SOUS-RÈGNE

SUBSTANCES ATKOSPHÉRIQUES.

(Atmosphœrilia.)

I" Ordre. SUBSTANCES SIMPLES.

t'^ Espèce. Ostgénb, 0.

Corps simple, gazeux, transparent et incolore, sans odeur ni

enr; sant spécifiquement 1,1026; ayant un pouvoir réfrin-

o,924..Une de ses propriétés les plus remarquables, est

la Uité avec laquelle il active la combustion des corps. Il peut

1 retenir la vie des plantes et des animaux.

Gisement

Ce corps est très-répandu dans la nature , mais il ne s*y rencontre jamais à Tétat d'isolement. Mélangé avec l'azote, il consdtae Pair atmosphérique, où il se trouve dans la proportion de n |i. 100 (en volume) relativement à l'autre gaz. On le trouve en dissolution dans toutes les eaux qui sont à la surface, de la terre ; il est en outre partie constituante de l'eau elle-même, et entre dans la composition de tous les corps organisés, et de plus des trois cinquièmes de toutes les espèces minérales. La croûte solide et superficielle du globe terrestre est presque entièrement formée d'oxydes^ ou de substances oxygénées.

« 2^ Espici. AioTB 00 NnmooÉm.

Corps simple^ gazeux, incolore et inodore^ insoluble dans l'eau, incombustible, et. ne pouvant entretenir ni la combustion des

l3l «lUMTANGl» ATMOSPHilliQlIM.

autres corps, ni la respiration des animaux; ayant une denâté égale à 0,97 1 3, celle de Tair ëisant effile à i . L'azote existe dans un petit nombre de composés solides, appartenant aux groupes des Sels organiques, des Azotates et des SulitlCet, et qu'on trouyetsi décrits aux articles qui concernent ces trois genres, dans la première et la troisième classe du règne minéral. Il existe en outre accidentellement dans certaines eaux à Fctat d'acide azotique ; mais c'est surtout sous forme gazeuse qu'il est le plus abondamment répandu dans la nature. Il s'y trouve rarement à l'état de liberté,«le plus souvent mélangé à Toxygène, et constituant alors Fair atmosphérique.

Le gaz azote I considéré comme par, ett fort nre : il se dé> gage des cratères ou fissures du sol^ pendant les éruptions volcaniques^ ou les phénomènes des tremblements de terre. On l'a reconnu aussi dans Tintérieur de certaines cavités, qui exis* tent dans les cristaux de quarz des terrains granitiques.

3« Espèce. HTDKoaéHB, H.

Corps simple, gazeux, incolore et inodore, très-inflammablci brûlant avec une flatnme bleue, et donnant de Peau pbre par la combustion. Il pèse spécifiquement 0^0688; il est donc quatorze ibis plus léger que l'air atmosphérique. Son pouvoir réfringent, conïparé de mén^e à celui de l'air, est de 0,470.

Gisement.

Le gaz hydrogène pur est assez rare dans la nature. Il s'exbak de rinférieuT de la terre par les crevasses qui se forment peniftfnt tes tremble uients d*e terre, et se trouvée toujours nrèlé aux vaptfûtê, qui se déga-getït dans les valses ou les tolcans.

Lés usages de Thydrogène , à l'état de pureté, sont peu immbreux.ll est employé dàtis la conâtruciiôn des aérostats et ^eâ lampe» éleètriqdes. On s'en sert dans plusieurs opérations dé thitûrre, notafctithetrt dans l'analyse des gaz qui contiennent joe l\»ygèiïe.

II'' ORms. SUBSTANCES COMPOSËBS.

Substance gazeuse, eomposée d'àfzete et ë^oss^f^hÈie ic rétSÉtde ûmple nâange, dans la proportion d« 0^79 d'asôtÏ! '^t 'ùi^t

f^^lijlèoe Çtt volmop, et cûqten?int en q^xrç de U vapi^ur U'eftu

Ç| W pPU' <l'ai}idç fii^fbonique , mm d^P9 de» p^pp^rtiaiM qui

varient selon les circonstances. La q^^ptîtë d'f^çide cachpviiquQ

eff. ér^ilçiiieAl ^urde$»ous d'Mp millièaiet «xcsptëi dàna les

¥ 1^9$ et r^^erné^» qù elle f»t quelquefois jJus cQpsÂdéirablQ :

