Circonstances naturelles de 1* production de l'acide

carbonique.

L'acide carbonique est formé ou dégagé de ses combinaisons naturelles dans une foule de circonstances : la combustion des matières organiques et de certains produits de leurs altérations (bois, tourbes, lignites, houilles, etc.); la respiration des animaux, les phénomènes qui se passent dans les fermentations des liquides sucrés, des fumiers, des débris de matières animales et végétales, la germination des graines, le développement des fleurs, la végétation des champignons, les exhalations nocturnes des diverses plantes. Tous ces phénomènes donnent lieu à la combinaison entre 2 équivalents d'oxygène et 1 équivalent de carbone (200 4-75) qui constitue l'équivalent d'acide carbonique (275).

Un dégagement d'acide carbonique a lieu par la décomposition des carbonates ou bicarbonates de chaux , de magnésie , de fer, qui s'opère soit par le feu de nos foyers, soit par la chaleur des volcans ou des réactions souterraines (ou même par le contact et à la température de l'air, pour le carbonate de fer et le bicarbonate de chaux et de magnésie en solutions), soit par les acides sulfurique, chlorhydrique , azotique, borique, etc. Plusieurs de ces causes développent les émanations gazeuses d'acide carbonique dominant dans certaines sources, existant dans toutes les eaux naturelles et dans plusieurs grottes; elles répandent dans l'atmosphère l'acide carbonique qui forme, en moyenne, 4 dixmillièmes tlu volume de l'air atmosphérique. Nous verrons plus loin comment, d'un autre côté, la végétation des parties vertes ou foliacées des plantes phanérogames limite, en le réduisant à l'état de carbone, l'acide carbonique de l'atmosphère.

L'acide carbonique de différentes origines s'applique à divers usages industriels, notamment à la préparation des carbonates

et bicarbonates que nous avons décrits', des eaux minérales gazeuses, du blanc de cérusef des vins mousseux, à la décomposition du sucra te de chaux dans l'extraction du sucre des betteraves, des hypochlorites dans le blanchiment, de la solution d'aluminate de soude pour en extraire l'alumine, etc.

S. Eaux gazeuses artificielles*

La préparation des eaux minérales gazeuses constitue une industrie importante, depuis que l'usage s'en est répandu parmi les populations ouvrières : circonstance heureuse , et dont on doit s'applaudir , puisqu'elle introduit l'habitude d'étendre le vin avec l'eau dite de Seltz, qui diminue les propriétés enivrantes, tout en donnant à la boisson une saveur piquante due à l'acide carbonique ; tandis que l'eau simple rendrait la boisson trop fade pour qu'elle filt du goût des mêmes consommateurs.

L'eau gazeuse, dite eau de Seltz factice, ne diffère d'ailleurs de l'eau potable ordinaire que par une quantité d'acide carbonique qui représente environ 4 ou 5 fois le volume du liquide. La pression, équivalente à environ 4 atmosphères au delà de la pression ordinaire, retient le gaz tant que le bouchon reste solidement fixé ; mais, dès qu'il cède à l'excès de la pression intérieure, une grande partie du gaz s'échappe en projetant le bouchon et entraînant une portion de l'eau; celle-ci reste plus ou moins gazeuse tant que dure le dégagement du gaz en excès sur un volume à peu près égal à celui du liquide. Ce terme arrive d'autant plus vite et la quantité réelle d'acide carbonique qui reste est d'autant moindre que la température ambiante est plus élevée.

On peut obtenir l'eau chargée de gaz au point convenable soit au moyen de l'appareil Briet (page 320), ou de l'appareil Greffier qui permet d'obtenir des quantités plus grandes, soit, lorsqu'on se propose d'opérer en grand et d'en livrer aux consommateurs des quantités plus considérables, à l'aide d'un appareil dont nous allons donner la description : c'est un de ceux qui fonctionnent le mieux.

3* Fabrication de l'eau de Seltz.

L'appareil se compose de deux parties, dont l'une a pour bot la production et l'épuration du gaz; l'autre, sa dissolution et le soutirage de l'eau de Seltz.

