effet , si vous comparez la densité de l'hydrogène à celle de l'oxygène prise pour unité, vous trouverez un chiffre égal à la moitié de l'équivalent de l'hydrogène. Ainsi :

Densité de Densité de

l'oxygène. l'hydrogène.

Enfin, (passez-moi cette expression) HO, est synonyme de H autant que de HsO.

Ajoutons encore une donnée à toutes celles que nous connaissons, avant de résumer.

L'eau, ainsi que la plupart des corps, peut affecter trois états

56 CHIMIE «LÉMKNTAIRE.

différents : l'état liquide , l'état solide et l'état gazeux. Supposons que ce dernier soit son état normal, et demandons-nous si un volume d'eau aériforme est égal à la somme des volumes d'hydrogène et d'oxygène qui le composent ; en d'autres termes, 2 litres d'hydrogène et 4 litre d'oxygène doivent-ils en produire 3 de gaz aqueux? Cette question paraît d'autant plus rationnelle que le poids des deux corps composés est le même que celui des corps composants.

Gay-Lussac et M. Regnault , chacun de son côté , ont démontré qu'un litre de vapeur d'eau pèse précisément ce que pèserait un litre d'hydrogène et un demi-litre d'oxygène : en effet, la densité de la vapeur d'eau est = 0,622, ce qui correspond à la somme d'une densité entière d'hydrogène et d'une demi-densité d'oxygène :

; densité de l'oxygène =0,5528 4 densité de l'hydrogène =0,0692

6220 = densité de la vapeur d'eau.

Ces résultats prouvent que 2 volumes d'hydrogène et 4 volume d'oxygène en se combinant entre eux, se condensent pour former 2 volumes de vapeur d'eau. La simplicité des rapports entre les volumes des gaz qui se combinent, et le volume de la combinaison qui en résulte est un fait qui mérite toute votre attention. Le rapport entre les gaz qui concourent à la formation de l'eau est : : 4 : 2, et le rapport entre le volume de la vapeur d'eau et les volumes primitifs de ses éléments est : : 2 : 3.

Ceci n'est pas fortuit; au contraire, nous aurons souvent l'occasion de constater que toutes les fois que deux gaz se combinent , leurs volumes ont entre eux des rapports numériques très-simples, et qu'il en est de même du volume du composé qui en résulte, considéré à l'état de gaz, par rapport à la somme des volumes des gaz entrés dans la combinaison. Ce fait est sans exception; il exprime une loi de la nature.

En résumé, 100 parties d'eau se composent de 88,87 d'oxygène et de 44,43 d'hydrogène. L'eau est le résultat de la combinaison d'un volume d'oxygène et de deux volumes d'hydrogène condensés en deux volumes ; ou bien encore d'un équivalent d'oxygène et d'un équivalent d'hydrogène. Vous ne serez donc pas embarrassés de vous expliquer pourquoi, dans les ouvrages, l'eau est tantôt représentée par HO, tantôt par H*0. La première formule exprime la composition de l'eau d'après les équivalents ; la seconde l'exprime

d'après les volumes : une fois pour toutes, deux volumes d'hydrogène correspondent à un équivalent.

J'ai tant insisté sur la composition de l'eau, parce que la moindre incertitude à cet égard rendrait difficile l'intelligence de la plupart des phénomènes qu'il nous reste à étudier. Si je n'avais eu dessein que de vous apprendre la composition de ce corps, il m'eût suffi de vous l'écrire au tableau ; mais j'ai voulu vous édifier sur les différents moyens par lesquels on est parvenu à l'établir, afin de ne pas vous laisser de doute sur un fait qui est le pivot de la chimie. S'il était inexact ce fait, bien des théories qui doivent nous servir plus tard de fil conducteur deviendraient mauvaises. Mais rien n'est mieux avéré: Déjà, à plusieurs reprises et à de longs intervalles, on a constaté la justesse des conclusions que MM. Gay- Lussac et Humboldt déduisirent de leurs expériences eudiométriques. Dulong et Berzelius, en 4820, et M. Dumas, en 4842, ont réduit l'oxyde de cuivre par l'hydrogène ; ils ont comparé le poids de l'eau obtenue avec la diminution de poids éprouvée par l'oxyde, et le résultat des anciennes expériences s'est trouvé justifié.

Maintenant que nous connaissons l'eau sous le rapport de sa composition, étudions-la sous le rapport de ses propriétés.

L'eau pure est verdâtre vue en grande masse ; au goût elle est fade et douceâtre : elle doit être parfaitement neutre aux réactifs et ne rien laisser lorsqu'on l'évaporé à siccité. L'eau commune n'a si peu de saveur pour nous que parce qu'elle tient en dissolution des matières salines. L'eau se soustrait à la loi qui gouverne tous les autres liquides ; à partir de 0 jusqu'à + 4,4 , elle se contracte au lieu de se dilater ; à partir de + 4,4 , elle se dilate proportionnellement à la température. Aussi , lorsqu'on rapporte la densité d'un corps à celle de l'eau, on entend toujours parler de l'eau considérée à son minimum de volume, savoir à + 4,4. Cette propriété, qui ne paraît que bizarre, ne laisse pas cependant d'avoir sa raison dans la nature. Pendant que les couches supérieures des rivières , des étangs , des lacs sont à 0, température qui pourrait compromettre l'existence des êtres dont le milieu normal est l'eau, les couches inférieures se trouvent à une température plus élevée et plus favorable à cette existence. L'eau a la propriété de dissoudre, en différentes mesures, la plupart des gaz connus ; elle contient, par conséquent, de l'air, ainsi que je vous le prouverai en son lieu. Si elle n'avait pas cette propriété, elle ne serait pas potable, et les poissons ne pourraient pas y vivre. Sa faculté dissolvante pour les gaz est d'autant plus grande que sa température est moins élevée. Effectivement , lorsqu'on chauffe de l'eau , on voit qu'à la première impression de la chaleur, il se dégage de l'air sous

58 CHIMIE ÉMÉMENTAIRE.

forme de petites bulles. Au contraire, les corps solides solubles dans l'eau s'y dissolvent en général d'autant plus promptement que la température est plus élevée. Ainsi les corps gazeux abandonnent leur dissolvant sous l'influence de la chaleur, et les corps solides sous l'influence du froid.

L'eau peut changer d'état à 0 et se solidifier, ce qui toutefois n'arrive pas toujours, car l'eau naturelle tient souvent en dissolution des sels qui retardent sa congélation. Bien plus, quand même l'eau serait pure, elle pourrait ne se solidifier qu'à 40 ou 42 degrés au-dessous de 0. L'on voit , en effet , dans les hivers rigoureux, des vases remplis d'eau encore liquide à cette température ; mais le moindre ébranlement suffit pour la solidifier tout d'un coup. Selon les circonstances qui accompagnent sa congélation, l'eau prend des formes géométriques différentes qui appartiennent toutes au système rhomboédrique. Voici quelques-unes des formes que l'on a trouvées aux cristaux (fig. 24) qui composent les flocons de la neige.

Le centre de ces étoiles paraît être une table hexagonale ; à eharun de ses angles, un cristal prismatique à six faces vient

Fig. U.

^'implanter de manière à former, avec les cristaux voisins, des angles de 60 degrés.

La densité de l'eau solide ou de la glace à 0 est =■ 0,918, et à — 20 elle est = 0,920. On avait prétendu que la glace se dilatait à mesure que la température baissait : c'est une erreur. On a reconnu aujourd 'hui , ainsi que l'ont démontré les expériences de M. Brunner, que la glace suit la loi de tous les corps solides, qu'elle se contracte ou se dilate selon que la température baisse ou s'élève. 11 paraît même, d'après M. Moritz, qu'entre les limites de 4 00 degrés, le coefficient de dilatation de la glace serait 757, et par conséquent plus fort que celui d'aucun autre corps connu.

La densité de la glace étant moindre que celle de l'eau, vous concevez les dégâts que, pendant les hivers rigoureux, subissent les constructions et surtout les tuyaux de conduite. En effet , les densités étant en raison inverse des volumes, il arrive qu'un tuyau rempli d'eau qui se congèle subit une pression plus forte en dedans qu'en dehors ; si la différence est considérable, les parois

se brisent. Il en est de même des pierres de construction, lorsqu'elles sont trop perméables ; l'eau dont elles sont imbibées, en se congelant , augmente de volume et les fait éclater.

On comprend donc pourquoi les constructeurs se préoccupent de la qualité des matériaux qu'ils destinent aux bâtisses. Ils appellent gélives les pierres susceptibles d'éclater par l'effet de la gelée, et ils s'assurent de leur qualité en les plongeant à plusieurs reprises dans une dissolution saturée à froid de sulfate de soude. La dissolution qui pénètre la pierre, en s'y cristallisant, joue le même rôle que la glace ; elle produit des solutions de continuité dans les pierres de mauvaise qualité, et laisse intactes celles capables de supporter plus tard les effets de la gelée *.

L'effet produit par l'augmentation de volume lorsque l'eau se solidifie, a été évalué à 4000 atmosphères *. Il n'est donc pas surprenant que la glace fasse éclater des canons, des bombes, des murs, et à plus forte raison, des tuyaux ordinaires et des ustensiles de ménage.

