L’EAU

()iiand la matière n’est pas efllorescente à la température ordinaire, l’humidité s’élimine et se dose par exposition à l’air, ou même par exposition dans un vase à dessécher. Le ])remier moyen réussit parfois, alors que le second, qui lait intervenir de l’air très sec, détermine l’elllorescence et doit être rejeté. Quand l’elllorescence, c’est-à-dire la perte de transparence des cristaux due a l’élimination de l’eau de cristallisation, se manifeste jicndant la simple exposition à l’aii', on est forcé de se contenter d’enlever mécaniquement l’humidité, et même l’eau mère qui subsiste à la surface du corps, avant de doser l’eau de cristallisation : on y arrive en frottant doucement les cristaux entre deux feuilles de papier à filtrer, autrement dit en les essuyant. Lorsqu’on les dessèche ensuite dans l’air sec, la perte d’eau que l’on détermine s’écarte peu du chifIVe correspondant à un nombre fixe d’équivalents d’eau. Pour les corps qui forment plusieurs hydrates, on })euL souvent doser la quantité d’eau qui correspond à chacun de ceux-ci. Ces hydrates, en elfet, se détruisent à des températures d’autant plus basses qu’ils sont plus riches en eau; desséchés successivement à des températures croissantes, ils passent par des états d’hydra-

tation intermédiaires, avant de se dessécher complètement. C’est ainsi, par exemple, que le carbonate de soude cristallisé avec 10 équivalents d’eau, lorsqu’il est desséché au-dessous de 12”, se change en hydrate à 5 équivalents d’eau, lequel, par dessiccation entre 12" et .do", devient hydrate à 1 seul équivalent d’eau ; ce dernier composé donne le sel anhydre quand on le dessèche enti'e 1)0" et 100". Or, dans chacune des circonstances précitées, l’eau éliminée peut être dosée jhu' dif]erence entre deux pesées.

Vers 100" ou 180", l’eau de cristallisation est presque toujours éliminée en entier.

L’eau de constitution se sépare parfois des matières organi-* ques à basse température; d’ordinaire, il n’en est pas ainsi pour les matières minérales, qui exigent l’intervention d’une température élevée, et même l’action de la température rouge. Dans ce dernier cas, l’eau de cristallisation avant été dosée à la manière ordinaire, on porte l’essai au rouge dans un creuset de platine ou de porcelaine, et la perte de poids subie pendant cette opération, répétée jusqu’à donner des pesées invariables, re})résente l’eau de constitution.

En dehors de ces distinctions sur la natui’e de l’eau, la calci-

ANALYSE (J LA NTIT ATI VE.

nation au rouge est, pour les matières minérales que cette tem- })éraUire élevée n’altère [>as auli-emenl, le moyen le plus rapide d’éliminer la totalité de l’eau à doser.

1501. l)os.\c.K iiiiiECT. — l.a pesée directe de l’eau éliminée est beaucoup plus raremeiit pi-aliquée. Elle n’est indispensable que pour les corps qui, en même temps que la vapeur d’eau, dégagent un gaz ou une vapeur lorsqu’on les cbauHe.

Quand il s’agit de la pratiquer, on place (pielques décigrammes de la matière dans une am|ioule à dessécher (fig. 157, § !26i), préalablement tarée; une pesée donne ensuite le poids e.xact de la prise d’essai. Par des caoutchoucs, on met les deu.v tubes de l’ampoule en communication avec des tubes en ü, garnis de chlorure de calcium sec ou mieux de ponce sulfurique (G ou n, lig. 'tW, § l’un de ces tubes ayant été exactement taré. Heliant alors ce dernier tube par un caoutchouc à une trompe fonctionnant lentement, on fait passer un courant d’tiir dans l’appareil. Cet air se dessèche eu traversant le premier tube en L, enlève à la matière son humidité et la transmet à la matière desséchante du second tube, c’est-à-dii’e du tube taré. En plongeant le bas de l’ampoule dans l’eau bouillante ou dans un bain d’huile chaulfé à température lixe, on active la dessiccation. On pèse le second tube : l’augmentation de poids ((u’il a subie représente l’eau émise jiar la matière. Il est nécessaire, après une première pesée, de recommencer à faire passer de l’air sec pendant ({uelque temps, et de constater (jue le tube de dosage ne varie plus de poids.

Le courant d’air doit être lent. On le règle plus aisément en faisant précéder tout l’a[q)areil d’un j)clit llacon laveur, contenant de l’acide sulfuri(iue; les bulles d’air ne doivent s’y succéder qu’avec une vitesse modérée. Pour la môme raison, on interpose un robinet entre la troni|)e et l’appareil.

