TEMPÉRATURE
Temps froid depuis plusieurs jours; le thermomètre
marque — 10 degrés; la rivière cbarrie beaucoup.
Eau prise au large, en amont, & la hauteur du pont
de Ccrcy
Eau prise en aval, après sa traversée dans Paris, k peu
de distance du pont de la Concorde
Dégel et fonte de neiges. Eau prise aux environs du
Pont-Neuf.
Grande crue. Eau prise au même endroit
Nouvelle gelée. Temps neigeux. Eau pri^e au méiiie
endroit
Temps doux. Eau prise au mètne endroit
Forte crue. Eau priâe au même endroit
Temps doux depuis longtemps. Eau prise en amont, au
pont de Bercy
Eau prise en aval, au pont de la Concorde
1 UTRE
d'eau A Doanci
0,363 O.iOO
ce Au poids de ces matières fixes il faudrait ajouter celui des matières organiques, dont je n'ai pas tenu compte; ces dernières étaient quelquefois en proportion notable et donnaient au résidu desséché une odeur fétide (*).
« On remarquera que Teau prise en amont, c'est-à-dire au-dessus de Paris, a laissé un résidu salin un peu plus considérable que l'eau prise le même jour en aval. Ce résultat s'est présenté deux fois, le 19 janvier et le 11 avril. Yauquelin et M. Bouchardat avaient obtenu à peu près les mêmes nombres pour l'eau de la Seine qui entre dans Paris et pour celle qui en sort.
« Mais les eaux courantes tiennent aussi en dissolution de Tacide carbonique. On a généralement négligé de déterminer exactement la quantité de ce gaz qui existe dans les eaux, et on s'est peu inquiété de con-
(*) Dans des recherches plus récentes, M. Peligot est parvenu à extraire de Teau de Seine traversant Paris des traces d'urée cristallisable.
naître son origine. Cette quantité étant variable et l'air atmosphérique ne renfermant qu'une proportion de ce gaz très-petite et à peu près constante, on ne saurait admettre que tout Tacide carbonique contenu dans les eaux tire son origine de Tair, comme l'oxygène et l'azote auxquels il se trouve associé.
ff Tout le monde connaît l'appareil qu'on emploie pour extraire Tair (le Teau. C'est un grand ballon en verre d'une capacité connue, qu'on remplit exactement de l'eau qu'on veut examiner, et auquel s'adapte un tube également plein de cette eau qu'on engage sous une éprouvette remplie de mercure. En chauffant le ballon jusqu'à ce que l'eau soit en pleine ébullitiou, on en dégage les gaz qui y sont dissous, et qui sont recueillis et mesurés dans cette éprouvette.
« Cet appareil classique, qu'il faut, je crois, attribuer a Priestley, donne des résultats assez satisfaisants lorsqu'il s*agit de déterminer les rapports dans lesquels se trouvent l'oxygène et l'azote qui sont dissous dans l'eau. Mais en ce qui concerne Tacide carbonique qui accompagne ce gaz, il est tout à fait défectueux. Tous ceux qui s'en servent remarquent, en effet, que Teau qui passe dans l'éprouvette, soit par la dilatation que le liquide éprouve d'abord, soit par l'ébullition qui termine roxpérience, se trouve en quantité suffisante pour redissoudre en tout ou en partie l'acide carbonique qui s'est dégagé.
a Dans le but d'arriver à une détermination plus précise de ce gaz, j*ai cherché à modifier l'appareil ordinaire, tout en lui conservant le caractère de simplicité qui a fait jusqu'à présent son seul mérite. Je me ^c^$ d'une fiole à médecine jaugée, d'une capacité de 400 à 800 centimètres cubes seulement, que je remplis exactement, ainsi que le tube à dégagement, de l'eau que je veux analyser. Ce tube est adapté au ballon au moyen d'un bon bouchon, garni, pour plus de sûreté, d'une coiffe en
caoutchouc.