L'eau qui se congèle dégage de la chaleur, et la glace qui fond en absorbe. Il y a connexion entre ces deux faits, dans ce sens qu'ils dépendent de la même loi. Un corps ne peut changer d'état sans qu'il y ait manifestation de phénomènes calorifiques. Un corps solide qui se liquéfie, et un corps liquide qui s'évapore absorbent de la chaleur ; un gaz qui se liquéfie, et un liquide qui devient solide en dégagent. On dirait que les corps, en se raréfiant, laissent, entre leurs molécules, des interstices que la chaleur va remplir, et qu'elle abandonne lorsque les molécules se resserrent. Un thermomètre plongé dans l'eau et qui accuse 8 degrés au-dessous de 0, monte brusquement à 0 si par une agitation rapide on congèle l'eau instantanément : ce qu'il y a de remarquable, c'est que si l'on verse sur cette masse de glace un poids égal d'eau

i. C'est à M. Brard que Ton doit le procédé au moyen duquel on reconnaît les pierres gélives. Voici en quoi il consiste : on fait bouillir pendant une demi-beure les échantillons des pierres dans une dissolution saturée et faite à froid de sulfate de sonde; on les retire ensuite, et on les suspend à des fils sur la bassine où ils Tiennent de bouillir. Au bout de vingt-quatre heures , leurs surfaces se trouvent recouvertes de petits cristaux que Ton fait disparaître en les plongeant de nouveau dans la dissolution. Plus tard les cristaux reparaissent encore , et on les fait disparaître de nouveau par le même moyen ; pendant cinq jours on répète la même opération à chaque nouvelle apparition de cristaux. Quand les pierres sont gélives, elles abandonnent de petits fragments que Ton trouve réunis au fond de la bassine: dans le cas contraire, les échantillons restent intacts, ainsi que leurs angles et leurs arêtes.

2. La pression d'un* atmosphère est égale à celle qu'exerce une colonne d'air ayant pour hauteur celle de l'atmosphère, et pour base un centimètre carré. Cette pression est égale à lk 032.

chauffée à +79, on voit d'abord la glace fondre ; une fois la fonte terminée, on trouve que la masse totale du liquide présente encore la température de 0 : ce qui prouve que la glace, en fondant, absorbe de la chaleur. On sait d'ailleurs qu'un kilogramme de glace exige pour devenir liquide, la même quantité de chaleur qui est nécessaire pour augmenter d'un degré la température de 79 kilog. d'eau ; on sait également que tant qu'il y a de la glace dans une masse d'eau, le thermomètre marque toujours 0 quelle que soit la chaleur appliquée. Température de la glace fondante veut dire température de 0.

La glace et l'eau répandent sans cesse de la vapeur. La vapeur n'est autre chose qu'un liquide passé à l'état de gaz. Les mots gaz et vapeur indiquent également un corps aériforme ; mais le premier implique l'idée de stabilité et d'état normal, l'autre l'idée de non permanence et d'état éphémère. Le gaz aqueux est une vapeur parce qu'il provient d'une substance dont l'état ordinaire est celui de la liquidité ; au lieu que les véritables gaz pourront bien se liquéfier sous de hautes pressions ou de basses températures, mais ils ne resteront pas liquides d'une manière permanente. L'état de liquidité pour les gaz proprement dits et l'état gazéiforme pour les liquides sont également anormaux. Il est aisé de conclure de là que ces deux mots n'expriment que des états relatifs. Un exemple va vous le prouver. Lorsqu'on brûle du soufre dans l'air, on produit ce que l'on appelle le gaz acide sulfureux, combinaison de soufre et d'oxygène dont l'état normal est celui d'un gaz qui se liquéfie à — 45. Si la température ordinaire de nos appartements était de — 25 à — 30 , il est évident que l'état normal de l'acide sulfureux y deviendrait celui de liquide ; dans ce cas ce que nous appelons gaz sulfureux, ne serait plus que de la vapeur sulfureuse. Si au contraire nous pouvions vivre à une température de beaucoup supérieure à celle de + 400 degrés, ou bien encore, à une température moins élevée, mais sans pression atmosphérique, évidemment l'état ordinaire de l'eau serait l'aériforme ; alors on ne devrait plus dire la vapeur aqueuse, mais bien le gaz aqueux. A part ces différences purement relatives, les états actuels de gaz et de vapeurs sont de la même nature , et les uns et les autres soumis aux mêmes lois.

Nous avons dit , que la glace et l'eau répandent toujours de la vapeur ; nous pourrions ajouter qu'il en est de même de presque tous les liquides capables de bouillir sans se décomposer. Cette propriété s'exprime par le mot générique évaporation. Aussi dit-on l'eau s'évapore, tel liquide s'évapore; mais lorsqu'on dit que l'eau se vaporise, on veut exprimer l'acte

de la vaporisation qui, dans la pensée des physiciens, diffère de l'évaporation. L'eau abandonnée à l'air s'évapore, mais l'eau qui bout se vaporise : dans le premier cas la vapeur se forme à la surface ; dans le second elle se forme principalement dans la masse. Le résultat définitif de ces deux phénomènes étant le même, on pourrait être porté à considérer cette distinction comme spécieuse ; il n'en est rien, car au mot vaporisation on attache des idées de force motrice ou de puissance calorifique, qui ne sauraient convenir à celui d'évaporation. En effet, un kilogramme de vapeur sortant d'une masse d'eau en ébullition pourra faire bouillir à son tour 5U^7 d'eau à 0 ; si cette vapeur est engendrée sous une certaine pression , elle pourra animer une machine : on n'obtiendra rien de pareil avec la vapeur que l'eau engendre à sa surface.

L'évaporation varie avec la température, la pression, et l'état de saturation de l'air ; plus l'air sera chaud, plus il dissoudra de vapeur, et par conséquent plus l'évaporation sera prompte. Tout le monde sait qu'en été l'eau s'évapore plus facilement qu'en hiver ; on sait aussi que l'eau chaude s'évapore plus vite que l'eau froide ; néanmoins, il faut préciser ses idées à cet égard : l'évaporation de l'eau chaude est plus prompte que celle de l'eau froide, quand les vapeurs qu'ellejorme sont entraînées par l'air ; sans cette condition, l'eau à la température ordinaire et à l'air libre s'évaporerait plus facilement que l'eau à + 50 dans une atmosphère confinée. De là résulte qu'une des circonstances les plus favorables à l'évaporation , est la ventilation de l'air. Moins la couche d'air qui est en contact avec la surface de l'eau sera humide, plus l'évaporation sera facile ; or la ventilation a pour effet de remplacer les couches d'air saturées d'humidité par d'autres qui ne le sont pas. On conçoit donc que l'air chaud et humide, doit moins favoriser l'évaporation que l'air froid et sec. Si l'air n'avait pas la faculté de dissoudre les vapeurs, il en empêcherait la formation en vertu de sa pression ; aussi un air chaud et un air froid également secs, mais inégalement raréfiés , peuvent produire les mêmes effets : l'air froid qui exercerait sur la surface de l'eau une pression moindre que celle exercée par l'air chaud , pourrait faire naître autant de vapeurs que ce dernier. On sait que l'eau s'évapore avec une grande facilité dans le vide de la machine pneumatique, quoique la température n'y soit pas plus élevée qu'ailleurs.

L'eau entre en ébullition lorsque la tension de sa vapeur fait équilibre à la pression de l'atmosphère ; alors le volume de la vapeur est 4698 fois plus grand que celui de l'eau mesuré à -J- 44. L'ébullition peut être retardée ou accélérée selon les circonstances ; sur les hautes montagnes l'eau bout incomparable- I. 4

ment plus vite que sur les bords de la mer. Dans les vases à surface rugueuse l'eau bout plus tôt que dans les vases à surface lisse. Ces effets méritent d'autant plus d'être expliqués qu'ils peuvent provenir de causes différentes. Je viens de dire que l'eau entre en ébullition lorsque la tension de sa vapeur fait équilibre à la pression de l'atmosphère : cet équilibre a lieu à H- 4 00 si la pression atmosphérique est égale a 0m 760. Mais supposez que cette pression diminue, évidemment l'équilibre aura lieu à une température plus basse. C'est ce qui arrive sur les hautes montagnes, où la pression est faible ; sur le Mont-Blanc, par exemple, des voyageurs ont vu bouillir l'eau à + 82; sur les bords de la mer, où l'atmosphère au contraire exerce toute sa pression, l'eau ne bout jamais qu'à environ 100 degrés. L'ébullition est donc accélérée par les faibles pressions.