1502. IlYDROTi.MHTnir:. — Les eaux naturelles sont plus ou rnoins chargées de sels calcaires et magnésiens ; lorsque la proportion (le CCS substances est un peu élevée, l’eau devient improjtre à certains usages; elle est dure, elle jtrécipitc le savon, elle ne se prête pas à la cuisson des légtimes, etc. La détermination exacte de la chaux et de la magnésie étant une opération quelque peu longue et délicate, on se contente souvent de soumettre les eaux naturelles à des essais rapides, qui font connaître grossièrement leur teneur eu sels calcaires et magnésiens, ou, pour employer un terme moins précis et plus approprié, qui permellent d’apprécier leurdurelé. Ces essais varient suivant les pays : en France, on pratique surlout l’essai hydrolimétri(pie delloutron et Boudet, essai dont le principe est le suivant (Clarck):

L’eau pure acquiert la propriété de mousser par l’agilalion.

1502. — IIYDROTI.MÉTRIE.

quand on l’additionne d’une très petite quantité d’eau de savon; lorsque l’eau est chargée de sels de chaux et de magnésie, le savon qu’on y introduit donne lieu, avec ces derniers, à une double décomposition : des stéarates, margaratcs et oléates de chaux et de magnésie, qui sont insolubles, se précipitent, tandis que les acides des sels terreux primitifs forment des sels alcalins solubles. Il résulte de là : I” que l’eau de savon ajoutée ne communique à l’eau essayée la propriété de mousser qu’après décomposition complète des sels de chaux et de magnésie; et 2'’ qu’il y a une relation entre le volume de l’eau de .savon ainsi consommée et la quantité des sels terreux qu’il s’agit d’évaluer.

(3n prépare d’abord une liqueur hydrolimélrique ou liqueur d'é'preuve, en dissolvant lÜO grammes de savon blanc de iMarseille ou de savon médicinal, pesés après dessiccation complète, dans 1600 grammes d’alcool à 00 centièmes, filtrant et ajoutant un litre d’eau distillée; le mélange forme 2700 grammes de liquide.

On prépare en outre une dissolution normale de chlorure de calcium, qui servira à doser la liqueur bydrotimétrique : on dissout, dans une carafe jaugée, O"', 25 de chlorure de calcium pur et sec, avec de l’eau distillée et, après refroidissement, on complète par le môme liquide 1 litre de liqueur.

Les instruments dont on fait usage sont :

1“ Un flacon d'essai ou hydrotimètre (fig. 339), bouché en verre, de forme allongée, de 60 centimètres cubes environ de capacité, marqué de quatre traits de jauge, qui correspondent à 10, 20, 30 et 40 centimètres cubes;

2» Une burette hydrolimélrique (fig. 340), qui est le plus souvent une burette de forme anglaise, à tube étroit, de 7 à 8 centimètres cubes de capacité ; elle porte un trait circulaire à la partie supérieure; une capacité de 2®*^ ,-4 au-dessous de ce trait est divisée en 23 parties égales, et on trace des divisions de même capacité que les précédentes sur toute la partie inférieure de la burette;

Fig. 339. — llyilrotiinctre.

1038 ANAl.YSE OEANTITATI VE.

le degré 0, à [)arLir diKjuel sont complées les divisions placées audessous, est marqué au U’ait immédiatement inlérieur au trait circnlaire; le volume compris enti'e ces ileux traits correspond à la quantité d’eau de savon reconnue nécessaire pour donner la propriété de Ibrmer une mousse persistante aux -40 centimètres cubes d’eau sur les(iuels on opère d’ordinaire, alors que cette eau est pure.

Le de(jré irydrolimélrique correspond à U®'', ! de savon précipité par les sels contenus dans 1 litre de l’eau essayée : une eau marquant 30 degi'és liydrotimétri(jiies est donc une eau dont 1 liti’C précipite 30 X 0,1 3 grammes de savon. Le savon étant

un mélange de composition assez varial)le, le degré liydrotimétrique n’a rien de précis : il se raj)porte an savon pris comme type par les auteurs, et on doit dès lors apprécier à ce jtoint de vue la valeur du savon dont on fait usage .

Les liqueurs doivent être réglées de telle sorte que chaque division de la burette liydi’oliméti'ique corresponde à 1 degré liydrotimétricjue, quand on opère sur 40 centimètres cubes d’eau. Pour s’assurer qu’il en est ainsi, on introduit dans le llacon d’essai iO centimètres cubes de dissolution normale de chlorure de calcium, et on garnit laburettede liqueur liydrotimélrique, Fig. ,310. — r.iucUe jusqu'au trait circulaire; on verse goutte à goutte iiy(iroiimétri(iuc. (>e(te liqucur daiis le llacon, en relermant tVéquemment celui-ci et en l’agitant vivement. On continue à verser le savon jusqu’à ce qu’il se forme à la surface du liquide une mousse de plus d’un demi-centimètre d’épaisseur, se maintenant au moins dix minutes sans s’affaisser. Si la liqueur hydrotimétrique est à la concentration voulue, on a dû en employei' 22 divisions de la burette, en dehors de la division non coioptée, laquelle contient le savon nécessaire poui’ former la mousse. S’il n’en est pas ainsi, on peut toujours, par des tâtonnements analogues à ceux indiqués ailleurs |)Our ajuster les liqueurs normales (§ 1492), régler la liqueur hydrotimétriqueen l’additionnant d’eau ou de savon, suivant qu’elle est trop ou trop peu concentrée.