^ptité de vapieii^r varie emre d^s limites plus étendue^ a«^

^ I4 tqmpéri^ture^y la latitude et la hauteur de» tie^n ^^de»**

j|e )avsmfi^«e de |^ mer : dans les s^oes tempëréfusi elle eAt

ej9t de o^S5 ^ 0,017 ea ^(é, ti^ndis qu'un hivep elW.Pi'o^t

Jjf^çmgaLeant que de p^ooS k 0,007, et que, dnnstoïûnfl iPTride^

^e/Ç^cf^ plus des o«o3o de Tajr. Elle diminue k meaaro que

I^ f^J^Y^9 ex, Gay4iqss:|p en 9 KPifvé ^ pfiin^. o,ooi! d4U)».r«if

q\)'il 9 recjaeilli à 7,000 mètres au-dessus de Paris.

{^ ¥q^ ^it aJp^tr^çtîpQ de l£| vapeur d-eau et d« Facile car* 1)91^^, i) x\pi ts^\<^ pliis que. les principes esfientiels de Taiiv '*^yg^fîf^ jç^ Fazpite, d^ns de^ proportions qui pacaisseni eoa* s^p.^s ^ ^QjQo fi'o^yg^e, et 79,10 d'azote ea vioAumei. L'aÂr r/^u^i^i 4di(^« Le^.UA^aUtës le^ plus élpignées, et à diverses hauteurs dans l'atmosphère, n'a ofFert que des variations insensi* I^ ^1^3^ cpm^qsitiQOp A caisse de. cette grapdo cAqsyydjPie, ef.garç^ qu^ If^ î^ff^^ ^ volume de« deif^^ $m e«t à peu près c^4i^ l> P^ |[^oui9r^it &iv0 i»^\é da regdvd^ Tair ajunospliérique, Do^.pas cpmo^fl ui?^ mëj^ng^ , jpdÏA oomme ui^ véritable oo^ïbifi^isqu de çe^ deu^^ gaz. Les riaiaons>qui daîventle faire con^^ sidérer comité un Q^l^qge,,S(9U tiqua 1^ rapport simple de 4 ^ < s'éloigne trop des résultats de l'analyse, pour qu'on puisse attribuer la différence au3^enxui:^(|^ l'eappéupuç^ ;que, si Ton mêle les deux gaz dans les proportions qui constituent l'air, on obtient réellement de Tair^ sans qu'il y ait eu dé^j^a^ement de chaleur, signe ordinaire d'une combinaison chimique; enfin, que l'eau dissout toujours Fun des éléments de l'air en plus grande proportion que l'autre, ce qui n'aurait pas lieu, si l'air était un composé défini d'oxygène et d'azote.

L'air est un-ga^-qui a la propriété d'entretenir la combustion et la respiration, et qui se réduit à de l'azote presque pur, lorsqu'on l'a fait séjourner pendant quelque temps en vase dos sur du phosphore; qui absorbe tout l'oxygène. Il est 770 fois plus léger que l'eau, et la surface de la teive est pressée par lu«> awec autant d» fores qu'elle le serait si elle 90 trouvait Découverte d'iuifr. couche de mercure de 76 centimètres de hauteur. Getle pnaqioii iMitefoîb est variaUe daas.le inème lieu^ comvie Fat-^

|34 SCBSTANCKS ATMOSPHÉRTQUSS.

teste le baromètre, instrument à Taîde duquel on détermine les variations de la pression atmosphérique , par celles de la hauteur d'une colonne de mercure.

L'air est transparent, invisible et sans couleur; cependant, lorsque la lumière qu'il nous réfléchit vient d'une masse de grande épaisseur, il nous parait bleu : car, c'est à lui que Pon attribue la teinte azurée que nous ofFre le ciel lorsqu'il est sans nuages. La densité de Tair décroît, ainsi que sa force élastique, à mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère : celle-ci doit avoir une limite, à laquelle elle se termine, et au-delà de laquelle se trouve le vide des espaces célestes. Cette limite répond au point où lé ressort de l'air est suffisamment affaibli, pour être exactement contrebalancé par Tattraction exercée sur chacune de ses mo« lécules par toute la masse de la terre. On évalue approximativement la hauteur de l'atmosphère à une vingtaine de lieues: on sait, par les phénomènes du crépuscule, qu'à la hauteur de soixante mille mètres (i 5 lieues), Tair a encore une densité assez considérable pour réfléchir la lumière du soleil à la surface de' la terre.