L'influence des surfaces pour solliciter ou pour retarder l'ébullition de l'eau tient à toute autre cause ; si vous avez quelquefois frotté l'une contre l'autre deux surfaces bien lisses , vous devez avoir éprouvé une résistance; elle est appelée résistance de frottement , et provient de ce que les deux surfaces adhèrent entre elles en vertu d'une attraction mutuelle. Or, la surface interne d'un récipient en verre étant lisse, exerce une sorte d'attraction sur l'eau avec laquelle elle est en contact; en sorte que la couche d'eau qui reçoit directement la chaleur à travers le verre , peut atteindre la température nécessaire pour son ébullition, sans cependant que l'ébullition se manifeste. Cet effet serait dû à l'attraction entre le verre et l'eau. Comme cette circonstance peut faire dépasser de plusieurs degrés le point d'ébullition, il arrive qu'au moment où l'adhérence est vaincue, la vapeur qui se forme tout à coup , se trouvant à une température trop élevée, se dégage avec une espèce d'explosion et donne lieu à des soubresauts. Voilà donc un cas où l'ébullition est retardée en vertu d'une cause toute spéciale. On peut la neutraliser cette cause, en introduisant dans le vase soit des pointes, soit des corps rugueux. Vous voyez que l'eau de ce ballon bout avec impétuosité : je la retire du feu, et l'ébullition cesse; mais elle recommence, si j'introduits dans le vase un peu de limaille de fer. Ce fait mérite d'être expliqué. Supposez que la pression atmosphérique soit telle qu'elle ne permette l'ébullition de l'eau qu'à + * 00 ; supposez en outre que l'influence de la surface du verre la retarde de deux degrés, de sorte qu'elle ne puisse avoir Heu qu'à + 102°. Admettons donc que l'eau que nous avons vue bouillir dans le ballon eût cette température ; éloignée du feu, elle a dû se refroidir; néanmoins, si après l'introduction de la limaille, la masse

liquide et la limaille elle-même se sont trouvées à + 400°, l'eau qui était en contact avec les parcelles métalliques a dû bouillir, parce qu'elle avait la température nécessaire , et la formation de sa vapeur n'était pas retardée par l'attraction du verre.

On peut donc admettre que les pointes et les corps rugueux accélèrent l'ébullition et la déterminent à une température plus basse que celle qui serait nécessaire en leur absence; mais il ne faut pas croire que dans aucun cas , la température puisse être inférieure à celle exigée par la pression. Voici une expérience très-simple qui présente le phénomène remarquable d'une portion d'eau qui bout , bieu qu'elle soit entourée d'eau qui ne bout pas. Nous prenons un matras qui renferme de l'eau dam laquelle pend un fil de platine entortillé. Ce matras (fig. 25) est

chauffé par une lampe à esprit-de-vin. On voit l'ébullition se produire à la surface du fil de platine , tandis qu'aucune bulle ne se dégage du fond du matras. Si l'eau bout au contact du fil métallique , c'est qu'elle y trouve la chaleur nécessaire pour que sa vapeur fasse équilibre à la pression de l'air. Mais le fil ne peut communiquer de chaleur qu'autant qu'il la tire lui-même du fond du matras à travers l'eau. Le fond du matras, frappé directement , doit être chauffé plus que le fil de platine , et l'eau qui se trouve en contact avec le verre doit Fig. 25. être plus chaude que celle qui se trouve

en contact avec le métal; cependant , cette dernière bout , l'autre ne bout pas.

Lorsque l'eau est exposée à une température très -élevée sur des surfaces lisses , elle se constitue dans un état particulier que l'on appelle Y état sphéroîdal. Ce phénomène, commun à tous les liquides , et dont nous devons la découverte à M. Boutigny, forme une nouvelle branche dans l'étude de la physique. Je vous en parle seulement pour vous apprendre que la rapidité de la vaporisation n'est pas toujours en raison de la température qui la provoque. Ayez deux capsules en platine , de même épaisseur et de] même diamètre, l'une chauffée à +400°, l'autre à -H50°; si vous versez un centimètre cube d'eau dans chacune d'elles , vous verrez que dans la dernière capsule l'eau se vaporise plus rapidement que dans la première ; si vous répétez l'expérience avec une capsule chauffée à +450 et une autre chauffée à + 400°, vous

verrez que, dans cette dernière , non-seulement l'eau met plus de temps à disparaître que dans l'autre , mais qu'en outre elle prend la forme globulaire (état sphéroïdal) , et se livre à des mouvements réguliers qui ont pour effet d'engendrer des figures symétriques. Dans cet état, l'eau a une température qui ne dépasse pas + 96°, 5; elle réfléchit la plus grande partie de la chaleur qu'elle reçoit , et il semble qu'il n'y ait pas de contact immédiat entre elle et la capsule. Cela ne veut pas dire que dans ce cas l'eau soit soustraite à la force de la pesanteur, mais qu'il se manifeste une force répulsive qui empêche le contact. Bien ne saurait le prouver mieux que cette expérience. Voici une sphère incandescente en argent massif. Je la plonge dans l'eau contenue dans ce verre. Tant qu'elle se maintient incandescente, l'eau ne bout ni ne la touche ; entre la sphère et le liquide se trouve un espace vide, très-reconnaissable à son éclat. Mais, dès que l'incandescence disparait, et que, par conséquent, la température du métal baisse, l'ébullition se manifeste tumultueuse et violente. Comment expliquer ce phénomène , sans admettre l'existence d'une faculté répulsive? Grâce à la connaissance de ce nouvel état des liquides, l'on se rend compte pourquoi l'on peut plonger impunément la main dans un bain de métal fondu, et avec d'autant moins de danger que la température en est plus élevée. La main, ai! si que toute la surface de notre corps, est recouverte d'une couche d'humidité : cette humidité , quelle que soit sa nature , se constitue à l'état sphéroïdal par son contact avec un corps très-chaud ; par son interposition, non-seulement elle défend la main du contact du métal, mais encore des rayons calorifiques qui en émanent , parce qu'étant sphéroidalisée, elle les réfléchit et les repousse. Pour rendre l'expérience plus sûre, on plonge préalablement la main dans l'eau, et l'on opère avec un métal qui ne peut rester fondu qu'à une haute température. Plus la couche d'humidité sera épaisse et la température élevée , plus l'expérience se prolongera ; dans ce cas , on pourra plonger et retirer plusieurs fois la main sans aucun danger. Pour un pareil essai , la fonte de fer en fusion doit être préférable au plomb.

Il est des métaux qui , à l'état d'incandescence , décomposent l'eau en rendant libres ses deux éléments. Le platine, suivant une observation de M. Growe, produit cet effet; en sorte que, à l'aide de ce métal, on peut obtenir le mélange détonant : fait d'autant plus remarquable, qu'il contraste singulièrement, avec l'action du platine froid sur le mélange détonant lui-même. Lorsqu'on laisse séjourner une lame de platine dans un mélange composé de deux volumes d'hydrogène et d'un volume d'oxygène , on voit peu à

peu le mélange diminuer, puis disparaître au bout d'un certain temps. A sa place, on trouve de l'eau. Il est donc constaté que le platine à froid détermine la combinaison de l'hydrogène avec l'oxygène , et fait de l'eau ; eau qu'il défait à chaud et résout en ses éléments. Il ne faut pas cependant se faire illusion , car la combinaison des deux gaz est due à une action de présence, et la décomposition à une influence de température. Tout métal non oxydable et infusible produisant le même effet , il faut conclure que l'eau peut être décomposée par une chaleur excessive.

L'eau se distingue de tous les corps connus par deux caractères qu'elle possède à un degré éminent ; la faculté dissolvante et Vindifférence chimique. Aucun liquide ne dissout une si grande multitude de corps ; ceux mêmes que nous qualifions d'insolubles ne le sont pas, en général, d'une manière absolue. On entend par indifférence chimique la propriété de se combiner indifféremment à des substances douées de caractères chimiques diamétralement opposés. Tous les hydrates • témoignent de cette propriété. En effet , il y en a d'acides , de basiques et de neutres. Dans les premiers , l'eau peut être considérée comme jouant le rôle de base ; dans les seconds , le rôle d'acide ; dans les derniers , aucun rôle spécial. L'eau manifeste son indifférence chimique même dans d'autres circonstances ; effectivement , les sels, dont un des principes immédiats (acide ou base) n'est doué que d'une trèsfaible énergie chimique , sont souvent décomposés par l'eau ; ce qui prouve qu'elle chasse le principe faible , ou partage avec lui le principe puissant. Dans ce cas, elle se comporte donc, suivant les circonstances , comme un acide ou comme une base.

Jusqu'à présent nous avons considéré l'eau comme étant dégagée de toute matière étrangère ; cependant, dans la nature il n'existe pas d'eau pure ; pour l'avoir dans cet état, il faut la distiller en opérant de la manière suivante :

Vous voyez un appareil distillatoire (fig. 26), connu sous le nom d'alambic. L'eau ordinaire est dans la chaudière en cuivre C , appelée cucurbite, et chauffée par la flamme du foyer F. Sa vapeur monte vers le chapiteau A , parcourt le tuyau T et arrive au serpentin S , qui est plongé dans le réfrigérant R. Ici la vapeur trouve une température moins élevée, se condense, et sort sous forme de liquide par le bec B. Comme il importe que l'eau du réfrigérant soit toujours froide , on en fait arriver un filet par D. Celle-ci , étant plus dense que celle du réfrigérant , parce qu'elle est plus froide, tombe au fond et force à sortir par un trop plein l'eau

1 . On entend par hydratât , les composés qui renferment des proportions définies d'eau.

chaude qui , à cause de sa moindre densité, se trouve h la partie supérieure. Il faut jeter tes premières portions distillées , parce que l'eau naturelle peut contenir des matières volatiles qui , en s' échappant dès le commencement de l'opération , rendraient impure l'eau qui distillerait par la suite. On doit aussi prendre une autre précaution pour que le produit soit bien pur : l'eau naturelle contient quelquefois une certaine quantité de chlorure de magnésium ; celte substance, lorsqu'elle est sèche et exposée à

Fig. ÎB.

une température supérieure à + 1 00", se décompose et dégage de l'acide chlorhydrique. Or, pendant la distillation, le niveau du liquide venant à baisser, les parois intérieures de la chaudière sont mises à nu , et restent tapissées d'une couche formée par les matières étrangères que l'eau tenait en dissolution. S'il s'y trouve du chlorure de magnésium, il se décompose, et l'un des produits de sa décomposition , l'acide chlorhydrique , se condensera dans le serpentin et se mêlera à l'eau qu'il y trouve '. Pour éviter cet

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inconvénient , on introduira dans la chaudière un peu de pierre à cautère ; de cette manière, à la place du chlorure de magnésium on aura du chlorure de potassium et de la magnésie, deux substances fixes et inaltérables dans les conditions actuelles de l'expérience.

