LETTRE CINQUIEME

I. L’eau dissolvant universel. — II. Salure de la mer. III. Eaux potables. — IV. Compost* tion de l’eau. — V. Hydrogène. — VI. Analyse de l’eau avec la pile de Volta. — VII. 8a synthèse i l’Eudlomètre. — VII. Action de l’humidité atmosphérique. — IX. Etat primitif de l’eau.

I. Tu demanderas .sans doute maintenant comment l’eau est douée de qualités sensibles si différentes selon les lieux où nous la puisons ; pourquoi l'eau des fleuves est douce, potable, et celle de la mer fortement salée; pourquoi l’eau de source elle-même n’est pas partout également bonne pour nos usages ordinaires ?

Je dois à ce propos te rappeler avant tout l’observation journalière de la propriété dissolvante de l’eau à l’égard de beaucoup de substances, par oxemple, du sel commun, pour arriver à te persuader que ce liquide exerce le même pouvoir, bien qu’à un degré très-inférieur, quant aux au-

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très substances que nous disons insolubles, telles que le plâtre, le marbre, le silex lui-môme; de sorte que ce n’est pas à tort que 1 on considère l’eau comme le dissolvant universel. Or, il est trop conforme à sa nature que 1 eau des pluies, filtrant dans le terrain, dissolve en proportions différentes les matières hétérogènes qui le composent; de manière que l'eau môme qui te semble la plus pure — celle si limpide et si fraîche des sources alpestres — ne pourra jamais ôtre considérée comme pure dans le sens rigoureux du mot. Observe, en effet, les incrustations quelle dépose à l’intérieur des tubes destinés à la conduire loin de sa source, et 1 enduit qu elle laisse après un usage répété dans les vases dont on se sert pour la faire bouillir. Ces incrustations , cet enduit, doivent être considérés comme formés de matières tout à fait étrangères à l’eau : en effet, tôt ou tard elle en dépose une grande partie, puis les abandonne toutes lorsqu’elle passe à l’état de vapeur. C’est pour cette raison que les chimistes, qui, dans un grand nombre de leurs opérations, se servent d’eau absolument pure, l’obtiennent ainsi en la soumettant à la distillation , c’est-à-dire en la faisant bouillir lentement dans un récipient fermé, et en condensant ensuite la vapeur où le feu l’a réduite. D’une pureté égale sont les va-

peurs qui s’élèvent sans cesse de la superficie des eaux recouvrant notre globe et l’eau môme fjui retombe sous forme de pluie ou de neige; celle-ci, s’infiltrant dans les couches de la terre, jaillit ça et là, conservant plus ou moins de sa pureté primitive, selon la nature de la couche terreuse qu’elle a pénétrée et parcourue.

II. Dans le procédé de distillation de l’eau , les substances terreuses et salines qu'elle contenait restent dans le bassin où elle a été évaporée. Si l’on considère l’eau de rivière comme une vraie solution très-délayée, il sera facile de remarquer que par l’évaporation d’une partie du dissolvant, la solution restante se montrera plus concentrée. C’est ce qui arrive dans la nature lorsqu’un grand lac sans issue reçoit un fleuve dans son sein : l’eau du fleuve, douce, potable, remplissant le vaste bassin devient saumâtre ou môme fortement salée. La mer Caspienne, et plus encore la mer Morte peuvent te servir d’exemple : dans la première se concentrent les eaux du Volga, dans la seconde celle du Jourdain. La salure de l’Océan n’a pas d’autre origine.

Parmi les sels très-solubles que l’eau des fleuves peut contenir, celui qui prévaut est le sel commun ou sel de cuisine : si le goût, en effet, ne te révèle pas sa présence, l’examen chimique

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ne manquera pas de te la faire facilement remarquer. Dans les couches pierreuses de l’écorce terrestre, le sel commun existe en grande abondance, tantôt disséminé, tantôt formant lui-même des couches très-étendues. Le sel commun de la mer est donc le résultat, pour m’exprimer ainsi, du lavage de la terre.

