VI. — Composition chimique

Cavendish a montré le premier que la proportion d'oxygène et d'azote dans l'air ordinaire est constante. Berthollet trouva que l'air en Egypte était composé de 21 oxygène et 79 azote, en poids = 23,22 oxygène; 76,78 azote. Davy a confirmé ce résultat pour l'air de Bristol et de la côte de Guinée. Des expériences faites simultanément, le môme jour et à la même heure, à Paris, à Berne et sur le Faulhorn, ont donné pour moyenne de poids d'oxygène : Paris, 23,04 ; Berne, 22,95 ; le Faulhorn, 22,97 ; ce qui donne pour moyenne générale du poids d'oxygène, 23,01 = 20,81 en volume, l'azote donnant en volume 79,19. Voici d'autres résultats d'analyses : l'air de Genève, analysé par M. Marignac, a donné en poids d'oxygène, 22,98 ; l'air de Copenhague, analysé par M. Léwy, 22,998; l'air pris en mer, par le même, 22,575 ; l'air de la côte, par le même, 23,016; l'air de Bruxelles, analvsépar M. Stass, 23,04 et 23,08.

Au demeurant, l'air renferme, suivant M. Dumas, 2,300 d'oxygène pour 7,700 d'azote; en volume, 208 du premier pour 792 du second, ou 20,81 oxygène et 79,19 azote. Il renferme en outre de 6 à9 millièmes de vapeur d'eau et de 3 à 6 dix-millièmes d'acide carbonique en volume, soit qu'on le prenne à Paris, soit qu'on le prenne à la campagne; ordinairement il en renferme 4 dix-millièmes. De plus, il contient une quantité presque inappréciable de ce gaz hydrogène carboné qu'on nomme gaz des marais, et que les eaux stagnantes laissent dégager à chaque instant. La foudre, en sillonnant l'air, y produit de l'acide nitrique par la combustion de l'azote ; de là des nitrates dus à la saturation des bases qui se trouvent dans l'air, et delà sans doute aussi les nitrières naturelles, car M. Boussingault a remarqué aux environs de Rio-Bamba que le nitre se forme de préférence dans les lieux où les orages sont fréquents. Les déterminations faites parGrûge, de Mulhouse, et par Kemp (air pris à 300 pieds au-dessus de la mer d'Irlande) sur la quantité d'ammoniaque contenue dans l'air, ont donné des résultats trop élevés ; M.R.Fresenius(l), cnopérantsur 12000à 15000 litresd'airaumoins,

(t) Annales de chimie el de physique. Juin 1849, p. 208.

350 IIYGIÈNIl PRIVÉE.

les a rectiliés, et il a trouvé comme moyennes, pour 100 000 parties d'air : ammoniaque, 0,133 ; oxyde d'ammonium, 0,205; carljonate d'ammoniaque, 0,379 ; l'air nocturne est un peu plus riche d'ammoniaque que l'air diurne, différence due peut-être aux phénomènes de la nutrition des végétaux et à la précipitation de l'ammoniaque accumulée dans l'air par la rosée au lever du soleil.