Je vous ai dit que l'eau pure doit être parfaitement neutre, et qu'elle ne doit par conséquent ni verdir ni rougir le sirop de violettes ; je vous ai dit aussi qu'elle ne doit pas laisser le moindre résidu par la dessiccation : toutefois malgré ces deux qualités, elle pourrait ne pas suffire au chimiste, si elle contenait des matières volatiles. La bonne eau distillée conservera sa limpidité lorsqu'on y versera quelques gouttes d'eau de chaux, opération qui prouvera qu'elle ne contient pas d'acide carbonique ; elle ne se troublera pas non plus si on la met en contact avec une goutte d 'azotate d'argent dissous , ce qui indiquera qu'elle ne contient pas d'acide chlorhydrique. Enfin , il faut la conserver dans des récipients bien propres et bien fermés , pour qu'elle n'absorbe pas les vapeurs qui infestent souvent l'atmosphère des laboratoires. Les chimistes en font un grand usage comme dissolvant. Elle n'est point potable , non-seulement à raison de son goût fade et douceâtre, mais parce qu'elle ne peut favoriser les fonctions de l'estomac.

Considérons maintenant l'eau telle qu'on la trouve dans la nature.

Depuis longtemps on a classé les eaux douces naturelles, selon leur pureté, en les divisant en quatre groupes distincts : l'eau pluviale , — l'eau de rivière , — l'eau de source , — l'eau de puits. Le raisonnement semble consacrer cette classification que les faits ne paraissent pas démentir. Effectivement l'eau pluviale de même que celle qui dérive de la fonte des neiges n'est en définitive que de l'eau distillée : car celle-ci et l'eau tombée du ciel ne sont que de la vapeur condensée : leur pureté ne saurait donc être mise en doute. Les rivières sont en grande partie alimentées par les eaux précédentes, qui ne les atteignent cependant qu'après avoir parcouru des espaces, parfois considérables,

quant les un» avec les autres par des galeries contournées en cercles concentriques, et placés dans un bain de vapeur à une pression peu supérieure à celle de l'atmosphère. L'eau de mer, circulant dans ces galeries , dégage une certaine quantité de vapeur qui, se mêlant avec de l'air atmosphérique amené par un tube en communication avec Patmosphère , se condense finalement en eau douce parfaitement aérée.

Dans les appareils ordinaires de distillation , il arrive un point où l'eau de mer devenant sursaturée , laisse déposer le sel. Cet inconvénient n'existe pas dans l'appareil de M. Normand y, car l'eau de mer y circule d'une manière non interrompue, et il ne s'en évapore qu'une quantité bien inférieure à celle qui est nécessaire pour maintenir en solution les sels qu'elle contient.

de la surface terrestre : dans ce trajet, l'eau ayant dissous tout ce qu'elle a trouvé de soluble sur son passage, a perdu sa pureté primitive. L'eau des sources, avant de jaillir, a pénétré à travers des couches de terrains différents, et dans sa course souterraine elle a dû se charger de matières solubles en plus grande abondance. Enfin l'eau des puits, qui n'est à bien dire que de l'eau souterraine, passe généralement pour moins pure encore que celle des sources ; peut-être est-ce son état stationnaire qui a contribué à accréditer l'idée de son impureté. En allant des raisonnements aux faits , on trouve parfois un certain accord : il arrive souvent que le même réactif agit plus énergiquement sur l'eau de puits que sur celle de source ; et que cette action, nulle pour l'eau pluviale, est à peine sensible pour l'eau de rivière. Cependant, il nous sera facile de prouver combien cette classification, prise en un sens absolu, est erronée. Supposons que l'eau pluviale ait pénétré dans la terre , même à de grandes profondeurs, pour aller jaillir au loin et former une source : si dans son trajet elle n'a rien trouvé qu'elle ait pu dissoudre , évidemment elle sera plus pure que l'eau d'une rivière qui aurait rencontré dans sa course une grande quantité de matières solubles. Les puits sont alimentés par des sources ; mais si elles leur apportent de l'eau pure, pourquoi l'eau des puits ne le serait-elle pas? Si l'on essayait comparativement le même réactif, sur une série d'échantillons de chaque espèce d'eau, la pluviale exceptée, on trouverait de nombreuses contradictions. Évidemment l'eau qui avant de sourdre n'a traversé que des terrains quartzeux, sera plus pure que celle d'une rivière qui coule sur un terrain calcaire.

Ces remarques doivent suffire pour vous convaincre qu'une classification des eaux naturelles, sous le point de vue de leur pureté , est inadmissible si on la fonde exclusivement sur leur provenance. On ne peut pas, sans doute, confondre l'eau de mer avec l'eau douce ; une eau médicinale ou minérale, avec l'eau d'une rivière : mais ajourd'hui , que nous n'avons à nous occuper que des eaux douces communes, il est essentiel de bien établir que la classification que je viens de critiquer est en effet vicieuse , et qu'elle paraît être l'origine d'une erreur que l'opinion publique a consacrée. On se méfie habituellement de l'eau de puits ; on accepte au contraire sans restriction celle de source ; et pourvu qu'elle soit filtrée, on croit toujours bonne celle d'une rivière : cependant, ainsi que nous venons de le démontrer, il ne peut y avoir rien d'absolu dans cette manière de considérer les eaux douces, et souvent on doit y trouver du mécompte. Une classification des eaux sous le point de vue de leur pureté relative,

TROISIÈME LBÇON. 69

est-elle possible? Nous ne le croyons pas. L'eau pluviale exceptée (qui sera toujours la plus pure), toutes les autres espèces ne révéleront leur véritable nature qu'à l'analyse. Aux dénominations d'eau de source, de rivière et de puits, n'associons donc plus désormais l'idée de pureté relative, mais seulement celle de provenance. La question de la qualité des eaux n'intéresse pas seulement la science; on peut dire qu'elle est d'utilité publique, parce que l'eau la plus pure a toujours été considérée comme la plus potable , comme la meilleure pour tous les usages domestiques. Sous ce rapport, deux intérêts distincts s'y rattachent, l'un hygiénique, l'autre industriel. Nous allons nous en occuper à ce double point de vue.

. Au sein des masses se forment des opinions que les esprits réfléchis considèrent comme des legs de l'expérience. Quoi de plus ordinaire que de voir une population entière vouer une antipathie invincible à une certaine eau, et donner à une autre toutes ses préférences? Si on lui en demande la raison, elle répond que la première est lourde, l'autre légère. Comment démêler le sens de ces qualifications sans renoncer à la classification que nous avons critiquée, car il peut se faire justement que l'eau d'une rivière soit qualifiée lourde , et celle d'une source, légère. Pour saisir la raison de ces antipathies ou de ces préférences , demandons-nous ce qu'on doit entendre par une eau légère.

Une eau légère, dans son acception populaire, est une eau bien aérée. Je m'explique : l'eau ayant la propriété de dissoudre une certaine quantité d'oxygène et d'azote, toute eau naturelle renfermera de l'air. Voyez en effet ce matras (ftg. 27, p. 70), qui rempli de la première eau venue, se trouve en communication par son tube, également rempli d'eau, avec une éprouvette renversée sur le mercure. A la première impression de la chaleur, des bulles ga-> zeuses se dégagent et montent dans l'éprouvette. Ce ne sera qu'après plusieurs minutes d'ébullition que le dégagement gazeux cessera tout à fait; mais la quantité d'air qui se dégagera , pourra varier considérablement : une eau légère donne par litre 28 à 30 centimètres cubes de gaz, dans lequel l'oxygène sera en quantité plus forte que dans l'air ordinaire; le gaz acide carbonique, quoique en faible proportion, n'y manquera jamais. Une eau qualifiée de lourde dégage par l'ébullition un volume d'air moins considérable ; et cet air est plus riche en acide carbonique, et plus pauvre en oxygène, que celui de l'eau précédente. Voilà donc une première différence.

Si l'on cherche les matières fixes dissoutes dans une eau légère, on trouve qu'elles consistent infailliblement en une petite quantité

de bicarbonate d'oxydé de calcium ( de chaux ) et de chlorures alcaline, c'est-à-dire de potassium et de sodium ; les autres sels, tels

Fig. Î7.

que sulfates d'oxyde de calcium et de magnésium, et chlorures de ces mêmes métaux, ne s'y trouvent qu'en proportion très-faible, comparativement aux deux premiers.

Au contraire, dans une eau lourde ou crue, on trouve souvent ou des quantités exagérées de bicarbonate de chaux et de chlorures alcalins, ou bien encore des quantités relativement trèsfortes des autres sels. C'est une seconde différence. Si , après avoir recueilli ces données, nous examinons le rôle de l'eau dans l'économie animale, nous arriverons a des rapprochements qui sembleront justifier les préférences et les antipathies dont nous parlions il y a un instant.