Une autre matière beaucoup moins soluble que le sel commun, et que toutes les eaux de sources contiennent — quelques-unes en proportion très-forte, — est celle qui se dépose sous forme d’incrustations, de masses spongieux ses, de protubérances coniques pendantes aux voûtes des cavernes; la matière constitutive des tufs, des albâtres, qui sont de la même nature que le marbre et que la pierre à chaux. Les quantités imperceptibles de cette matière qu’à chaque instant les fleuves versent dans la mer y restent accumulées, et la nature en dispose d’une façon merveilleuse. Dans la mer vivent des familles innombrables d’animaux (particulièrement des Mollusques et desZoophytes) qui possèdent, pour protéger leur corps faible et mou, un nid ou une enveloppe de pierre. Les coquilles, les coraux sont des productions de cette sorte. Leur substance est tout à fait identique à celle du marbre et de la pierre à chaux, et ne peut être créée par les animaux dont elle

fait partie : elle est prise de l’eau ambiante, élaborée et rendue de nouveau concrète sous . une forme nouvelle et pour un office nouveau.

Quelle immense quantité de matière calcaire accumulée de cette manière au fond de l’Océan, pour le besoin de ses innombrables habitants! Des rochers, des bancs, des îles, des archipels, d’immenses terres sous-marines sont composés uniquement de madrépores, de coraux et d’amas de coquillages qui ne pourraient subsister si les fleuves de la terre versaient dans la mer ' une eau absolument pure.

La mer Baltique nous présente à ce sujet un exemple très-instructif. Des fleuves nombreux s’y versent; mais, par leur source et par leur court trajet dans des terrains de granit pauvres en matières solubles, les eaux accumulées dans , ce bassin contiennent des matières fixes (résidus de l’évaporation) en quantité beaucoup moindre que dans les autres mers. L’eau de la Méditerranée en contient dans la proportion de quatre parties sur cent ; celle de l’Océan, le* long des côtes de France, 3. 9; celle de la Baltique, 1. 7 ; et môme dans la partie la plus orientale, seulement 0. 9. Voilà ce qui explique pourquoi de cent espèces de molluques qui se rencontrent dans le Sund, une douzaine à peine vivent dans la Baltique, et encore«avec une co-

quille très* amincie. Cettp circonstance a rendu et rendra toujours infructueuse toute tentative pour acclimater dans la Baltique ces grands bancs d’huîtres, qui sont l’une des richesses du Jutland.

Quant au sel commun, qui n’a pas la même destination que la matière calcaire, et que les fleuves portent continuellement à la mer, — tandis que les eaux de celle-ci se maintiennent à un degré sensiblement uniforme et constant de salure, — on ne saurait rien avancer de positif. D’après quelques observations il semblerait probable que le surplus de ce sel va s’accumuler dans les retraites le plus profondes des abîmes océaniques. - •

IÏI. On tiendra une eau potable d’autant meilleure pour les usages de l’économie domestique, qu'elle se montrera plus douée des propriétés suivantes :

1° Il faut quelle soit entièrement insipide et inodore et qu’elle se conserve telle, même après avoir été enfermée longtemps dans une bouteille ; • , • r .

2° Qu’elle soit tout à fait limpide et se maintienne ainsi à la température de l’ébullition ;

3° Qu’elle dissolve bien le savon et cuise bien les légumes. . • > -

Ces propriétés se rencontrent à un haut degré

dans l’eau distillée; cependant il lui manque alors une qualité qui en fait une boisson agréable et restaurante; mais elle la prend bientôt lorsqu'on l’agito au contact de l’air, de façon qu'elle en dissolve une certaine quantité. Que l’eau commune renferme de l’air en solution, c’est un fait démontrable de plusieurs manières. Les bulles que nous voyons se former lorsque, l’été, elle ést gardée dans un verre, sont des bulles d’air qui s’en dégagent par l’effet de la température de l’air ambiant.