L'air pénètre partout dans l'ibtérieur de la terre, à travers les fissures du sol, et les pores des roches meuble^; il est absorbé par les eaux des mers et des rivières, mais de manière que l'oxygène paraît se dissoudre avec beaucoup plus de facilité que l'azote : car l'air qu'on retire de Teau renferme 82 pour 100 d'oxygène, tandis que l'air atmosphérique n'en renferme que 21.

Ire Espèce. Eau (atmoiphérique).

^\fa, : Protoœyde d'hydrçgène.

Composition atomique : HO; ou, en poids:

Oxygène 88,9

Hydrogène ii,i

L'eau se présente dans la nature, sous trois états différents : à l'état de vapeur ou de fluide aériforme, à l'état liquide 00 fVeau proprement dite, et à Tctat solide ou de glace. Comme il n'est pas démontré qu'elle conserve sous ces différents états la même constitution moléculaire , on ne devra point s'étonner de la voir figurer comme espèce, dans chacun des deux sous-règnes

SUBSTANCES ATMOSPHiftIQCKS. l3b

inorganiques, savoir : parmi les substances atmosphériques, sous le nom de vapeur deau^ et parmi les minéraux proprement dits, sons celui de glace ou d'eau solidifiée.

Quant à la troisième modification de l'eau , celle qui nous offire la même substance à l'état liquide, comme elle est intermédiaire entre les deux autres, on est libre de la rattacher comme sous-espèce à Tune ou à l'autre. Nous la placerons ici immédiatement après la vapeur d'eau, par la raison que toutes les eaux terrestres peuvent être considérées comme provenant de la condensation de vapeurs, soit de celles qui ont foit partie de l'atmosphère, ^oit de celles qui sont venues de l'intérieur de la terre, et qui se sont transformées en eaux minérales, en se refroidissant dans les longs canaux souterrains par lesquels elles sont arrivées à la surface.

i'' Sous-espèce. Eau {en vapeur).

A l'état de vapeur, Teau est constamment mêlée à Tair atmosphérique, surtout dans les couches inférieures. Elle y est comme dissoute, et alors elle est complètement invisible : c'est la vapeur proprement dite, dont la présence est attestée par les phénomènes hygrométriques et météorologiques, qui dépendent des variations survenues dans la quantité de celte vapeur, et dans les températures relatives de la surface terrestre, et des diverses couches de l'air. Souvent elle manifeste directement sa présence, en se condensant en globules visibles , qui restent suspendus et flottent dans l'atmosphère, où ils forment les nuages et les brouillards.

L'eau en vapeur, à une température d'au moins loo^, forme aussi des jets plus ou moins volumineux qui s'échappent àe^ crevasses du sol dans certaines contrées, et souvent avec bruit, comme elle ferait d'une chaudière en vapeur. On observe de ces Jets de vapeur, non-seulement dans les cratères des volcans en activité, et dans les solfatares où ils sont fort ordinaires, et et où ou les désigne parle nom defumaroUes^ mais encore dans des terrains de sédiment composés de calcaires, qui sont fort éloignés des foyers volcaniques actuels , comme au Monte-CerboU, et à Castel'Nuovo en Toscane, où ces jets sont connus sous le nom de soffioni (ou de soufflards). Les vapeurs qui les forment entraînent avec elles différentes substances, acides ou salines, que l'on retrouve dans les eaux provenant de leur con-

l36t 8|?J9^4NC||8 AWPSPHilUQim.

densation. C'est ainsi qu'à Larderelle, en To^caan, (Hk l'acide borique dans les lagonis, ou les mares d'eau qui «opt ira» versées par ces jets de vapeur. Au Vésuve, les vapeim d'etu awt chargées d'acide chlorhydrique ; à la soi&Uare do EouMsilts, elles sont accompagnées de gass sulfureux, e% de gav aulfiby4iîîc{iM. Enfin, l'eau à l'état de vapeur condensée par UM 6>nta pnenh sion, est mélangée à la matière même des lave^ en âwion* elM dégage sous forme de fumarolles de toutes 1(5» CQUléos ^nomim par les volcans actuels, et cela longtemps encore ^rto qui la, lave est sortie du cratère, et pendant toute la duréa d» aou rtt froidissement.