Partons d'abord de ce fait que, dans la nature, rien ne se crée, rien ne se détruit , et que la matière préexiste à l'être qu'elle doit former. Or, tous les principes fixes de notre économie, c'est-à-dire les principes que la chaleur ne peut pas gazéifier, doivent nécessairement nous arriver de l'extérieur par la voie de l'alimentation. Parmi eux, il s'en trouve beaucoup de calcaires et aussi beaucoup de chlorures alcalins, mais peu ou point de sulfates et de chlorures terreux. Or, si l'on établit une balance entre les matières fixes d'un animal et celles de ses aliments, on trouve une différence qui ne disparaît que si Ton met en ligne de compte les matières fixes contenues dans l'eau qui concourt à sa nourriture. Une relation existe donc entre les sels fixes contenus dans l'animal et ceux que renferment ses aliments dont l'eau fait partie. Ce n'est pas tout. Nous

avons dit que dans l'eau légère se trouve toujours du bicarbonate de chaux et des chlorures alcalins, et que dans une eau lourde ou crue les sels dominants sont les sulfates et les chlorures terreux. D'un autre côté, la physiologie apprend que l'estomac des mammifères contient toujours de l'acide lactique, lequel , en vertu de son énergie, décompose les carbonates, en chasse l'acide et s'empare de leurs bases, c'est-à-dire de leurs oxydes, en sorte que c'est introduire un lactate dans l'économie que d'introduire un carbonate dans l'estomac. La voie par laquelle la chaux peut entrer dans l'organisme n'est donc plus pour nous douteuse. Outre cette portion qui est propre aux aliments solides, l'eau en introduit dans ceux-ci sous forme de carbonate ; de plus, elle en apporte sous forme de bicarbonate dans l'estomac, lorsqu'elle est ingérée ; dans les deux cas, le sel calcaire est converti en lactate et absorbé. Quant aux chlorures alcalins des eaux légères, ils entrent dans l'économie par la voie des appareils absorbants du système gastrique. Les sels terreux des eaux lourdes (sulfates, chlorures) ne pouvant pas être décomposés par l'acide lactique de l'estomac, de deux ehoses l'une : ou ils passent outre sans prendre part à la nutrition, ou ils sont absorbés pour être éliminés plus tard , puisqu'ils ne sont ni assimilables ni décomposables. Dans tous les cas, leur rôle est oiseux par rapport aux besoins de l'économie, et l'on conçoit que leur présence dans les eaux soit nuisible ou inutile.

Ce que nous venons de dire prouve combien est juste la distinction que les masses font par instinct ; par eau légère, elles entendent une eau potable, et par eau lourde celle qui ne l'est pas. Les caractères des bonnes eaux seront d'être bien aérées et de contenir des quantités convenables de bicarbonate de chaux et de chlorures alcalins. Dans leur choix, la considération de provenance devient donc vaine, et , chose remarquable, l'eau pluviale, qui , sous le point de vue chimique, est la plus pure de toutes, doit être rejetée comme ne présentant pas les qualités que l'on cherche dans une eau potable.

Jusqu'à présent, la pratique a dirigé la science; la pratique a dit : Voilà une bonne eau, et la science a cherché la raison de sa bonne qualité. Maintenant c'est à la science d'indiquer les moyens faciles et prompts de reconnaître les eaux potables.

Faites digérer, en vase clos, dans l'esprit-de-vin, la partie médullaire du bois de Campèche, vous aurez ainsi une liqueur dont une goutte communiquera une couleur violette à l'eau qui renferme du bicarbonate de chaux; cette coloration se manifestera peu à peu, à moins que la proportion du sel ne soit excessive. Le même

72 CHIMIE ÉLÉMENTAlttK.

essai fait sur de l'eau pluviale ou sur de l'eau distillée ne réussira pas. La teinture alcoolique de bois de Campéche décèle donc une des qualités les plus importantes de l'eau potable.

Quoique la présence du bicarbonate de chaux soit le signe caractéristique d'une telle eau , il peut arriver qu'un excès de ce sel lui soit nuisible et la rende de très-mauvaise qualité. Il est donc utile de savoir reconnaître cet excès.

Faites bouillir pendant quelque temps l'eau que vous examinez : si elle se conserve limpide, vous êtes sûr qu'elle ne renferme pas un excès de bicarbonate.

Malgré ces épreuves, l'eau pourrait encore, néanmoins, être mauvaise ; cela arriverait si , à une proportion convenable de bicarbonate de chaux, était associé un excès de sulfates ou de chlorures terreux. On peut s'en assurer au moyen d'un réactif qui est à la portée de tout le monde : dissolvez un peu de savon blanc dans l'esprit-de-vin ; quelques gouttes de cette dissolution feront naître immédiatement des grumeaux dans une eau qui contiendra un excès de sels terreux. Si l'apparition des grumeaux se fait attendre longtemps, concluez que ces sels ne sont pas assez abondants pour ôter à l'eau sa potabilité. EnGn, une eau signalée comme potable par les réactifs pourrait néanmoins déceler des matières organiques en proportion assez forte pour lui communiquer de mauvaises qualités. Je dis en porportion assez forte, car presque toutes les eaux naturelles en contiennent comme élément normal. H s'agit donc de constater l'excès. Quelques gouttes de chlorure d'or communiquent à l'eau une couleur jaune que l'ébullition n'altère pas, si toutefois l'eau ne renferme que des quantités minimes de matières organiques ; dans le cas contraire, elle perd sa limpidité et sa couleur devient violette.

Ainsi vous voyez, Messieurs, qu'on peut , par des procédés très-simples, décider si une eau inconnue est ou n'est pas potable. Vous avez dû remarquer que je ne vous ai signalé l'emploi de ces réactifs que sous une forme empirique , qui a l'avantage d'être à la portée des hommes du monde, mais ne saurait suffire à ceux qui veulent apprendre la chimie; c'est pourquoi, avant d'aller plus loin, je dois vous expliquer les réactions qu'il vous sera désormais si facile de provoquer :

4» Le bois de Campéche renferme une matière colorante jaune, Yhématoxyline ; combinée avec la chaux, elle devient d'une couleur violette magnifique. Voilà pourquoi une eau potable se colore en violet par l'action de la teinture du bois de Campéche. C'est l'hématoxyline du réactif qui se combine à la chaux du bicarbo-

nate contenu dans l'eau. Tous les sels calcaires produisent , à la vérité, cette réaction, mais le bicarbonate la produit plus forte, peu importe que sa proportion soit très-faible ou la quantité du réactif très-minime.

2° L'ébullition trouble une eau limpide qui renferme un excès de bicarbonate de chaux, parce que ce sel perd, par la chaleur, la moitié de son acide et devient carbonate de chaux ou craie ; or, tout le inonde sait que la craie est insoluble : par conséquent, une eau dans laquelle se forme de cette substance doit perdre sa limpidité.

3° La dissolution de savon produit des grumeaux dans une eau qui tient en dissolution beaucoup de sels terreux autres que le bicarbonate de chaux. La raison en est que le savon , qui n'est lui-même , ainsi que nous le verrons plus tard, qu'un sel à base alcaline, dès qu'il se trouve en présence d'autres sels à base terreuse, échange avec eux la base et se transforme en un savon insoluble. Les grumeaux ne sont donc qu'un savon insoluble dont la formation est due à la présence des sulfates ou des chlorures calcaires ou magnésiens.

4° Par l'ébullition, le chlorure d'or rend violette et trouble l'eau qui contient un excès de matières organiques. C'est que le chlorure d'or est une combinaison très-instable, et que, d'un autre côté, les matières organiques tendent i s'oxyder. L'eau qui se trouve sous cette double influence se décompose , cède son oxygène aux matières organiques et son hydrogène au chlore du réactif : dès lors, le métal est mis en liberté. La couleur violette qui se manifeste dans l'eau n'est due à autre chose qu'à des parties d'or extrêmement divisées. Voilà tout ce que j'avais à vous dire sur la théorie des réactions. Revenons à l'examen des eaux naturelles.

Eau légère et eau potable, sont synonymes; eau crue ou lourde et eau non potable , le sont également. L'eau légère ou potable doit être aérée, et contenir de faibles portions de bicarbonate de chaux et de chlorures alcalins. Mais tous les autres sels (sulfates et chlorures calcaires et magnésiens) doivent-ils être considérés comme nuisibles? Question oiseuse lorsqu'elle se rattache à des eaux très-riches en sels terreux, mais non pas lorsqu'elle se rapporte à des eaux parfaitement potables. La meilleure eau n'est jamais dépourvue de sels terreux ; fait général, qui mérite d'être examiné. Il serait, je crois, trop téméraire de proclamer l'inutilité des sulfates et des chlorures calcaires et magnésiens dans les eaux potables. A cet égard , la généralité du fait suffît pour commander la réserve. Nous ne saisissons pas , il est vrai , leur importance hygiénique , ainsi qu'il est aisé de le faire pour le

bicarbonate de chaux et les chlorures alcalins ; toutefois, ce n'est pas une raison pour les condamner. Lorsqu'on songe que dans la nourriture des bestiaux , le sel marin peut être remplacé , en grande partie du moins , par le sulfate de soude , on sent encore davantage le besoin d'être réservé , et l'on incline à croire que la présence de petites quantités de sels terreux dans les eaux est loin d'être inutile, bien qu'on ne puisse affirmer qu'elle soit indispensable. Il ne serait pas impossible qu'une légère stimulation opérée continuellement sur l'appareil gastrique, par les sulfates et les chlorures terreux contenus dans l'eau, ne fût une circonstance favorable à l'entretien d'une bonne santé. Peut-on d'ailleurs contester l'influence de l'habitude ? Ne sait-on pas que lorsqu'une personne habituée à boire de l'eau de la Loire, par exemple, va à Paris, où elle ne boit que de l'eau de la Seine, elle se trouve souvent incommodée? L'eau de la Seine renferme beaucoup plus de matières salines que l'eau de la Loire. Quoi d'étonnant à ce qu'il y ait une légère perturbation dans la santé , lorsqu'il y a changement dans les habitudes? L'équilibre se rétablit sans doute bientôt, mais la perturbation immédiate n'en est pas* moins réelle. Il est aussi facile d'établir l'influence de l'habitude, que difficile d'en préciser les conséquences. Nous ne sommes pas encore en mesure d'apprécier très-exactement la différence de l'état hygiénique de deux populations faisant usage d'eaux également potables , mais inégalement riches en matières salines : la question nous paraît trop complexe pour être facilement résolue.