Les premières bulles de l’eau mise au feu sont de la même nature et se développent par la même cause. L’air étant plus soluble dans l’eau froide que dans l’eau chaude, il en résulte qu’au moyen de l’ébullition l’eau perd toute la quantité d’air qu’elle contenait auparavant; et tu sais par expérience que l’eau qui a bouilli et qu’on laisse ensuite refroidir loin du libre contact de l’air est d’une fadeur particulière et désagréable.

Tous les animaux ont besoin d’air pour la respiration ; et les êtres mêmes qui, comme les poissons vivent constamment dans l’eau, ne sont pas exempts de cette nécessité, car ils y respirent l’air qui y est dissous, et si cet air ne s’y renouvelle pas, ou si par un moyen quelconque il en est enlevé, ils meurent suffoqués. Sans vouloir

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te rappeler maintenant ce que déjà je t’ai dit touchant la composition de l’air, je dois ajouter que de ces deux principaux éléments, l’ oxygène eXVazote, le premier est plus soluble que le second: de sorte que l’air qui se trouve dissous dans l’eau est plus oxygéné que l’air atmosphérique.

IV. Mais il est temps, sans autre préambule, de te signaler quelques, expériences décisives qui te montreront la composition de ce corps, jugé pendant un si grand nombre de siècles indécomposable et par conséquent simple.

Qu’on dispose un appareil de manière qu'un tuyau de porcelaine, contenant une spirale de fil de fer, soit rougi au feu, et que par ce tuyau puisse passer la vapeur développée par suite de l’ébullition d’une quantité d’eau donnée; que de l’autre extrémité parte un tube plongeant dans un récipient préparé de façon à pouvoir contenir purement et exactement la matière aériforme qui passera par le tuyau de porcelaine. — Afin de rendre cette expérience plus décisive, il conviendrait de tenir compte de la quantité d’eau réduite en vapeur; du poids de la spirale de fil de fer avant et après l’opération, et aussi du poids de la matière aériforme résultant de l’opération même.; — Cette opération terminée, tu reconnaîtras dans la spirale qui.

étant rougie par le feu, a servi au passage de la vapeur aqueuse, un changement important : de propre et nette qu'elle se trouvait auparavant, elle est devenue complètement rouillée; elle a augmenté de poids, preuve évidente qu’elle s’est chargée de matière. Déjà d’après la lettre précédente tu as pu connaître quel est le principe qui produit la rouille des métaux : c'est l’oxygène lui-même, dont la participation dans la formation de l’eau est démontrée de cette manière jusqu'à la dernière évidence. La quantité d’oxygène qui entrait dans la vapeur aqueuse, passée par le tuyau rougi au feu, pourrait être indiquée par l’augmentation de poids du tuyau lui-même.

V. Dans le récipient où s’est recuéilli le produit final de l’opération, on retrouve une matière aériforme, un gaz qui possède des propriétés totalement différentes de celles de l’oxygène, — un gaz invisible, insipide, inodore, — tellement plus léger que l’air que si on gonfle une bulle de savon , un ballon de taffetas trèsfin , la bulle et le ballon montent et flottent dans l’espace. Ce gaz n’oxyde aucun corps.

Un animal vivant qu’on y introduirait tomberait suffoqué; une chandelle allumée s’y éteint à l’instant même. Ce gaz est, au contraire, capable de s'oxyder lui-même à une

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haute température, en développant une flamme et une chaleur intenses ; c’est donc un gaz combustible, ou plutôt, pour mieux le déflnir, inflammable à tel point, qu’aucun corps ne l’est à un égal degré. Les chimistes l’ont appelé hydro ■ gène. Les radicales grecques de ce mot signifient générateur de l'eau. J usqu'à présent aucun chimiste n’est parvenu à le décomposer : on le considère donc comme un corps simple, — comme un véritable élément.

