DE LA DISTILLATION DE L'EAU DE LA MER

39. Après avoir introduit dans les arts une manière de distiller qui produit le plus d'effet , à dépense égale , il reste à faire l'application des mêmes principes à un objet qui n'est pas moins intéressant pour l'humanité et qui n'est pas moins digne de l'attention des gouvernements, et surtout des puissances maritimes : c'est le dessalement de l'eau de la mer.

.'^O. Quoique cette matière ait déjà exercé la sagacité d'un grand nombre de physiciens, quoique le gouvernement anglais en ait déjà encouragé les premiers essais par des récompenses considérables ^ on ne craint pas de dire cependant qu'on n'a point encore précisément atteini le but qu'on s'était proposé.

à\. Personne n'ignore plus aujourd'hui que la distillation est le seul moyen qu'on puisse employer pour séparer de l'eau les sels fixes quelle lient en dissolution. Les filtrations répétées, les mélanges, les combinaisons de toute espèce, ne peuvent pas seuls produire cet effet, et les tentatives qui ont été faites par ces différentes voies n'ont servi qu'à annoncer le peu de connaissances de ceux qui les ont tentées. Cette vérité, bien reconnue, a ramené tous ceux qui se sont occupés dans ces derniers temps du dessalement de l'eau de la mer, à la distillation^. Mais, comme en même temps l'art était encore peu avancé,

conserver dans des futailles, d'employer de grands réservoirs doubles de plomb et bien fermés. H y a lieu de croire que cette méthode diminuerait les déchets et les coulages , et qu'elle aurait de grands avantages.

' Le docteur Irving a obtenu . dit-on , du parlement d'Angleterre, oooo livres sterling pour une machine distillatoire qu'il a présentée comme de son invention.

* Rien de plus absurde que des objec-

tions du vulgaire contre l'usage de l'eau distillée pour la vie humaine, comme si sa pureté la rendait moins saine, tandis que les mauvaises qualités de plusieurs sources ne proviennent évidemment que du mélange des matières hétérogènes qui la dépravent, ou comme s'il était possible d'avoir de l'eau douce qui ne fût pas le résultat d'ime vraie distillation. En effet, l'eau de la mer, et de tout autre endroit où elle se trouve répan-

730 MÉMOIRES DE LÂVOISIER.

et que ses principes n'avaient point été suffisamment approfondis, ils n'ont employé que des moyens défectueux, et ils ont porté dans la distillation des eaux de la mer toutes les imperfections de nos appareils distillatoires ordinaires.

4i2. Détailler ici les défauts de chacune de ces manières de distiller, ce serait répéter presque tout ce qui a été dit dans le commencement de cet écrit. On se contentera donc d'ajouter ici que, indépendamment des inconvénients généraux et communs à tous les appareils distillatoires, ceux adaptés à la distillation de l'eau de la mer en ont encore qui leur sont particuliers : celui d'occuper beaucoup de place dans le vaisseau; celui de consommer beaucoup de bois ou de charbon; enfin ceiui de contribuer, par leur construction même, au goût empyreumatique, qui accompagne presque toujours plus ou moins les eaux distillées.

On a cherché à corriger tous ces défauts dans la nouvelle machine qu'on propose aujourd'hui, et l'on serait tenté de croire qu'on y a réussi , si l'on ne savait en même temps que, dans des choses de cette espèce, c'est à l'expérience en grand seule, et surtout au temps, qu'il appartient de prononcer; au reste, ce qu'on peut affirmer sans attendre le suffrage du temps, c'est :

àS. Premièrement, qu'elle n'occupera point, à proprement parler, de place dans le vaisseau, qu'elle n'embarrassera pas la manœuvre, et qu'elle n'empêchera pas que le bâtiment ne tienne la même quantité de marchandises, de vivres et de munitions;

à à. Secondement, qu'elle n'exigera pas l'établissement d'un feu particulier pour elle; mais qu'elle profitera seulement de celui fait dans la cuisine soit du capitaine, soit de l'équipage, pour le service ordinaire du vaisseau ;

due, est élevée en forme de vapeui-s par dont toutes les sources , fontaines et rivières

l'action delà chaleur; ces vapeurs sont con- sont formées. Le procédé delà distillation

densées dans la suite par le froid de l'at- artificielle ne diffère aucunement de celui

mosphère : elles se rassemblent et retombent de la nature que dans la petitesse de son

sur la terre en forme de pluies et de rosées, opération.