Il y a des maladies qui semblent être le triste privilège de certaines localités : le goître et le crétinisme, par exemple. On a cru observer que dans les localités où régnent ces maladies, l'eau est souvent peu aérée, soit à cause de la faible pression atmosphérique, soit à raison de l'origine de l'eau même. Ainsi, les populations qui habitent à quelques milliers de mètres au-dessus du niveau de la mer , boivent une eau peu aérée , parce que la solubilité des gaz augmentant avec la pression , plus une eau est élevée, moins elle renferme d'air. D'une autre part , une population qui , subissant sans cesse la pression normale de l'atmosphère, fait usage de neiffe fondue, ne consomme également qu'une eau peu aérée. On a donc attribué au manque d'air dans l'eau la cause de la fréquence du crétinisme et du goîlre parmi certaines populations. Mais à combien de démentis ne s'exposerait-on pas, si à cette donnée l'on attachait une valeur trop exclusive ! Que de goitreux et de crétins ne trouvet-on pas en des lieux où l'eau est parfaitement aérée! La plus grande partie des eaux de la vallée de l'Isère, des Hautesj-Alpes , des Vosges, du Piémont, de la Suisse et des Pyrénées, ont été

l'objet de travaux analytiques très-minutieux de la part de M. Grange : il les a trouvées riches en magnésie et pauvres en chaux. Comme dans ces contrées on rencontre des goitreux et des crétins, il a cru pouvoir rapprocher ces faits , les rendre solidaires, et conclure que les eaux magnésifères favorisent le développement du goitre et du crétinisme.

Mais comment se fait-il que , chez d'autres populations que ces maladies n'affligent pas , la quantité de magnésie ingérée tous les jours avec les aliments dépasse de beaucoup celle que l'on trouve dans les eaux suspectées? Selon M. Blondeau , les eaux des puits de Rhodez sont cinq fois plus magnésifères que celle de l'Isère ; néanmoins , l'état hygiénique de la population de Rhodez est normal. Au contraire, selon M. Maumené, les eaux de la ville de Reims ne renferment point de magnésie; et cependant de tout temps cette ville a malheureusement renfermé un grand nombre de goitreux et de scrofuleux. Ces observations devront-elles faire rejeter , comme de nulle valeur , le rapprochement que l'on a fait entre certaines endémies et la richesse des eaux en principes magnésiens? Je ne le pense pas. Sans admettre que la magnésie puisse être une cause directe de ces maladies , il y a lieu de penser qu'elle peut concourir à compléter la somme des influences nécessaires pour les développer. Ce que je viens de dire de la magnésie est applicable à l'iode, substance à laquelle on a encore voulu faire jouer, pour les mêmes maladies, un rôle aussi important et aussi exclusif que celui de la magnésie ■ . Ces rapprochements ont toujours de l'intérêt

I. Les travaux de M. Chatin, et plusieurs observations d'autres savants, semblent établir que le goitre et le crétinisme se rattachent, comme fait général, à l'absence ou à la présence de l'iode , non-seulement dans l'eau , mais dans l'air, et dans tontes les substances qui exercent une influence hygiénique quelconque sur les populations. Tout récemment, M. Chatin a reconnu que sur les sommets et dans les vallées des Alpes, Pair et les eaux douces , tant les eanx légères que celles où dominent les sels terreux , sont également pauvres en iode ; qu'à une certaine distance des grands massifs montagneux, l'air et les eaux légères sont riches en iode ; que les eaux dures (lourdes) sont toujours peu ou point iodurées, quel que soit l'état de l'air : que par conséquent , il y a toujours parallélisme entre l'air et les eaux potables légères , à l'exclusion des eanx séléniteuses ; d'où se déduit encore comme corollaire , la possibilité de déterminer l'état de l'air par celui des eaux légères et réciproquement. Le même observateur est allé plus loin. Il a trouvé que là, oîi le volume d'air respiré par un homme en vingt-quatre heures *, le volume d'eau bue et la quantité d'aliments consommée dans le même temps , renferment chacun moins de -~^ de milligramme d'iode, le goitre commence à se manifester; à 7— de milligramme, il devient fréquent; et à <^~ endémique.

De là il a déduit une classification géographique divisée en trois sones : une dans

* 7,000 à 8,000 litres suivant M. Damas.

en ce sens qu'ils peuvent plus tard servir d'éléments pour résoudre un problème par sa nature très-difficile. Pour le moment, arrêtons-nous à ceci : une eau potable doit être aérée et contenir de faibles proportions de bicarbonate de chaux et de chlorures alcalins ; les autres sels ne sont pas nuisibles , surtout si leur somme no dépasse pas la somme des sels précédents.

Voyons maintenant de quelle manière on peut rendre potables les eaux qui ne le sont pas.

Une eau peut ne pas être potable pour deux motifs ; ou parce que des matières étrangères la salissent, ou parce qu'elle est trop peu minéralisée. Dans le premier cas, je n'aurais pas grand'chose à vous dire , car les moyens appropries pour clarifier l'eau sont étrangers à la chimie. Je dirai cependant que l'emploi des filtres réclame des soins, sans lesquels il peut arriver qu'une eau perde de sa pureté par cela seul qu'elle a été filtrée. L'eau abandonne aux filtres les matières qui la rendent trouble ; à la longue, ces filtres s'imprègnent d'une espèce de vase qui, accumulée au delà de certaines limites, communique de mauvaises qualités à l'eau qui la traverse. Il faut donc qu'un filtre en activité soit nettoyé de temps en temps, et, pour ainsi dire, remisa neuf. L'appareil Fonviellese trouve dans de bonnes conditions sous ce rapport. Je vais tâcher de vous en donner une idée.

Fig. ïB- Ainsi qu'on le voit

par cette coupe verticale (fig. 28), le tuyau de conduite CO peut amener, par les robinets RR'R"R'" dans les compartiments

laquelle le goitre est 1 peu près inconnu , et où l'iode est a son maiimnin ( -~ de millig. ) (Paris, Orléans, Londres); une oh il est poor ainsi dire normal, el où 11 proportion diode est à son minimum (7^ de millig. } (certaines parties des Alpes | , et une troisième zone intermédiaire ( Lyon, Cbambéry, Grenoble, Soisaons )

À A' A", l'eau aussi bien d'en bas que d'en haut, et elle sortira par les robinets alternes S S' S" S'" du tuyau de décharge D £. Lorsque les couches épuratrices, formées de charbon , de sable de rivière et d'épongés , sont engorgées , on n'a qu'à ouvrir les robinets , de telle sorte que le même compartiment soit envahi en même temps par deux courants opposés. C'est en ceci que consiste toute la supériorité du procédé Fonvielle, car le nettoyage des filtres, par. des courants opposés et successifs , est connu depuis longtemps. Malgré ce nettoyage , les matières épuratrices se fatiguent et il faut les changer de temps à autre. Le charbon , qui agit principalement en vertu de sa porosité , s'obstrue bientôt et doit être changé toutes les semaines , tandis que le sable et les éponges ne sont lavés à fond que deux à trois fois par an. On a adopté à Paris un autre système d'épuration , connu sous le nom de système Souchon , dans lequel la matière épuratrice des filtres est la laine tontisse : l'eau arrive de bas en haut dans un premier appareil , dit dégraisseur, où elle abandonne, en traversant de la toile, la plus grande partie des matières qu'elle tient en suspension ; ensuite elle filtre de haut en bas sous une pression de 0m 55 à travers une série d'épais diaphragmes en laine ; comme ils sont indépendants les uns des autres , quoique formant un seul système , on peut les nettoyer en les retirant au fur et à mesure, sans suspendre la filtration.