2* Sous-espèce. Eau LiQums ; Eau prgprement (tàe.

Même composition chimique que la vapeur d'eau.

Ce liquide, lorsqu'il est pur, ou qu'il a été parfaitement distillé, est le terme de comparaison qui nous sert à déterminer la densité des autres corps, de sorte que sa pesanteur spéci&que est I . Mais, parce que le volume et la densité de l'eau varient d'une manière sensible avec la température, il faut indiquer à quelle température on a pris les densités, ou ramené les résultats des observations. Dans les recherches exactes de physique et de chimie, la densité i de l'eau est celle qui répond à la temr pérature de 4^, i centigr. Dans la pratique de la minéralogie, on est convenu de prendre pour unité la densité de l'eau distillée ^ la température de i5^, qui est à peu près la moyenne des tem* pératures dans nos climats.

L'eau offre une exception peu commune au rapport qui ezi^e ordinairement entre les variations de densité et dé température des corps: car, au lieu d'avoir une densité toujours croissante, à mesure qu'elle se refroidit, son maximum de densité est à4%i au« dessus de zéro. Au-delà de ce point, elle se dilate en sexe&oidissanit davantage, jusqu'au moment où elle se solidifie; et nous verrons en effet que la densité de l'eau solide n'est plus qucf de o,q5- On sait que le poids d'un centimètre cube d^eau purç à 4% ■» température du maximum de densité, a été pris pour l^unité (li|. nouveau système de poids adopté en France : c'est le gramnicbi

Les eaux naturelles se divisent, d'après leur température, eq eaux froides, et en eaux thermales. La température des eaux yé* putées froides ne doit pas dépasser 17 à i8 degrés i 4U-ç)(çlj| 4^ ce point, elle est thermale. 11 n'est presque point d'eau:|^ pii^.

dfpç l^nati^*^ : fifllps qni couvrent la ^^rCstcç dç I^ tçire çqpr ^piiçQ.t jtQ4Jpur3 des 9)^tiëre$ étri^Dgèrç^^ eçiprup^éç^ 9u sol oa à FatmosQ^re. PVprès leur con^positiop vari^lie, qq \efk ^9fjmgf^ en CAPW potqhle^i et eq eaux minérales.

(^ ejfjjiX pQtabla« sppt celles où les m^ti.èir^s ét^^ng^ro^ ^pnt ^i(^)>|e prQporJlQA, et qui cpotiennneqt de 1 p^^j^ëpe. E|l^9 9PQt gtrpprjçs ^ I9 boiçsoD , disj^oivent le s^vou, et cuisent bien )es l^jliine^. T(sUe9 ^out les eaui^ de neige et de pluie : celles <\ui pjro* Ôf^qçpt de^ f^ui^s d'orage présentent qu^quefois une ç^rtaij^ie ffjMipjtltë fcl'acidie dSiotique. Telles spn^epçore le^Qf^uz de soi^rc^ 49;^ les^çrr^ins graxiitiques on sablonneux, jpanii Iqs tercaip.^ dp s^lip^iifs, où les rochjB^ c^loAires sont abond^ptes^ lç& eau:^ da ^.urces sont généralemcnl trèft-cbargées de selsà ba^e de chani^

j^es ^px minérales sont celles qpi renfi^rniept des matiéir^ Qtr^nç^e^ en ^sçez grande quantité, ppur ne pouvoir servir dans 1^ U39gçs Qfdin^ires. l^ÏGS se subdivis/ent ep eaux sçj^s t% en equ^ médicinales,