NOUVELLE MÉTHODE DISTILLATOIRE. 731

45. Troisièmement, qu'au moyen de ce que la vapeur non-seulement ne sera pas comprimée, mais même qu'elle sera dans un milieu plus rare, en quelque façon, que l'air de l'atmosphère, l'eau de la chaudière ne prendra pas un degré de chaleur excédant celui de l'eau bouillante, et conséquemment elle n'aura point de goût empyreumatique, parce que l'impression du feu sera la moindre possible ;

46. Quatrièmement, que, dans les temps de nécessité, elle pourra fournir une très-grande quantité d'eau \ et, en mettant tout au plus bas, au moins un muid ou deux cent quatre-vingt-huit pintes en vingtquatre heures.

M . La machine distillatoire qu'on propose ici d'adapter aux vaisseaux est construite sur les mêmes principes que celle décrite au commencement de cet écrit, ou plutôt elle est, à proprement parler, la même; mais l'état de mouvement continuel, auquel une machine de cette espèce doit nécessairement se prêter à la mer, exigeant quelques précautions particulières, il est nécessaire d'en dire ici un mot.

48. Il faut, premièrement, que dans toute situation du vaisseau la circulation de l'eau, qui entre continuellement et ressort du réfrigérant, ne soit point interrompue; secondement, que l'eau distillée coule toujours dans les vases ou barils destinés à la recevoir; troisièmement enfin, que, dans aucun cas, l'eau douce de la distillation ne puisse retomber dans la chaudière, ni l'eau salée repasser de la chaudière dans le réfrigérant. La réunion de ces circonstances complique infiniment la solution du problème, et, quelque simples que puissent paraître les

' Avec une machine plus petite que celle ne peut supposer que le feu sera toujours

qu'on décrit ici, et dont l'épreuve a été soutenu au même degré dans le vaisseau,

faite en présence de MM. Turgot, Trudaine, on n'a évalué ici cette quantité qu'à 12 pin-

de Monligny, Macquer, Leroy, Lavoisier, tes par heure, et à 288 par jour. On a lieu

Desmarets , et un grand nombre d'autres per- d'espérer, si la machine est exécutée à bord

sonnes, on a obtenu communément i5 pin- d'un vaisseau, qu'elle rendra beaucoup plus

tes par heure, ce qui revient à 36o pintes qu'on ne promet ici. en vingt -quatre heures; mais, comme on

moyens qu'on a employés pour en remplir les conditions , ils sont le résultat de longues méditations, de combinaisons multipliées, de nombre de tentatives infructueuses.

A9. Ceux qui connaissent la marine française savent que, dans les vaisseaux et frégates du roi, la cuisine est placée sous le gaillard de l'avant, à l'entrée de l'entre-pont. On voit, planche II, figure 8, une section verticale d'une frégate de deux ponts et demi ; la cuisine y est désignée par la lettre A. On a rompu, dans la planche 111, figure 12, la cloison de devant de cette cuisine pour en laisser voir l'intérieur. On y aperçoit qu'elle est double. VV représente le côté destiné pour le service du capitaine. W représente celui destiné pour le service de l'équipage.

50. C'est dans l'entre-deux même de ces cuisines qu'on a cru devoir placer la chaudière ; on ne l'a pas faite ronde , mais de forme ovale ou elliptique, afin qu'elle occupât moins d'espace. Elle servira, en quelque façon , de plaque aux cheminées des deux cuisines; il ne pourra être fait de feu, de part et d'autre, qu'elle n'en soit échauffée, et Ton sera sûr qu'il se formera, pendant la plus grande partie de la journée, de feau douce, sans que la consommation de matière combustible en soit sensiblement augmentée; bien plus, on a eu la précaution, comme on le voit planche III, figure 12, d'élever la chaudière de quelques pouces au-dessus du foyer : on pourra, par ce moyen, entretenir l'eau de la chaudière toujours bouillante pendant la nuit, ou au moins très-chaude, en poussant dessous la braise et les cendres chaudes ^