C'est aussi par une action peu connue de l'électricité que l'ozone se produit dans l'atmosphère. Sous ce nom, le professeur Schoenbein (de Bâle), désigne l'oxygène amené à un état particulier, soit sous l'influence des décharges électriques, soit sous l'influence de certains agents pondérables tels que le phosphore. Vers 18ZiO, Schoenbein s'aperçut que l'oxygène qui se dégage au pôle positif d'une pile employée pour décomposer l'eau possède une odeur analogue à celle du phosphore et du soufre en combustion, à celle * qui se manifeste par suite des décharges électriques, ou quand la foudre éclate ; il conslala que l'on ne recueille d'oxygène odorant qu'en prenant pour électrodes du platine ou de l'or, tandis qu'avec les métaux oxydables on n'obtient que de l'oxygène ordinaire. L'ozone, comme l'oxygène ordinaire, est gazeux, d'un pouvoir oxydant extraordinaire; car il oxyde à la température ordinaire la plupart des matières oxydables simples et composées, organiques et . inorganiques, et c'est la raison pour laquelle l'ozone détruit avec une si grande énergie l'hydrogène sulfuré, toutes les substances miasmatiques d'origine organique, les couleurs végétales, etc. Il décompose les iodures métalliques en éliminant de l'iode, et Schoenbein a mis à profit cette circonstance pour vérifier la présence de minimes quantités d'ozone dans l'air : une bande de papier qu'on a plongée dans un mélange de colle d'amidon et d'une petite quantité de solution d'iodure de potassium devient un réactif de l'ozone qui surpasse de beaucoup en délicatesse le meilleurs galvanomètre ou l'odorat le plus fin. Une quantité d'ozone trop faible, dit de la Rive (1), pour polariser un métal d'une manière sensible, ou pour a tt"ecter l'odorat sulfil, encore pour bleuir à un degré prononcé le papier réactif.

L'ozone produit sur l'organisme des eff'ets très marqués qui rappellent ceux du chlore; le plus apparent est l'irritation ou l'inflammation des membranes muqueuses. Schoenbein ayant placé pendant une heure un lapin adulte et vigoureux dans un air artificiellement organisé, l'a vu périr quelques heures après l'expérience

(1) Traité théorique et pratique d'électricité, etc. Paris, 1856. t. 11, p. 411.

CIRCUMFUSA. — ATMOSPHÈRE. 351

avec des symptômes de plilegmasie des muqueuses. La quantité d'ozone consommée par l'animal s'étant élevée tout au plus à 2 milligrammes, Schoenbein en conclut que l'ozone doit être un gaz des plus délétères.

L'air contient presque toujours de l'ozone, mais en quantité très variable, selon les saisons, l'état météorologique, la hauteur du lieu d'observation et les circoustances particulières des localités. Ainsi, pendant l'hiver, il y en a plus dans l'air qu'en été; le maximum, en hiver, s'observe pendant la chute de la neige. En été, les indications de l'ozonomètrese prononcent plus pendant un orage que par le beau temps. L'altitude aune influence marquée: on trouve d'autant plus d'ozone dans l'atmosphère qu'on s'y élève plus haut. Dans les écuries, dans les latrines, partout où il se fait un dégagement de gaz oxydables ou miasmatiques, on trouve peu ou point d'ozone (1 ). M. Bérigny (de Versailles) s'est assuré par une série d'observations : \ l°que l'ozone diminue quand la température s'élève ; 2° que, la i force élastique de la vapeur et l'humidité augmentant, l'ozone suit i la même progression ; 3" que fréquemment, le degré de l'ozone est en raison inverse de la sérénité du ciel ; U" qu'il existe un rapport direct entre l'électricité et l'ozone, et que leurs courbes sont parallèles. MM. Bérigny et Silbermann ayant mis simultanément en f expérience (aoiit 1855), l'un à Versailles, l'autre à Paris, du papier • ozonométrique envoyé par Schoenbein, le premier obtint seul des signes d'ozone dans l'air ; le second ne vit sur son papier aucune nuance d'ozone; et, craignant qu'il ne fût altéré, il le soumit à î l'électricité qui lui communiqua une teinte bleue, indice positif de la î validité de son ozonomètre(2). On doit donc admettre que le papier ozonométrique, mis en expérience à l'air libre, subit une dé(^,ompo- » sition par l'elîet de l'électricité atmosphérique, et, par conséquent, ' que l'ozone n'est que de l'oxygène électrisé, ainsi que L^Jarignac et delà Rive l'ont démontré directement en soumettant de l'oxygène ' pur et sec à l'action d'une série d'étincelles électriques ou d'un courant électrique continu. Aussi MM. Pelouze et Fremy ont-ils < proposé de substituer cette dénomination à celle d'ozone (3).