«Tapparcil étant complètement exempt d'air, on fait entrer à frottement, sur l'extrémité recourbée du tube de verre, un bout de tu}au en caoutchouc destiné à pénétrer dans l'intérieur de l'éprouvette et à s'y maintenir à une certaine hauteur. Le diamètre de ce tuyau est, par conséquent, à peu près égal à celui du tube, et sa longueur permet d'absorber, à un moment donné, toute leau qui se dégagera dans l'éprouvette, en ]^ laissant les gaz qu'on veut recueillir. Cette éprouvette est graduée et d'une capacité de 100 à 150 centimètres cubes. Comme on connaît d'avance approximativement le volume de gaz que l'ébullition de l'eau doit fournir, on règle la longueur du tube en caoutchouc d'après ce volume présumé ; l'appareil offre d'ailleurs une certaine mobilité qui permet à cet appendice flexible de monter ou de descendre à volonté dans l'intérieur de l'éprouvette à mercure.
78 PRfiOS D£ GHllRE INDUSTRIELLE. «
a Pour commencer Topération, on chauffe le mairas plein d'eau, le tube à gaz muni de son appendice en caoutchouc n'étant pas engagé dans la cuve à mercure; par la dilatation, une certaine quantité d*eau s^ccoule; on la recueille dans un verre et on soustrait le volume qu'elle représente de celui du liquide total qu'on a mesuré. Peu de temps avant que l'eau commence à fournir le gaz qu'elle contient, on engage le tube à dégagement sous l'éprouvette remplie de mercure ; celle-ci repose alors sur la tablette de la cuve, qui doit être de petite dimension, afin que le métal puisse s'échauffer assez facilement. L'eau entrant en ébuUition, et l'éprouvette étant presque remplie par le gaz et par Teau qui se sont dégagés, on écarte momentanément la source de la chaleur. Le vide qui se fait dans le matras par la condensation de la vapeur amène promptement l'absorption de l'eau qui se trouve dans l'éprouvette, et qui rentre dans le matras; cette absorption étant faite, on chauffe de nouveau. Il se dégage une certaine quantité de gaz qui s'ajoute à celle que la cloche graduée renferme déjà. En cessant de chauffer, lorsque cette cloche est presque remplie de gaz et d'eau, on produit une seconde absorption. On répète cette opération trois ou quatre fois, jusqu'à ce que le volume des gaz reste stationnaire. Enfin, l'eau qui se trouve dans l'éprouvette étant elle-même très-chaude, on l'absorbe une dernière fois par le même moyen, aussi exactement que possible. Je n'ai pas besoin de faire remarquer que le vide qui se produit rend ces opérations trèsrapides.
a En définitive, les gaz qui étaient primitivement en dissolution dans l'eau se trouvent dans l'éprouvette à mercure avec une très-petite quantité d'eau, dont le pouvoir absorbant se trouve encore diminué par la présence de quelques gros fragments de sel marin pur et fondu qu'on a introduits dans l'éprouvette à la fin de l'opération. On mesure ces gaz dans la cloche, et on détermine la proportion d'acide carbonique en absorbant ce gaz au moyen de la potasse. On fait alors passer dans un tube gradué plus étroit l'azote et l'oxygène qui restent, et on en fait la séparation par les procédés ordinaires. L'emploi de l'acide pjrogallique rend cette analyse très-prompte et très-sûre.
« En employant cet appareil pour déterminer le volume et la proportion des gaz que l'eau de la Seine tient en dissolution, j'ai été surpris d'y trouver une quantité d'acide carbonique beaucoup plus considér^lc que celle qu'on suppose y exister.
« Ainsi l'eau recueillie le 19 a donné, par litre, 54**,1 de gaz, composé de :
Acide carbonique 2'2««,6
Azole 21 ,4
Oxygène 10 ,1
Ce mélange gazeux contenait, par conséquent, 41,7 p. 100 d'acide carbonique.