51 . On voit, dans la même figure 1 9 , le tuyau qp, qui conduit la vapeur de la chaudière au réfrigérant; mais au lieu d'introduire cette vapeur par fextrémité P, planche I, figure i'"'' du tuyau distillatoire , comme on fa fait dans la machine destinée pour distiller à terre les eaux-de-vie, on a été obligé ici de l'introduire par le milieu. 11 en lé-

' On renvoie, pour les détails de cette qu'on a prises pour les former, à l'explicachaudière et du tuyau distillatoire, pour tion des figures, leurs dimensions et pour les précautions

NOUVELLE MÉTHODE DISTILLATOIRE 733

suite, en quelque façon, un double tuyau distillatoire ou double réfrigérant, dont un seul cependant travaille à la fois, suivant que le vaisseau penche d'un côté ou d'un autre.

52. La figure 9, planche II, présente à la vue le tuyau distillatoire PO, P'O', garni de son enveloppe réfrigérante, et dans la place qu'il doit occuper dans le vaisseau , c'est-à-dire appliqué le long d'une des poutres de traverse qui régnent auprès de la cuisine; il y est fixé par des attaches de fer K, K. On a rompu cette poutre en P' au côté droit de la figure 9, pour laisser la machine entièrement à découvert. On voit, dans cette même figure, le tuyau /N, par lequel feau distillée coule du tuyau distillatoire intérieur dans les barils R, R. On y voit aussi le robinet i, qui sert à vider entièrement le réfrigérant quand la machine ne travaille plus.

53. L'intervalle dans lequel feau réfrigérante doit circuler pour opérer la condensation des vapeurs est, dans cette macliine, ainsi que dans celle destinée à la distillation des eaux-de-vie, de six à sept lignes environ; mais comme il est nécessaire qu'elle puisse servir dans toutes les positions que peut prendre le vaisseau, et que feau réfrigérante puisse se porter de fun et de fautre côté, on a été obligé déplacer le réservoir qui la contient au milieu du tuyau distillatoire, ou, ce qui revient au même, au milieu du vaisseau. On concevra aisément que l'objet n'aurait pas été rempli peut-être si on l'eût mis à l'ujie des deux extrémités, et que, dans certaines positions, û ne serait presque point entré d'eau dans le réfrigérant.

54. La place qu'on a assignée au réservoir E, dans les figures 8, 9 , 1 1 , 1 -2 et 1 3 , est celle qu'il doit occuper dans une frégate de deux ponts et demi; mais cette place ne lui est pas tellement essentielle qu'on ne puisse fen éloigner lorsque les circonstances fexigeront. Dans les grands vaisseaux à trois ponts, par exemple, cette même place est occupée par un petit cabestan : alors on pouria reculer le réservoir et le placer entre les étais du mât de misaine, qui vont au mât de beaupré depuis la galerie d'avant jusqu'au mât de misaine. Il y a une place spacieuse en cet endroit, et il ne s'agira que d'employer

un tuyau de cuir un peu plus long pour conduire l'eau du réservoir au réfrigérant.

55. Les figures 8 et ii, planche II, représentent ce réservoir en perspective, recouvert d'une enveloppe de bois qui le défend des chocs et accidents qui pourraient l'endommager.

56. M, M, figure ii, représentent des bancs pratiqués des deux côtés pour la commodité de l'équipage.

57. Les figures la et i 3 de la planche III représentent ce même réservoir E, dépouillé de son enveloppe de bois : dans la première, il est en perspective; dans la seconde, il est en coupe. /L représente le tuyau de cuir par lequel arrive l'eau élevée par la pompe.

58. LLL représente celui de métal auquel s'adapte le tuyau /. La pompe est représentée séparément, figure lo, avec le long tuyau de plomb b h, qui suit la courbure de la quille dans le devant de la proue, et qui va puiser l'eau dans la mer. Cette pompe se place à l'avant du vaisseau.

59. Quoiqu'on ait supposé ici le réservoir fait de cuivre élamé, on peut également le construire en bois, et un grand tonneau même pourrait remplir ce même objet, à la solidité près, en y perçant les ouvertures convenables.