Laflainme est produite par la combustion d’un corps gazeux > ou tout au moins vaporeux. Celle qui se développe des bois, des huiles, des bitumes, de l’esprit de vin, est encore de l’hydrogène qui entre en si grande abondanco dans la composition de ces substances, toutes décomposables au degré de chaleur où l’hydrogène brûle lui-ineme. Mais, dans ces corps, ce n’est pas à l'état pur que l’hydrogène brûle; il brûle en • môme temps avec du carbone que ces substances contiennent en forte proportion. Plus çet hydrogène est carburé, plus la flamme qu’il engendre est brûlante et vive.

Lorsqu’on tient allumée une petite flamme d’hydrogène sous une cloche de verre , on voit se former sur ses parois intérieures un voile d’humidité: celle-ci se réunit engouttes fluentes, que leur examen fait reconnaître pour de l’eau

pure. Donc l’hydrogène , en brûlant , engendre l’eau : cela t’explique suffisamment la raison du nom qui lui est assigné, — L’eau, c’est de l’hydrogène brûlé , — c’est de l’oxyde d’hydrogène.

VI. Un appareil merveilleux, qui fait époque dans l’histoire de la civilisation humaine, c'est celui qu’on doit à notre grand Volta : — c’est la pile qui prit son nom (1) et qui, diversement

(1) La pile voltaïque est aussi appelée électrique, galvanique, — et par M. Biot, appareil électro-moteur. Elle fut découverte en Italie en 1794, selon quelques-uns; en 1800 par d'autres, et connue en France vers 1801. Cet appareil merveilleux, employé aujourd’hui dans toutes les parties des branches physiques, a le pouvoir d’exciter un courant électrique continu à travers les corps conducteurs interposés erftre ses pôles.

La pile la plus simple est la pile à colonnes : elle se compose de disques de cuivre et de zinc superposés et séparés en couples ou éléments de deux disques, par une rondelle d© drap humectée d’une dissolution saline ou d’acide sulfurique. L'extrémité zinc est le pôle positif; l’extrémité cuivre le 1 pôle négatif. — Un fil conducteur réunit les deux pôles et établit le courant.

M. Léon Foucault s’est servi en 1844 de la pile à charbon de M . Bunsen, légèrement modifiée, pour produire la lumière électrique. Les corps qui reçoivent l’électricité sont le zinc et le charbon; les liquides conducteurs sont l'acide nitrique et l'acide sulfurique. Cet appareil électro-moteur est ainsi décrit dans le Dictionnaire universel des Sciences : L’acide nitrique et l'acide sulfurique sont séparés par un vase poreux de terre cuite qu’on * remplit avec de l’acide sulfurique étendu d’eau, et dans lequel on plonge un manchon de zinc amalgamé; ce vase repose sur le. fond d’un autre vase de verre qui contient

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modifiée dans sa constitution, mais toujours identique dans le procédé intime de son action , opère des prodiges auxquels nos aïeux ne songèrent jamais. Il n’est pas de composé qui résiste à la force décomposante de cet appareil.

l’acide nitrique; dans cet acide, et autour du vase poreux faisant l’office du diaphragme, se place un cylindre de charbon fabriqué avec du coke; ce cylindre, à sa partie supérieure placée hors du liquide, porte un cercle de cuivre sur lequel s’adapte la bande propre à établir les communications électriques; le manchon de zinc porte une bande pareille, et c’est par une pince de métal qu’on réunit ces bandes pour composer les piles.