Appareils de dégagement, dépuration et de condensation. — La planche XI (fig. 1) indique F ensemble et les détails de ces deux parties : la première, de A en E; la deuxième, de E en ri. A, vase en bois doublé de plomb intérieurement (*), dans lequel on verse l'acide sulfurique par une tubulure a que Ton bouche en* suite. Un tube en plomb b permet de faire couler à volonté par le robinet V (ou dans quelques appareils à l'aide d'une soupape de fond mue par une tige verticale qui passe dans un stuffingbox et sort au-dessus du vase) l'acide dans le vase inférieur B; celui-ci communique par sa partie supérieure avec le haut du vase A, au moyen du tube, toujours ouvert, aa, qui établit l'égalité de pression entre ces deux capacités.

Le vase B en fonte, doublé de plomb, reçoit, par une tubulure,^, la craie ou carbonate de chaux délayé dans l'eau. Ce vase est muni d'un agitateur à manivelle extérieure qui met en mouvement la craie, l'empêche de se déposer et favorise l'action de l'acide sulfurique qui arrive graduellement par le tube b.

L'acide sulfurique décompose le carbonate.de chaux, CaO,COa, forme du sulfate de chaux, CaO,SO', et met en liberté l'acide carbonique COa, qui se dégage et passe par le tube ce dans l'eau du laveur G, qu'il traverse en petites bulles.

Ce laveur est un baril ou cylindre en bois doublé de cuivre étamé, contenant de l'eau, destiné à retenir les matières étrangères qui pourraient être projetées; l'acide carbonique épuré passe par le tube ddd à double courbure, dans la cloche ou gazomètre E. A mesure que cette cloche s'emplit de gaz, elle s'élève; mais, suivant que la consommation du gaz acide carbonique par la deuxième partie de l'appareil la vide plus ou moins, elle s'abaisse, et l'on fait en conséquence couler plus ou moins vite l'acide sulfurique sur la craie.

Le gaz est aspiré du gazomètre E par une pompe E', mue à l'aide d'une manivelle F et de l'excentrique h : un volant (sorte de roue en fonte) F' entretient l'uniformité du mouvement. L'acide carbonique est ainsi dirigé par le deuxième tube à double courbure ee vers le robinet p qui le laisse passer dans la

(*) Dans les localités où l'acide chlorhydrique est a bas prix, on l'emploie (étendu d'eau pour éviter qu'il soit fumant) de préférence à l'acide sulfurique, et alors la doublure intérieure du vase destiné à contenir cet acide, la soupape et le tube, sont en gutt a -percha, qui résiste parfaitement à l'acide chlorhydrique étendu de son volume d'eau, tandis que le plomb serait attaqué.

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pompe £r; celle-ci la refoule par le tube à robinet/?/?' dans le vase condensateur H ; la même pompe E' attire par une deuxième ouverture du robinet/? et refoule simultanément dans le vase H l'eau qu'elle puise dans un baquet /* par un tube f \ la clef du robinet /?, suivant la position qu'on lui donne, laisse à l'eau et au gaz des passages égaux ou augmente l'un en diminuant l'autre : il en résulte qu'à volonté on ajoute plus ou moins d'acide carbonique dans l'eau. On emploie généralement l'eau potable des rivières ou des fleuves , que Ton doit rendre limpide en la laissant déposer dans deux bassins et en la faisant filtrer au travers de couches de sable ou gravier graduellement plus fin, avant de la diriger dans le vase condensateur.

La dissolution du gaz est favorisée par un agitateur à palettes s, s, s qui reçoit le mouvement en même temps que la pompe , et du même axe qui fait tourner la manivelle F, le pignon s étant commandé par la roue d'engrenage à la suite de l'excentrique h.

Le degré de saturation ou l'excès de pression qui retient- le gaz s'annonce au moyen des indications d'un tube manométrique r marquant, par l'ascension du mercure jusqu'aux traits numérotés ô, 6, 7, 8, 9 et 10, un nombre de 5 à 10 atmosphères. On tire ordinairement le liquide chargé à 6 atmosphères pour les bouteilles à bouchons et de 7 à 8 pour les siphons. Si la pression baissait pendant le tirage, on tournerait le robinet/? de façon à augmenter l'aspiration du gaz; et si la pression venait à dépasser la limite, on tournerait dans le sens contraire, afin de faire affluer plus d'eau et moins de gaz.

On peut rendre l'absorption du gaz acide carbonique beaucoup plus facile (en été surtout) à l'aide d'un serpentin en étain plongé dans de l'eau de puits qui se renouvelle, et dans lequel circule l'eau potable filtrée, avant de se rendre dans le vase condensateur où se fait le mélange intime de cette eau avec le gaz par F agitation mécanique.