Quelque soin que l'on apporte à l'entretien des filtres , l'eau perd toujours une partie de l'air qu'elle tenait en dissolution avant d'être filtrée ; aussi est-il nécessaire que l'eau filtrée soit aérée avant d'être livrée à la consommation. Bien que rien ne semble plus facile que l'opération du filtrage , cependant il vaut encore mieux n'avoir pas besoin de ce moyen pour avoir de l'eau potable. On aura beau filtrer l'eau fluviale , on n'empêchera jamais qu'elle ne varie par composition et par température. De même, à l'époque de la fonte des neiges, l'eau d'un fleuve ne peut pas avoir la même composition que pendant les grandes sécheresses. Or, il tombe sous le sens qu'une eau qui peut varier de composition plusieurs fois tous les ans, doit amener des perturbations dans les habitudes hygiéniques.. L'emploi des eaux des rivières présente un autre inconvénient , plus dangereux que celui du changement de composition ; pour qu'une eau soit sans reproche , il faut non-seulement qu'elle soit limpide et d'une composition convenable et constante, mais que sa température soit autant que possible fraîche en été et point froide en hiver. Or, il est impossible ( vous le comprenez) de trouver cette condition dans l'eau des rivières ; elle se trouve au contraire dans l'eau de source , dont la tempe-

rature étant en général supérieure à + \ On pendant toute l'année , semble fraîche en été et tempérée en hiver. Mais ces observations perdent de leur valeur, lorsque les sources sont pauvres ou insuffisantes , ou lorsqu'on ne peut disposer que d'eau fluviale.

Revenons à notre question , la manière de rendre potable une eau qui ne le serait point par sa nature. Si l'eau joue un rôle dans l'hygiène publique, on conçoit combien il importe de rendre innocente une eau insalubre. Toutefois, l'importance s'amoindrit lorsqu'on songe qu'il n'y a jamais de très-grands centres de population dans les lieux où l'eau est naturellement mauvaise. Cependant , lors même qu'il ne s'agirait que d'améliorer l'état sanitaire d'une seule famille ou d'un seul individu, la question mériterait encore d'être étudiée.

Disons d'abord que si l'eau est trop pauvre en matières salines (telle serait l'eau pluviale), on ne pourrait y remédier que partiellement , en y mêlant un peu de sel marin ; il faudrait y mêler aussi un peu de bi-carbonate de chaux, ce qui serait plus difficile. Cependant, l'eau dissolvant de l'air, et l'air contenant de l'acide carbonique, si l'on faisait passer de l'eau pluviale sur de la craie, et qu'on y ajoutât ensuite un peu de sel commun, elle pourrait devenir meilleure. Le sel commun fournirait plusieurs matières salines, et l'acide carbonique dissous dans l'eau transformerait la craie en bi-carbonate de chaux. Dans le cas où, au contraire, l'eau serait trop riche en sels terreux, la difficulté deviendrait moindre. Supposez en effet que l'eau contienne une trop grande quantité de bi-carbonate de chaux ou de sels magnésiens, faites -la passer sur un peu de chaux éteinte, et vous l'améliorerez de telle sorte qu'elle deviendra potable. Je vais vous en donner l'explication par une expérience. Voici une eau très-mauvaise, dans le sens qu'elle contient une trop grande quantité de bi-carbonate de chaux. Je ne puis pas la boire, je ne puis pas la faire servir aux usages domestiques, et quelques instants d'ébullition suffisent pour la rendre trouble. Je vais l'améliorer en y versant un peu d'eau de chaux. Vous voyez que ce réactif la rend blanchâtre, parce qu'il a changé le bi-carbonate de chaux en carbonate. En ajoutant un peu de chaux j'ai donc transformé le bi-carbonate soluble en carbonate insoluble. Je n'ai plus qu'à filtrer ou à laisser reposer pour avoir de l'eau limpide. Si par des tâtonnements préalables, je suis parvenu à ne pas mettre un excès de réactif, évidemment j'aurai enlevé à l'eau son principal défaut. Je viens de me servir d'eau de chaux pour vous rendre la réaction sensible ; mais la chaux étant par elle-même soluble, je serais arrivé au même résultat, si j'avais laissé séjourner sur un peu de chaux éteinte l'eau que je

voulais corriger. Que Ton suppose maintenant une eau trop magnésifère, le même procédé pourra encore être employé. En effet , si je verse quelques gouttes de dissolution de chaux dans de l'eau contenant des sels à base de magnésie , il se formera an trouble occasionné par de la magnésie rendue libre. Supposons que l'eau soit séléniteuse ; c'est-à-dire qu'elle renferme trop de sulfate calcaire : elle ne cuit pas les légumes , parce que leur surface enduite d'une couche de ce sel déposé par suite de l'ébullition , devient , pour ainsi dire , imperméable ; elle ne sert pas au savonnage, parce que le savon ordinaire y devient savon insoluble à base de chaux: dépourvu de faculté détersive, ce savon adhère à la surface des tissus et abrite ainsi de toute action extérieure, les matières salissantes que Ton veut éliminer; enfin, cette eau séléniteuse n'est pas potable parce qu'elle gêne la digestion, et produit dans l'estomac cette impression de pesanteur qui lui a valu de tout temps la qualification de crue ou de lourde. Dans ce cas, c'est le carbonate de soude (soude ordinaire) qui doit nous servir. Si je verse un peu de ce sel dans de l'eau séléniteuse , un trouble abondant apparaît aussitôt ; il est produit par de la craie. Gomment cette craie se forme-t-elle? Une équation va vous le dire

CaO, SO8 + NaO, CO» » NaO, SO5 + CaO, CO*.

Sulfate de Carbonate Sulfate de Cavbeoate

chaux. de soude. soude. de chaux.

Vous voyez que les deux sels ont échangé leurs bases : de cet échange il est résulté un sel insoluble (la craie ou carbonate de chaux) qui avant de se déposer a troublé la transparence de la masse liquide. Hâtons-nous d'ajouter, que l'eau , en cessant d'être séléniteuse, est devenue riche en sulfate de soude et qu'elle pourrait avoir acquis une légère faculté laxative ; mais si, corrigée ainsi , elle n'est pas irréprochable , elle peut néanmoins servir à une grande partie des usages de la vie.

Arrivons enfin à l'eau, doublement mauvaise par sa richesse eu sels terreux et en matières organiques. C'est le charbon animal (os calcinés en vase clos) qui nous servira de moyen épurateur. Quatre kilogrammes de cette substance, suffisent pour rendre potable un hectolitre d'eau de la plus mauvaise qualité : l'effet se manifeste après quarante-huit heures de contact. Le charbon animal, cette substance précieuse à tant de titres, a la propriété d'absorber non - seulement les gaz putrides qui peuvent se trouver dissous dans un liquide, mais encore les matières putrescibles elles-mêmes ; en outre elle s empare des sels terreux, si bien qu'il

n'y a point de mauvaise eau qu'elle n'ait la faculté d'améliorer.

11 nous reste à étudier l'eau sous le rapport de son application à l'industrie. Le sujet est par sa nature très-complexe. Jusqu'à présent on a pu formuler quelques généralités, et dire au chimiste : voulez -vous de l'eau pure? distillez l'eau naturelle. A l'homme du monde : voulez- vous rendre potable une eau mauvaise? donnez-lui ce qui lui manque , ôtez-lui ce qu'elle a de trop, et servez-vous de tel ou tel moyen.

Mais que répondre de positif aux industriels si chacun d'eux a des exigences diverses? Par exemple, plus l'eau sera dépourvue de sels calcaires, mieux elle conviendra au savonnier, tandis que le teinturier, au contraire, préférera une eau séléniteuse. Bien plus : il est une industrie, marchant à la tête de toutes les autres, et à laquelle l'eau la plus mauvaise, pour la plupart des autres usages, est celle qui convient le mieux, je veux parler de l'agriculture. Si nous renonçons à nous occuper de l'eau dans ses rapports trop complexes avec l'industrie en général, il n'en sera pas ainsi à l'égard de l'industrie agricole. Son importance est si grande que tout ce qui s'y rattache nous doit offrir un véritable intérêt. Aussi croyons-nous devoir compléter l'histoire de l'eau par un coup d'œil rapide sur le rôle qu'elle joue dans la culture des plantes.

Pour rester à notre point de vue, nous ne nous occuperons pas de l'influence de l'eau comme agent physique : nous ne dirons pas comment la fertilité des terres se lie avec leur degré d'humidité ; degré variable selon l'aptitude des terres mêmes à retenir ou à abandonner l'eau dont elles sont imprégnées. Nous ne dirons pas comment l'eau qui prend l'état solide dans l'intérieur de la terre, contribue à la rendre plus meuble et plus perméable aux agents extérieurs ; mais nous expliquerons de quelle manière elle contribue à la fertilité en servant de véhicule aux principes fertilisants. Personne n'ignore que les dépôts des rivières et les terrains d'alluvion sont très-favorables à la culture des plantes ; d'un autre côté, qui n'a remarqué la végétation luxuriante qui se manifeste quelquefois sur des terres qui ont été temporairement submergées ! On est porté à croire que ce luxe de verdure tient à la seule humidité ; mais il tient aussi à la nature du limon que l'eau dépose, etaux matières salines qu'elle laisse en s'évaporant. Lorsque le limon charrié par les rivières est formé 3'un mélange intime de sable, d'argile, de fragments de roches alcalines ou calcaires et de matières organiques, il réalise à peu près, par sa composition, l'idéal des terrains propres à la culture ; aussi dans quelques cas, un des effets immédiats des débordements est de déposer sur les terres une couche fertilisante, qui économise momentanément l'em-

ploi des engrais. On conçoit facilement un pareil résultat lorsqu'on pense à la quantité prodigieuse de sédiment terreux que les fleuves déposent, ou qu'ils portent à la mer. Le Nil, d'après les calculs de Rennel, dépose, par chaque heure, plus de 5,000 mètres cubes de sédiment ! Cela explique comment ce fleuve fertilise par ses inondations les vastes contrées de l'Egypte. On conçoit du reste sans effort pourquoi certains sédiments fluviaux sont si fertilisants : ils représentent une terre, pour ainsi dire, toute préparée qui n'a pas besoin de l'action tardive du temps pour devenir favorable à la végétation. Cependant, cette faculté peut varier selon les circonstances. Les sédiments des fleuves se composent de détritus de roches , mais tous les éléments des roches n'agissent pas de la même manière sur les cultures. On ne saurait confondre un sédiment qui proviendrait de roches cristallines, avec celui qui proviendrait de roches stratifiées. Les deux peuvent être utiles, mais dans des conditions différentes. Tel sédiment qui conviendra à telle contrée, sera inutile à telle autre. Aussi rien ne pourrait être plus utile à l'agriculture que l'étude chimique des rivières sous le triple point de vue de leur origine, de leur cours, et des terrains qu'elles baignent. Une pareille étude, non-seulement amènerait à la connaissance des qualités relatives des matières que l'eau transporte mécaniquement, mais encore de celles qu'elle tient en dissolution : de ces notions l'agriculture tirerait de grands enseignements ; car une eau qui serait aussi pure qu'elle l'est lorsqu'elle tombe du ciel, et qui charrierait un sédiment de certaine nature, pourrait être aussi utile qu'une eau limpide qui contiendrait certains sels en dissolution.