On applique l’électricité fournie par la pile voltaïque :

A la télégraphie électrique (l’appareil qui fonctionne aujourd’hui sur presque toutes les lignes de chemins de fer est celui de M. Samuel Morse, professeur à l’Université de New-York, qui l’appliqua d’une manière définitive, aux Etats-Unis, en mai 1844) ;

A la galvano - plastie (qui reproduit par l’action du courapt galvanique les médailles, monnaies, sceaux, cachets , timbres , bas -r reliefs , statues; multiplie les planches de cuivre gravées ; donne les moyens de fabriquer les moules pour la fonte des caractères d’imprimerie et les caractères eux mômes; recouvre nos ustensiles domestiques d’une couche d'un métal inaltérable — or, platine ou argent; reproduit en cuivre les moulefe faits sur des fruits, des végétaux , des parties d’organes des plantes ou des animaux, cuivre, zingue, plombe, çl> v er* métaux usuels) ; .- »

A l’horlogerie électrique ; ■

Aux moteurs électro-magnétiques,;

Au tissage des étoffes do toute qualité ( métiers Bonelli); * * v * - V ...

Lorsque l’on tient l’extrémité des deux fils comducteurs qui partent de laqpile de Volta plongée dans l’eau, un double phénomène ne tarde pas à se produire. Si ces fils, comme d’ordinaire, sont de cuivre, tu verras l’une des extrémités

A l’enrayage des locomotives (essais encore nouveaux et dont il faut déplorer le petit nombre);

Au télégraphe des locomotives ou télégraphe volant (appareil Bonelli) qui établit une correspondance entre deux trains quel que soit Je sens de leur marche ;

A l’inflammation des fourneaux de mines (sièges, ex*ploitation des carrières , creusement des tranchées de chemins de fer ;•

A l’éclairage électrique (aujourd’hui d’un usage trèsrépandu pour les grands travaux que l’on veut mener sans interruption ) :

A la physiologie et à la thérapeutique.

Enfin le rôle de la pile, dit M. Louis Figuier ( Exposil . et Hist. des principales, découv. scientifiques modernes, 2 e édition), .comme ‘agent de l’industrie, est destinée & acquérir tôt ou tard une importance infiniment plus sérieuse, et le moment n’est peut-être pas très-éloigné où les courants électriques et les traitements par les réactifs remplaceront, dans nos usines, les grandes opérations par le feu.

Alexandre Volta est né h Côme (Lombardie) en 1745 ; il estmort le6 mars 1826, à l'âge de quatre-vingt-un ans. Dans la vie de ce grand homme, écrite par François Arago (Notices biographiques , tome 1 er ) , nous lisons cette note ( page 222 ) : » Les effets merveilleux de la pile acquièrent chaque jour plus d’extension. Quant à ses propriétés médicales, quant à la faculté qu’elle possède, dit-on, de guérir, par ses décharges , certaines maladies d’estomac et les paralysies, j’ai dû, faute de renseignements suffisamment précis, ne pas céder à l’invitation qu’on

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immergées se couvrir d’une espèce de mousse verte, qui n’est autre chose que de la rouille, ou de l’oxyde de cuivre même uni à une petite quantité de l’eau ambiante : de l’extrémite de l’autre fil s’échappent, au contraire, des bulles d’hydrogène pur. Mais si, par exemple, les deux fils sont d’un métal d’une oxydation très-difficile — d’or ou de platine, — tu les verras développer tous les deux des bulles de gaz : c’est-àdire de l’un encore de l’hydrogène, et de l’autre de l’oxygène. On peut aussi disposer l’appareil pour recueillir séparément les deux gaz, de manière à en pouvoir déterminer la quantité respective en volume,— et on trouve alors que le volume de l’hydrogène est exactement le double do celui de l’oxygène.

VIL Voilà donc l’analyse de l'eau faite; et, par un rare bonheur, il est en notre pouvoir de lui donner le dernier cachet de l’évidence, en combinant les éléments séparés et en reproduisant avec ceux-ci la même quantité d’eau décom-

m’a faite de m’en occuper. Je dirai toutefois que M. Marianini, de Vonise, l’un des physiciens les plus distingués de notre époque, a obtenu récemment , dans huit cas de paralysie intense , des résultats si complètement favorables, à l’aide de l’action habilement dirigée des électro-moteurs, qu’il y aurait, de la part des médecins, la négligence la plus coupable à ne pas porter leur attention sur ce moyen de soulager l’humanité souffrante. »

posée; c’est-à-dire en opérant sa synthèse. Lors-< qu’en effet, dans un mélange d'hydrogène et d’oxygène on fait pénétrer une allumette enflammée, ou bien éclater une étincelle électrique, instantanément se produit, avec une forte explosion, la combustion de l’hydrogène.