« Abstraction faite de cet acide, 100 d'air de cette eau renfermaient, comme à Fordinaire :
Aïote 68,0
Oxygène 52,0
« J'ai déterminé la quantité d'acide carbonique, en ce qui concerne l'eau de la Seine, pendant les derniers mois de 1855. Voici les résultats :
« 100 parties du mélange gazeux contenaient en acide carbonique :
19 janvier. 19 février. SO février. >4 mars. 18 mars. Il avril. 18 mai.
55,6 M,6 42,8 40 50 45,5 iO
« Comme ces nombres représentent un minimum, je crois qu'on peut admettre que l'acide carbonique entre pour moitié environ dans le volume des gaz qui sont dissous dans l'eau de la Seine, et probablement dans l'eau de tous les fleuves et de toutes les rivières.
« Si ces observations sont exactes, si l'expérience démontre qu'en cifet toutes les eaux courantes tiennent en dissolution une quantité d'acide carbonique beaucoup plus considérable que celle qu'on supposait y exister, les conséquences qu'on doit tirer de ce fait, au point de vue de la physique du globe, de la géologie, de l'agriculture, méritent assurément de fixer toute notre attention. Cet acide carbonique, qui, sous forme de gaz, représente 2 et 5 p. 100 du volume de l'eau, a-t-il existé d'abord dans l'air atmosphérique, ou plutôt n'y existerait-il pas si l'eau n'intervenait pour l'absorber, pour le dissoudre? S'il en est ainsi, il faut attribuer à l'eau un rôle nouveau : on doit lui concéder une part importante dans la dépuration de notre atmosphère, dans le maintien des proportions dans lesquelles se trouvent les éléments gazeux qui la constituent.
< Je ferai remarquer que cette eau chargée d'acide carbonique laisse sa trace dans les différentes parties du végétal ; c'est probablement à elle qu'il faut attribuer ces sels calcaires qui s'accumulent de préférence dans les feuilles, et surtout le carbonate de chaux dont M. Payen a récemment constaté la.présence dans ces organes (de toute la grande famille des Crticées) (*). »
« Mais si ce rôle que j*attribue à l'eau est réel, si ce corps a, en effet,
(*) Le carbonate de chaux est en outre accumulé dans le tissu des noyaux de Celtis (orientaiit, ocddentali» et Toumeforiii), où ce sel calcaire remplace les incrustations ligneuses con> ternies dans les ttasus des noyaux d*un grand nombre d'autres fruits dits i noyaux (Mémoires de TU Payen sur les déreloppeinents des végétaux).
la propriété de se diarger, dans les conditions que j'ai indiquées, d'une forte proportion de cet acide gazeux qui, sans lui, se trouverait répandu dans l'atmosphère, l'acide carbonique doit se trouver dans Tean des mers.
« Les considérations qui suivent semblent établir qu'il en est ainsi : M. Usiglio a soumis à un examen très-attentif l'eau de la Méditerranée au point de vue de la nature et de la proportion des matières salines qu'elle renferme. D'après lui, cette eau contient par litre 0,117 de carbonate de chaux, et 0,003 d'oxyde de fer qui se trouvait aussi sans doute à Tétat de carbonate de protoxyde de fer. Ces quantités exigent, pour être tenues en dissolution, 28 à 30 centimètres cubes d'acide carbonique par litre d*eau, c'est-à-dire une quantité au moins égale à celle qui existe dans l'eau de la Seine.