1503. — lIYDUOTIMETlilK.

1503. Essais hydroUmélriques. — 1” Four faire l’essai d’une eau, on opère de la même manière. On mesure dans l’iiydrotimèlre 40 cenlimèlres cubes de celte eau, et on détermine, en nombre de divisions de la burette, le volume d’eau de savon à •employer pour produire la mousse persistante : ce nombre est le degré hydrotimélrique de Veau.

Quand l’eau considérée est assez chargée de sels pour former des grumeaux avec le savon, et, d’une manière générale, quand son titre hydrotimétrique dépasse 55 ou 30 degrés, il est néces- .saire de l’essayer après dilution. On en mesure dans le llacon d’essai 10, 50, ou 30 centimètres cubes, et on complète avec de l’eau distillée les 40 centimètres cubes sur lesquels on pratique l’essai. On tient compte ensuite de cette dilution dans l’ap|)réciation du résultat, le chilfre trouvé devant être, dans les hypothèses précédentes, multiplié par 4, par 5 ou par 1,333.

Il fout remarquer que l’acide carboni({ue contribue, avec les terres, à la décomposition du savon.

Il est possible, en variant les opérations, de recueillir par le même moyen d’autres renseignements sur l’eau analysée.

5” Etant donnée une eau dont le degré hydrotimétrique est connu, on en mesure 50 centimètres cubes, auxquels on ajoute de 3à4 centigrammes d’-oxalate d’ammoniaque, soit 15 gouttes de la solution pour réactif (§ 1390) ; on agite, on liltre après une demi-heure de repos, puis on prend 40 centimètres cubes du liquide liltré et on détermine sur eux le degré hydrotimétrique. Le nouveau résultat, il degrés par exemple, diffère du précédent en ce que la chaux ayant été éliminée, il ne peut être attribué qu’à la magnésie et au gaz carbonique ; si le degré hydrotimétrique proprement dit était 55, la différence 55 — 1 1 = 14 représente l’importance de l’intervention de la chaux dans l’action totale.

3” On prend un ballon marqué d’un trait de jauge à la naissance de son col, mais d’un volume quelconque, soit de 100 centimètres cubes (fig. 311 ), on le remplit jusqu’au trait d’eau à es- .‘^ayer, et on maintient cette eau en ébullition tranquille pendant une demi-heure. Le gaz carbonique se dégage et le carbonate de chaux qu’il dissolvait se précipite. On laisse refroidir, on remplace l’eau évaporée par de l’eau distillée, avec laquelle on rétablit le volume primitif, on bouche le ballon, on agite pour saturer le

ANALYSE OUANTITATIVE.

liquide de la matière du dépôt, on liltre, et enfin on détermine le degré liydrotimétrique sur 40 centimètres cubes du liquide filtre. Soit 15 degrés le résultat obtenu : il représente les sels de magnésie et les sels de chaux autres que le carbonate. Toutefois, le carbonate de chaux n’étant pas absolument insoluble dans l’eau, il convient de diminuer les 15 degrés trouvés de d degrés, (jui représentent, d’api'ès des expériences laites directement, le carbonate de chaux dont l’eau est restée chargée. On a donc en réalité 15 — 3=1^ degrés pour le résultat corrigé. La

dilférence 25 — 12=13 degrés correspond évidemment à l’acide cai’bonique et au carbonate de chaux éliminés.

4" On mesure 50 centimèti-es cubes de l’eau bouillie et filtrée, préparée dans la précédente exj)érience, on y ajoute 15 gouttes d’oxalate d’ammoniaque, qui élimine la chaux non séparée par l’ébullition, puis, en Ojiérant comme il vient d’être dit ci-dessus (2“), on détermine le titre bydrotimétrique, sur 40 centimètres cubes de l’eau séparée par filtration de l’oxalate de chaux. Soit 8 degrés le nombre trouvé: il repi’ésente les sels de magnésie contenus dans l’eau.

En i-ésumé, l’eau marquant 25 degrés (2®'', 50 de savon précipité par litre), les sels de chaux correspondent à 14 degrés, ceux de magnésie à 8 degrés, soit au total 22 degrés, ce qui donne 25 — 22 = 3 degrés comme représentant l’action propre à l’acide carbonique ; l’acide carbonique et le carbonate de chaux réunis correspondant à 13 degrés, l’acide carbonique seul correspondant à 3 degrés, la dilïérence 13 — 3 = 10 degrés représente l’iniluence du carbonate de chaux; enfin la totalité des sels de chaux correspondant à 14 degrés et le carbonate seul à 10 degrés, la dilférence 14 — 10 = 4 degrés, correspond aux sels de chaux autres que le carbonate.

On a déterminé les poids des différents sels ([ui, mis en dissolution dans 1 litre d’eau, correspondent à 1 degré bydroliméirique.

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