60. La figure i3 fait voir le tuyau h h' h", partie de métal, partie de cuir, par lequel l'eau pourra arriver du réservoir au réfrigérante Cette eau, après avoir circulé dans l'intervalle qui se trouve entre le tuyau distillatoire intérieur et son enveloppe extérieure, sort, suivant la position du vaisseau, par l'un des deux tuyaux g, g, figure 8, et coule sur le pont, à moins qu'on n'aime mieux prolonger ces mêmes tuyaux g, g- jusque dehors du vaisseau. On voit plus distinctement l'un de ces tuyaux représenté dans la coupe verticale de l'appareil distillatoire, suivant sa longueur représentée planche IV, figure 19. Ce tuyau y est désigné par gg' g" •

61. Comme les robinets, lorsqu'ils sont d'un certain volume, sont

' Voyez, dans les n" 65 et suivants, une pour conduire cctle eau au réfrigérant de la autre manière beaucoup plus avantageuse machine.

NOUVELLE METHODE DISTILLATOIRE. 735

d'une exécution difficile, et qu'il est rare de les obtenir sans défauts, au lieu d'en employer un pour régler la quantité d'eau que le réservoir doit fournir au réfrigérant, on a préféré avoir recours à un mécanisme particulier, exposé dans les figures 2 3 et 27. Il consiste à faire passer le tuyau de cuir h'K' entre deux pièces de bois X, X et R, qu'on peut serrer l'un contre l'autre autant que l'on veut, par le. moyen d'une vis, dont V représente la tête. Il est évident qu'à mesure qu'on applatira ainsi le tuyau h' K' il y passera moins d'eau, et qu'on peut parvenir même à en intercepter tout passage.

62. Gomme l'eau qui a traversé le réfrigérant y a contracté un certain degré de chaleur, et qu'elle est plus que tiède lorsqu'elle sort sur le pont par les tuyaux g, g, figures 8 et 9, il y a de l'avantage à s'en servir par préférence pour remplir la chaudière; ce qui doit être fait à chaque fois que les deux tiers de l'eau salée sont évaporés, comme on l'exposera au n"* i65 ci-dessous. On évite d'ailleurs, par là, la peine et l'embarras de la transporter et de la verser. On a adapté, en conséquence , près de l'extrémité de chaque tuyau de décharge g", g", planche III, figure 12, deux tuyaux de communication xx, xx, en plomb, qui se réunissent (ainsi qu'on l'a exprimé par les lignes ponctuées) pour porter de l'eau à la chaudière.

63. Cette construction se trouve mieux développée dans la figure 1 3 ; on y voit l'un des deux tuyaux xx, son robinet W, enfin l'entonnoir D, dans lequel tombe l'eau pour s'introduire dans la chaudière par un tuyau particulier destiné à cet objet. Il n'est pas difficile de sentir la raison qui a déterminé à employer ainsi deux tuyaux, quoiqu'il n'y en ait communément qu'un seul qui puisse servir à la fois : c'est afin qu'on puisse avoir de l'eau, de quelque côté que soit penché le vaisseau.

64. II reste à parler d'une autre précaution essentielle pour empêcher que l'eau distillée, qui est déjà condensée dans la partie la plus basse du tuyau distillatoire, mais qui n'a pas encore coulé dans les barils, ne retombe dans la chaudière lorsque le vaisseau vient à changer de bord, c'est-à-dire à pencher du côté opposé à celui où il

pencliait auparavant. On pare à cet inconvénient au moyen d'un rebord uu, planche IV, figures 19 et 92, qui s'élève d'un demi-pouce ou d'un pouce au-dessus du niveau du fond du tuyau distillatoire. Ce tuyau laisse, comme on le voit figure 99, une petite gouttière uu d'un pouce environ, qui permet à l'eau de passer d'un côté à l'autre du tuyau distillatoire.