« L'eau analysée par M. Usiglio avait été prise à la surface de la mer. On peut penser que la quantité des gaz dissous dans l'eau doit augmenter rapidement à mesure que l'eau se trouve à une plus grande profondeur. C'est ce qui résulte des analyses faites par M. Darondeau sur des échantillons d'eau de mer recueillis pendant le voyage de la Bonite a\ec l'appareil qu'on doit à notre illustre doyen M. Biot. Je citerai une seule des analyses de M. Darondeau. L'eau recueillie le 19 mars 1837 dans le golfe du Bengale, à la surface de la mer, contenait, par litre, 19*'%8 de gaz, lequel renfermait 13,9 p. 100 d'acide carbonique; celle qui a été prise le même jour à une profondeur de deux cents brasses a fourni 30''%4 de gaz, et ces gaz contenaient 58 p. 100 (ou 17",65) d'acide carbonique.
« J'ai cru pouvoir attribuer l'origine de l'acide carbonique des eaux de rivière à l'action dissolvante que Teau pluviale exerce sur l'air confiné dans la terre végétale. Celle-ci, renfermant des matières organiques qui, par leur combustion lente, produisent de l'acide carbonique, se trouve enveloppée d'une atmosphère qui, d'après les expériences de MM. Boussingault et Lewy, contient jusqu'à 250 fois plus d'acide carbonique que l'air extérieur. Ainsi l'eau pluviale qui tombe sur un sol plus ou moins fertile s'y charge d'acide carbonique. Celui-ci, à son tour, exerce son action dissolvante sur les carbonates terreux que cette eau, devenue eau courante, rencontre dans les (errains qu'elle traverse.
« Mais l'eau pluviale elle-même ne renfermerait-elle pas déjà l'acide carbonique que l'on trouve dans les eaux dont elle est l'origine? Pour répondre à cette question, j'ai dû déterminer la quantité d'acide carbonique qui se trouve dans Peau de la pluie.
« Le résultat de cette analyse est tel qu'on pouvait le prévoir. L'eau de la pluie donne par litre 23 centimètres cubes de gaz ; 100 volumes de ce gaz ne contiennent que 2,4 d'acide carbonique; le reste est un
mélange d'oxygène et d'azote dans les proportions babituelles, soit 52 d'oxygène et 68 d'azote pour 100 du mélange gazeux.
a Cette faible proportion d'acide carbonique est précisément celle qui doit exister dans l'eau pluviale, eonformément à la loi deDalton et Henry, en raison du coefficient de solubilité et des 4 dix-millièmes de ce gaz que contient l'air atmosphérique.
« Ainsi ce gaz se trouve en proportion bien plus considérable dans les eaux ordinaires que dans l'eau pluviale.
« Il était intéressant de rapprocher ce résultat de ceux que peut don« ner l'étude d'une eau d'une nature toute différente. Cette considération m'a conduit à soumettre à un examen attentif l'eau du puits foré de Tabattoir de Grenelle.
« Tout le monde se rappelle les circonstances qui ont précédé et suivi cette longue et coûteuse entreprise de forage. On sait qu'au mois de fé- Trier 1841, après sept années d'efforts continus, la sonde de M. Mulot, arrivée à la profondeur de 548 mètres, dans les sables verts, sous les argiles du gault, fait jaillir une masse d'eau qui n'est pas moindre de 800 à 1,000 mètres cubes par vingt-quatre heures.
<( La composition de cette eau, qui arrive, comme on sait, avec une température de 28 degrés, a été déterminée dès 1841 par M. Payen, et en 1848 par MM. Boutron et Henry. Ces analyses ont clairement établi que l'eau de ce puits artésien est de bonne qualité, qu'elle est mémo plus pure, moins chargée de matières salines qu'aucune des eaux qui alimentent la ville de Paris.
a II n'était pas hors de propos de rechercher si l'eau de ce puits, qui fonctionne depuis quinze ans, offre la même composition qu'en 1841 ou en 1848 ; j'ajouterai que le nouveau forage entrepris à Passy par la ville de Paris donne en ce moment un intérêt particulier à l'étude des eaux provenant de profondeurs considérables.
« Je m'occuperai d'abord de l'examen des gaz que l'eau du puits de Grenelle tient en dissolution.