Pour nous faire une idée du rôle que l'eau considérée comme dissolvant, joue dans l'agriculture, nous allons comparer la nature des matières fixes que tiennent d'ordinaire en dissolution les eaux fluviales, avec la nature de celles que les plantes laissent comme résidu après leur incinération.

Matières que l'on trouve le plus généralement en dissolution dans les eaux fluviales.

chaux.

potasse.

sonde.

magnésie.

fer.

manganèse.

de

Sulfates....

Carbonates»

Phosphates.

Nitrates . . .

Silicates . . .

Chlorures alcalins.

Chlorures terreui.

Acide silicique.

Matières organiques.

Matières que Ton troure le plus généralement dans les cendres des plantes.

chaux.

potasse.

soude.

magnésie.

fer.

manganèse.

Sulfates

Carbonates. .

Phosphates..

Silicates . . . .

de

Chlorures alcalins.

Chlorures terreux. Acide siliçiqne.

La coïncidence est remarquable : si les cendres ne contiennent pas de nitrates et de matières organiques, c'est que le feu les détruit. Mais on sait que certaines plantes contiennent, dans quelques circonstances, des quantités considérables de nitrates; je vous en citerai une que vous connaissez tous, la betterave. Pour nous convaincre que les principes fixes minéraux sont introduits dans l'organisme végétal au moyen de l'eau qui leur sert de dissolvant, représentons-nous un arbre au printemps, lorsqu'il est en pleine sève. L'eau qui constitue la plus grande partie de cette sève, par où arrive-t-elle en si grande abondance? Ce n'est pas seulement par la surface de la plante, mais principalement par la voie des racines. Or, ces appareils sont construits de telle sorte, qu'ils ne livrent passage qu'aux liquides. Les matières minérales ne peuvent donc entrer dans l'économie végétale que sous forme de liquide, et l'eau seule peut leur servir de dissolvant. Une difficulté s'élève cependant : les principes des cendres ne sont pas à beaucoup près tous solubles ; comment ceux qui ne le sont pas ont-ils pénétré dans les plantes? De ce qu'une partie des cendres est formée de matières insolubles, on ne doit pas conclure que ces mêmes matières préexistent dans les plantes. Leurs principes constituants y préexistent sans doute, mais l'on ignore de quelle manière ils sont associés. Ainsi l'on trouve, par exemple, du phosphate de magnésie dans les cendres ; mais qui pourrrait soutenir que dans l'économie végétale, l'acide phosphorique et l'oxyde de magnésium soient associés sous forme d'un sel? Cette observation prend un caractère de généralité lorsqu'on la rapporte indistinctement à toutes les cendres et à toutes les eaux. Il arrive que par l'évaporation on retire d'une eau naturelle une certaine quantité de sels, dont quelques-uns ne peuvent plus se dissoudre. Dans ce cas, de deux choses l'une, ou les sels insolubles étaient tenus en dissolution par un agent que l'évaporation a fait disparaître, ou leurs éléments étaient associés de manière à former des composés solubles. Si le raisonnement ne nous oblige pas à regarder comme préexistants les sels que nous tirons de l'eau et des plantes par l'analyse ou par l'incinération, la difficulté tombe d'elle-même. Je veux cependant la lever : je vous ai dit que l'eau a la propriété de ' dissoudre presque tous les gaz, et que par conséquent elle contient de l'air. Je vous ai dit aussi incidemment que l'air renferme un peu de gaz acide carbonique : l'eau doit donc en contenir à son tour. Or, j'invoque la présence de l'acide carbonique dans l'eau, pour expliquer comment tous les sels insolubles qu'on trouve dans les cendres peuvent pénétrer par les raciifes dans l'organisme des plantes. En effet, quels sont-ils? Les carbonates, les phosphates, les sili-

cates terreux et métalliques. Mais, il n'en est pas un seul qui ne devienne soluble dans l'eau à la faveur de l'acide carbonique. Grâce à ce gaz, les carbonates de chaux et de magnésie deviennent bi-carbonates, et par conséquent solubles. Les phosphates terreux et métalliques en font autant. Je ne saurais vous dire s'il leur enlève un peu de base pour les transformer en bi-phosphates, ou bien si cette transformation s'opère en vertu d'une dissolution pure et simple sans décomposition préalable ; ce qu'il y a de certain (et M. Dumas l'a démontré) , c'est que l'eau contenant de l'acide carbonique rend solubles les phosphates qui ne le sont point par leur nature. Quant aux silicates terreux, l'acide carbonique les décompose, et rend libre une partie de leur acide silicique ; on sait que lorsqu'elle sort d'une combinaison, cette substance est soluble dans l'eau. L'insolubilité des sels contenus dans les cendres ne rend donc pas problématique le rôle dissolvant de l'eau, et ne permet plus de douter que ce liquide ne soit le véhicule au moyen duquel les principes minéraux pénètrent dans l'économie végétale.

Pour bien apprécier l'importance de l'eau considérée comme dissolvant , il faut que vous sachiez que les principes minéraux sont indispensables à l'existence des plantes. Vous vous en convaincrez en recherchant pourquoi, depuis un temps immémorial, les agriculteurs sont obligés d'amender leurs terres, sous peine de perdre les récoltes ; pourquoi cette nécessité d'introduire dans le sol arable tantôt du plâtre, tantôt du calcaire ; pourquoi on se préoccupe de donner aux céréales, par exemple, des engrais riches en phosphates et en silicates. Évidemment ces usages, auxquels la pratique n'a jamais pu se soustraire, doivent répondre à une exigence de la nature. La physiologie nous apprend, au surplus, que la charpente de quelques plantes est formée de principes minéraux : l'acide silicique, par exemple, semble être le point de départ du tissu cellulaire ; il agit comme ce grain de poussière auquel s'attachent les premiers cristaux dans une dissolution saline ; il peut même prendre la forme et remplir les fonctions du tissu ligneux, ainsi que le prouvent les équîsetacés et les bambous où il le remplace, à peu près, comme l'oxalate de chaux le remplace dans certains lichens.

L'eau, quelle que soit sa provenance, joue donc toujours un rôle immense dans l'agriculture : pluviale, elle apporte cette faculté dissolvante sans laquelle les meilleures terres seraient frappées de stérilité ; fluviale, elle apporte avec cette même faculté des richesses dont nous voyons tous les jours les étonnants effets. Mais l'eau ne se borne pas au rôle de dissolvant , elle joue aussi celui d'agent chimique. A quoi serviraient, en effet, les fumiers, si une fois

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introduits dans la terre, ils ne pouvaient pas subir cette fermenta* tion dont le résultat est de fournir la nourriture aux plantes? Ce phénomène ne pourrait s'accomplir sans l'intervention de l'eau.

Ainsi , nous voyons déjà l'eau jouer dans l'agriculture un triple rôle : mécanique, lorsqu'elle transporte les sédiments terreux ; physique, quand elle contribue par sa faculté dissolvante au changement d'état des matières solides ; chimique enfin, lorsque ses éléments prennent part à la fermentation des fumiers.

Terminons cette étude en résumant les principaux traits de l'histoire de ce liquide : seule parmi les liquides, l'eau peut dans •certaines limites, se contracter par une élévation de température; bien des êtres vivants périraient sans cette anomalie. Seule parmi les liquides, elle peut dissoudre toute sorte de gaz ; à cette propriété se rattache l'existence de tout ce qui a vie. En effet., les plantes qui empruntent principalement un de leurs éléments à l'acide carbonique, ne pourraient pas absorber cet acide sans l'intermédiaire de l'eau ; les animaux terrestres ne pourraient pas respirer si leur appareil pulmonaire n'était pas humecté ; les poissons ne respireraient pas non plus, si l'eau ne tenait pas en dissolution de l'oxygène. Enfin, Veau seule parmi tous les liquides peut dissoudre une grande partie des matières minérales : sans ■Cette propriété, les animaux et les plantes ne pourraient pas s'assimiler les principes fixes qui leur sont indispensables. Peu de phénomènes s'accomplissent dans la nature sans son intervention. L'on peut dire que l'eau résume en elle seule la plus grande partie des conditions de la vie.

QUATRlfemt LEÇON. 85