Si cette expérience a lieu dans une petite cloche de verre à parois épaisses et solides, renversée sur du mercure et contenant bien exactement deux volumes d’hydrogène et un d’oxygène, au moment où on y fait éclater l’étincelle électrique,, a lieu la combinaison instantanée des deux gaz; il se forme de la vapeur aqueuse qui, à l’instant, se condense, se réduisant en une goutte d’eau tellement petite, qu’on peut presque considérer l’espace de la clochette comme vide; et, en effet, la pression de l’a r pousse le mercure à l’occuper.

Suppose maintenant que le mélange n’ait pas été fait dans la proportion désignée qu’un des deux gaz, par conséquent excède l’autre; — la quantité excédante demeurera libre; le mercure ne remplira pas parfaitement la clochette. La môme chose a lieu lorsque, au mélange gazeux distribué dans la proportion requise pour faire l’eau, on ajoute un autre gaz moins combustibls que l’hydrogène; — suppose, par exemple, de l’azote : — celui-ci, après qu’on aura fait

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partir l'étincelle électrique, y restera dans la même quantité qu’auparavant.

Tel serait, par exemple, le cas où, au lieu d’introduire de l’oxvgène pur dans la clochette en même temps que de l’hydrogène, on introduirait de l’air atmosphérique.

En réfléchissant un peu sur toutes ces choses tu vois qu’on peut combiner l’expérience de manière à faire dans un même moment l’analyse de l’eau et celle de l’air. Une clochette de verre disposée pour ces sortes de recherches, graduée de manière à pouvoir mesurer avec précision les volumes des divers gaz qui y seraient introduits et celui du gaz résidu de la combustion de l’hydrogèpe, est un instrument préciéux appelé Eudiomèlre.

Les proportions des composants de l’eau, que tu connais maintenant en volume, seraient en poids, les suivantes :

Oxygène 88,905

Hydrogène....... 11,095

Eau 100,000

VIII. La connaissance que tu as acquise touchant la composition de l’eau t’expliquera quelques-uns des effets les plus ordinaires de son action sur différents corps. Tu as la précaution de tenir à l’abri de l'humidité les objets d’acier

poli, afin quils puissent conserver leur éclat et être préservés des dommages de la rouille; tu agis en telle occurence contre la puissance oxydante de l’eau, et non- seulement de l’eau à l’état ordinaire ou liquide, mais aussi de celle existant à l’état de vapeur dans l’atmosphère. La présence de cette vapeur dans l’air est indispensable afin qu'il puisse lui-même déployer tout son pouvoir oxydant; et, plus tard, tu verras de quelle importance est ce pouvoir. Si, tout à coup, l’air atmosphérique devenait et se maintenait parfaitement sec, l’état actuel de la création terrestre serait profondément altéré surtout dans les conditions qui sont nécessaires au développement des êtres vivants.

IX. Tu me demanderas peut-être où existait cette masse d'eau qui comble à présent les excavations de la superficie terrestre , alors que celle-ci était encore incandescente dans les premières époques de notre globe? Je te répondrai que l’eau se trouvait toute alors dans l’atmosphère à l’état de vapeur, d’où elle s’est précipitée en conséquence du réfroidissement successif de la croûte terrestre.

Déjà, dans la troisième lettre, je t’ai appris que l’atmosphère primitive du globe a dû être beaucoup plus dense et plus haute que notre atmosphère actuelle; et que, bien que composée