« D fallait puiser l'eau à sa source même, c'est-à-dire introduire des Bacons vides dans le tube central qui l'amène au jour,
<c Je reçus le gaz dans une éprouvette graduée contenant déjà une dissolution de potasse. Ce gaz, dont le volume est égal à 24 centimètres cubes à 10 degrés pour 1 litre d'eau, est de Vazote pur. L'acide pyrogallique, le phosphore n'y décèlent point la moindre trace d'oxygène.
« Ce curieux résultat établit une différence bien marquée entre l'eau du puits de Grenelle et les eaux douces ordinaires, qui toutes, ayant eu le contact de l'air, renferment en dissolution une quantité considérable d'oxygène. Sous le rapport de la nature des gaz qu'elle contient, cette eau ressemble plus à une eau minérale qu'à une eau douce.
CaUOE niDUSTR. I. — 0
82 PRÉCIS DE GIIIMrE INDUSTRIELLE.
c( D'après mon analyse, le résidu salin qu'elle laisse par l'éyaporatian à siccité présente la composition suivante :
Pour 100 de résidu. Pour 1 lilre.
Carbonnlc de chaux 40,8 0,057,936
Carbonate de roagnésic il,5 0,016,33
Carbonate de potasse i4.4 0,020,448
Carbonate de protoxyde de >'. r. ... 2,2 0.003,024
Sulfate de soude il,3 0,016,046
HyposulRte de soude 6,4 0,609,088
Chlorure de sodium 6,4 0,009,088
Silice 7,0 0,009,9i
« Un lilre d'eau m'a donné 0*',l'i2 de résidu desséché.
« Les résultats qui précèdent s'accordent assez, en ce qui concerne les sels principaux, avec ceux qui ont été publiés il y à seize ans par M. Payen, pour qu'on puisse considérer cette eau comme ayant aujourd'hui sensiblement la composition qu^elle avait en 1841. Comme M. Payen et comme MM. Boutron et Henry, j'ai constaté que le résidu laissé par cette eau offre une réaction alcaline très-prononcée, qu'il doit au carbonate dépotasse.
« M. Payen a le premier appelé l'attention sur la présence de la silice dans cette eau ; il l'a fait avec d'autant plus de raison, que la proportion de ce corps est plus considérable aujourd'hui que celle qu'il a indiquée. D'après des dosages répétés un grand nombre de fois, j'ai retiré invariablement 7 parties de silice de 100 de résidu (*).
a Quoiqu'il soit assez difûcile de démontrer l'existence du fer dans l'eau qui a séjourné pendant quelques instants au contact de l'air, la nature ferrugineuse de cette eau ne peut pas être mise en doute; elle donne lieu, en effet, à une petite industrie créée par le gardien du puits qui, ayant un jour oublié dans le réservoir supérieur un verre qu'il retrouva le lendemain recouvert d'un dépôt ocreux, eut l'idée de colorer en jaune, par ce procédé, des vases en cristal ordinaire, qu'il vend aux nombreux visiteurs du puits. Ces vases, qui ne séjournent dans l'eau que quelques heures, prennent une teinte irisée assez belle, qu'ils doivent à un dépôt ferrugineux très-mince et très-adhérent. Un contact prolongé pendant huit à dix jours donne au dépôt ferrugineux une épaisseur suffisante pour ôtcr au verre toute sa transparence.
« J'ajouterai que le bassin qui reçoit l'eau sur la plate-forme se trouve
(*) Par stiite de ses remarques sur la constitution du tissu des végétaux et des feuilles en particulier, M. Payen supposait que la plupart des eaux naturelles, pour fournir à une application au»i étendue, devaient contenir de la silice ; il fit la vérification de cette hypothèse en analpant Teau de puits de Grenelle et depuis l'eau de la Seine {Annales de Chimie^ 2* séhe, t. I, p. 385, et Élude sur les gisements du phosphore, par M. Élie de Beaumont, llémoires de la Société d'agriculture, i866).