65. La méthode qu'on vient d'indiquer (n** 60) pour conduire l'eau froide au réfrigérant est, sans doute, la plus simple et la plus commode, et c'était dans cette vue qu'elle avait été adoptée, lorsque les planches ont été gravées. Mais il faut avouer qu'on retomberait alors, au moins toutes les fois que le vaisseau penchera, dans l'inconvénient exposé n° 10, et qu'on a corrigé dans le n** 3o. On a donc pensé, depuis la gravure des planches, qu'il serait préférable de faire arriver l'eau du réservoir E, figures 12 et 1 3, au réfrigérant, par les deux extrémités GA et BD, figures 16 et 17, plutôt que de l'y amener par son milieu E et F. On n'a pas cru devoir faire, dans la gravure, le changement qu'exige cette nouvelle disposition, dans la crainte d'endommager les cuivres. Mais on va s'efforcer de faire entendre en quoi ils consistent.

66. On conçoit d'abord aisément que, pour conduire l'eau du réservoir E aux deux extrémités du tuyau distillatoire, il faudra, au lieu d'un tuyau de métal h'h", figure i3, en employer deux tout semblables, qui partiront également du fond du réservoir. On adaptera, à leur extrémité inférieure, un tuyau de cuir assez long pour pouvoir porter feau jusqu'en g, figures 16 et 17, la partie du tuyau de métal g g" se trouvant alors supprimée. Par ce moyen, feau réfrigérante, au lieu d'entrer par h', figures 16 et 17, et de sortir par g', aura une marche inverse. Elle entrera, au contraire, par §■', pour ressortir par A'. Les tuyaux de cuir qui rempliront cet objet, c'est-à-dire qui porteront l'eau du réservoir E à fextrémité g du réfrigérant, passeront dessous et le long des planches du pont, auxquelles ils seront suspendus. Il faudra surtout éviter qu'ils ne touchent, ou même qu'ils ne s'approchent trop près du tuyau réfrigérant, dans la crainte que l'eau qu'ils

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contiendront ne s'échauffe et qu'elle n'arrive pas au réfrigérant aussi fraîche qu'il est possible.

67. On conçoit encore que, d'après les principes exposés au numéro précédent, le tuyau de décharge, par où l'eau chaude découlera du réfrigérant, doit être adapté à la partie supérieure du tuyau distillatoire. Mais au lieu de lui faire traverser l'épaisseur du pont, et de faire couler l'eau par dessus, comme dans la disposition représentée parles figures, il sera beaucoup préférable de le plier tout de suite pour le faire arriver au robinet W.

On évitera par là le grand effort que la colonne d'eau ne manquera pas d'exercer contre les parois du tuyau distillatoire. On sait en effet que, selon les lois de l'hydrostatique, la pression des fluides est toujours en raison des bases multipliées par les hauteurs; ainsi plus le tuyau de dégorgement de l'eau sera haut, plus l'effort de l'eau contre les parois du tuyau distillatoire sera grand. On diminuera considérablement cet effort par le moyen qu'on vient de proposer.

68. Il est à observer que comme le robinet W ne sera pas toujours ouvert, et que, comme il est nécessaire cependant que, l'eau du réfrigérant ait un écoulement continuel, il sera nécessaire d'embrancher sur ce même tuyau de décharge, un peu au-dessus du robinet W, un bout de tuyau de plomb recourbé, à peu près comme il est représenté par la ligne ponctuée xy, figure i3. Ce sera par ce tuyau que l'eau chaude se dégorgera, toutes les fois que le robinet W ne sera point ouvert. On pourra la recevoir dans une barrique ou autre vaisseau, qu'on renouvellera à mesure, et qu'on videra dans la mer, après en avoir fait usage pour laver la vaisselle ou le linge des matelots, etc. (Voyez le n" 1 56.)

N. B. Il est presque inutile d'avertir qu'on doit appliquer à chacun des deux tuyaux de cuir dont on vient de parler dans le n° 66 le même mécanisme décrit dans le n° 6i, pour régler la quantité d'eau nécessaire à la réfrigération.