l^. jçaux eialéeç doivent )eur nom à la ^vevur que. lepr cpip-. mnn^Me le chlorw^e de sodium ou sel marin qui s'y trouve ei^ di^)ution. ^es se divisent en eaux (fe mer et fn ec^u^ 4^ spmrççs soiées- Les première;^ ^nt les pHu^ abpndante^; elle^ con^-: tiquent i? masse principale des eaux k la surfa^L'^ du glob^t ywS celli^Si des nief3 ouvertes qu& celles des mers intérieures, çt de %Ufifff^.^ lacs fermés î en général ^^ de tpus lea grands auo^ d'çtf^nx qui n'ont point de débouchés et ne peuvent pei dre qp^ pfir éy.s^ppration. La salure de Fefiu dfi mei? est J^ peu pr^.^ même dans tpi^ le^ par^ge^, si l'on excepte çiçax on deç ciropp.-; st^ncç^ Ipcajjç^ am^n^n^ le mélange des^ eaux i^narines. ^vec les eaux douces, comme pgir exemple aux emboucbuf^^ dos Q^W^4^ Q^Uv#a« La quantité, de sebs qu'elle contient v^rie de 3 k 4'P^f ç^pt ; Iç pblorure de sodium en fo^rn^ toujpurs 1^ plu$ gr^nd^ gaitjje, san$ cependant déposer plus des q»p^ dM poids 4^ V^^^^ j^f ^ av^tre^ m^ti^^s salines çnnsj&^en^ priucipakm^P^ m mV^ d$ foude, en fîblpvnre di^ magué^uip et (|a4tf^Ic.iMP&,.f»t qp upjÇf tr^s-^petite qpantité dé birOmure et d'ipdnria d<^ so4il¥^

Uy ^^Apsl'iju^i^urdes çoptinept^^ de^ $(\uix:4a sa}4^» doi>t> lie^. eaAix 01:^ p}us pu mpips d'anaJkgie avec Te^n de pi^rt ^(dpnl lj|. salur^ provient s^s dop^ç de ce qu^ le& eeiux^ pnt Bliffi^k trao vers des amf^ de f^t rei;^(çrmés d^s 1^ it^^p dç la terr^Q, et qiMf

l38 SUBSTANCES ATHOSPHéRIQUES,

viroQuants. Il en existe un grand nombre en France, à Oieuze, Moyenvîc, Château-Salins, etc. La quantité de sel contenue dans ces eaux s'ëlève quelquefois aux 0,26 de son poids.

Les eaux médicinales, ou eaux minérales proprement dites, se distinguent des eaux douces, parce qu'elles ont une saveur ou une odeur plus prononcée, et des eaux salées, parce qu'elles doivent leur saveur principale à un autre sel que le sel commun ou set marin. Toutes produisent dans l'économie animale, une excitation qui est efficace pour la guérison je la plupart des affections chroniques. De là le nom iTLaux médicinales qu'on leur donne. Relativement à la température, qui varie entre les deux limites extrêmes 0° et 100% on distingue les eaux minérales en froides, tempérées ou thermales. La chaleur des eaux thermales est un phénomène qui s'explique aisément, en admettant que les eaux viennent de lieux plus ou moins profonds, où elles ont séjourné et dont elles ont pris la température, qu'elles nous apportent à la surface : on sait en effet aujourd'hui que les couches terrestres ont une chaleur propre, qui est d'autant plus élevée, que ces couches sont situées plus profondément dans l'intérieur. L'accroissement de la chaleur souterraine est à peu près d'un degré par 3o mètres, à partir du point où l'on commence à rencontrer une température constante, égale à la température moyenne des lieux situés à la surface. On- conçoit que l'eau^ quand elle a atteint une profondeur et une tempérÎEiture convenables, puisse agir sur les roches et en extraire des principes qui les rainéralisent, et les distinguent des eaux de sources produites par des filtrations tout-à-fait superficielles.

D'après leur composition, et sous le rapport thérapeutique, on partage les eaux médicinales en sept variétés principales:

1^ Les eaux salines : ce sont celles qui renferment divers sels et point de gaz. Beaucoup renferment les mêmes sels que les eaux de sources salées, en sorte que la ligne de démarcatiga entre ces deux variétés est difficile à établir. Outre les chlorures sôdique, magnésique et ealcique, elles contiennent des sulfates et carbonates des mêmes bases. Leur saveur est généralement amère et nauséabonde. Telles sont, par exemple : les eaux de Plombières, dans les Vosges; de Chaudes-Aiguës, département du Cantal; de Bourbonne-les-Bains, dans la Haute-Marne, qui sont chaudes; et celles d'Epsom, dans le comté de Surrey, en Angleterre; et de Sedlitz, en Bohème, qui sont froides.

3** Les eaux gazeuses, non acides; ce sont celles qui tiennent