69. Tout le mécanisme qu'on vient d'expliquer n'a rien de compliqué ni de trop dispendieux, et l'on y trouvera l'avantage de pouvoir

iT. 93

distiller l'eau de la mer, dans quelque position que soit le vaisseau, soit qu'il penche d'un côté ou de l'autre, et sans avoir besoin de faire aucun changement à la machine. Si l'on ne croyait pas devoir tenir beaucoup à cet avantage, on aurait un moyen de rendre l'appareil distillatoire qu'on vient de décrire encore plus simple. Il consisterait à supprimer la moitié du tuyau distillatoire, et à ne conserver, par exemple, que la seule partie ED, figure 16, qu'on attacherait également par-dessous le pont du vaisseau, comme on l'a exposé plus haut. Ce demi-tuyau distillatoire, auquel on pourrait se contenter de donner de 6 à 8 ou 10 pieds de long, tout au plus, communiquerait avec la chaudière R, figures 12 et i3, par un tuyau p^r. Il pourrait être disposé de manière à pouvoir se retourner à volonté, et on le placerait toujours du côté où pencherait le vaisseau, à moins qu'on ne préfère de le fixer à demeure de l'un des deux côtés. Mais alors il faudrait renoncer à faire usage de la machine, toutes les fois que le vaisseau ferait route sur le bord opposé à celui du côté duquel serait placé le tuyau distillatoire.

70. On pourrait également, dans la vue de simplifier, substituer un simple tonneau au réservoir E, placé sur le pont, et on y adapterait un tuyau h h', figure 12, qui porterait l'eau réfrigérante à l'extrémité g', figures 16 et 17, de la partie conservée; et l'on recevrait l'eau qui sortirait dans un baquet ou autre vase quelconque, comme on l'a exposé au n" 68. Ceux qui sont accoutumés à la navigation savent combien il y a de matelots et de charpentiers habiles à bord de presque tous les vaisseaux, et combien ils ont d'intelligence pour tirer tout le parti possible de leur situation, et particulièrement lorsqu'il s'agit de satisfaire à des besoins de première nécessité.

71. Une considération qui montre les avantages d'avoir de ces machines flistillatoires à bord des vaisseaux , même sans avoir égard aux cas exlrêmes où se sont trouvés réduits plusieurs équipages de manquer d'eau douce pour le soutien de la vie, c'est l'épargne, ou, pour mieux dire, le profit qu'on fera en mettant à bord du vaisseau d'autant plus des autres provisions et munitions de guerre, ou même de marchandises. On sait, en effet, que dans un voyage de long cours le

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poids de i'eau douce nécessaire pour le trajet et le volume qu'elle occupe sont très-considérables, surtout lorsque l'équipage est fort nombreux, et à plus forte raison lorsqu'il y a des troupes à bord.

72. Il est de coutume, dans les grands vaisseaux de quelques nations, d'avoir deux grandes chaudières établies à demeure sur le même foyer de la cuisine, pour faire cuire en même temps des légumes et de la viande; mais il y a trois ou quatre jours de la semaine pendant lesquels on ne fait usage que d'une seule chaudière, et l'on est obligé, pour lors, de mettre de l'eau dans celle qui est de relais, pour que son fond ne soit pas brûlé et endommagé par le feu, ce qui ne manquerait pas d'arriver si elle restait vide. Il est donc évident que, dans un tel cas, on peut faire la distillation de l'eau de mer dans cette chaudière, où l'on ne fait point la cuisine dans le jour, sans augmenter la dépense de réchauffage.

73. Enfin, l'on pourrait encore pousser l'économie jusqu'à mettre en profit la vapeur qui se perd par l'ébullition des comestibles; car, si l'on adaptait au couvercle de la chaudière où l'on fait bouillir la nourriture de l'équipage, une de ces petites machines distillatoires, dont j'ai parlé en dernier lieu (n° 69), il en résulterait une bonne quantité d'eau qui, au pis aller, pourrait être employée à faire bouillir d'autres comestibles, ou à d'autres usages semblables, dans le cas où elle aurait contracté quelque goût ou odeur désagréable, et qu'elle ne fût point propre pour être bue.

:Y. B. Le procédé de la dessalation de l'eau de mer ne demande aucune autre attention, dans la pratique, que celle de ne pas pousser la distillation au delà des trois quarts de l'eau salée qu'on met dans la chaudière. On trouvera, au n*' 1 6 Zi, ci-dessous, comment il sera aisé d'arranger la construction de cette machine pour qu'on soit averti du moment où la distillation arrivera à ce terme.