C'est en 1850 que Schoenbein reconnut qu'une bande de papier amidonné et renfermant une faible proportion d'iodure de potas- : (1) Les détails qui précèdent sur l'ozone sont extraits d'une communicatiou manuscrite que M. Schoenbein nous a faite le 28 novembre 1855. i (2) Mémoires de médecine cl de chirurgie miliiaires, 2' sér., t. XVI, 1856. I {^) Traité de chimie générale, i86i, t. l, iTo,

352 HYGIÈNE PRIVKR.

sium, constitue le réactif le plus sensible pour constater la présence de l'ozone dans l'air ; exposée à l'air, elle passe du blanc, qui est sa couleur avant l'expérience, à une nuance plus ou moins foncée de bleu, suivant la quantité d'ozone qui existe dans l'atmosphèie. Le blanc répond sur l'échelle ozonomélrique à l'absence de ce corps, et la coloration bleue la plus intense qu'il produit sur le papier en mettant l'iode à nu, indique son maximum dans l'air; l'espace chromatique compris entre ces deux termes est divisé en dix. Tel est l'ozonoscope qui permet d'évalucîr les variations journalières de l'ozone atmosphérique. M. Bérigny, ayant placé du papier ozonométriquedans un abri qui le protégeait contre le soleil et la pluie, a vu qu'il s'y comportait comme en plein air ; pour vérifier s'il n'est pas modifié par un certain degré d'acidité de l'air, il a expérimenté simultanément sur du papier tournesol et sur du papier ozonométrique : le premier est resté intact, tandis que le second revêtait la nuance la plus foncée. Plongés une heure dans l'eau distillée et dans l'eau non distillée, deux échantillons de papier ozonométrique sont restés aussi blancs qu'avant leur immersion; mis a cheval sur un fil de soie, attachés avec une épingle, une cheville de bois, un ivoire d'animal, suspendus à un fil, ils ont toujours donné le même résultat.

Les physiciens, et surtout les médecins, ont compris immédiatement l'intérêt que pourraient offrir les observations ozonometrinues- MM. Simonin, à Nancy; Berigny, à Versailles; Boeckel, a Strasbourg; Wolf, à Berne ; Billiard , à Corbigny ; Gaillard en Amérique, etc., s'y sont appliqués : nous examinerons plus loin leurs résultats et leurs opinions. ^ u

Les recherches de M. Chatin ont démontre que l air contient d l'iode; à Paris, on a trouvé l/500« de milligramme par ZiOO litres

"^'fa latitude ne modifie pas sensiblement la compositmn deratmosDhère puisqu'elle a été trouvée identique a Pans a Genève, a ruxeUes à^aUlt-Péterbourg. à Copenhague, entre Liverpoo e ia V^' C -uz, à Madrid, etc. Les 'analyses comparatives d un tr^ Innd nombi; d'échantillons d'air recueillis sur divers points d VFuiODe et dans les contrées les plus lointaines, n'ont fourni M TegnauU que des variations d'oxygène comprises entre 20 9 e 210 nom 100. Il arrive quelquefois que l'air ne contient que m clox gèn dans des circonstances qui se produisent plus so i leni ans' les pays chauds. Les échantillons d'air recueillis pa. le

CIRCUMFUSA. — ATMOSPnÈRE. 353

capitaine Ross, dans les mers polaires en 1848 et 1849, ont donné à l'analyse des résultats qui ne s'éloignent guère de la composition de l'air normal.

L'uniformité de constitution chimique de l'atmosphère, quant à sa proportion d'oxygène et d'azote, n'est pas altérée par l'altitude ; les analyses d'air pris à de grandes hauteurs (7 000 mètres) par Gay-Lussac, démontrent ce fait. M. Dumas n'a point trouvé de différence entre l'air de Paris et l'air pris simultanément sur le : Faulhorn par MM. Martins et Bravais, et, dans les Alpes, par M. Brunner. Sur les montagnes très élevées, on trouve plus d'acide carbonique que dans les plaines, et sa proportion y reste la même jour et nuit.

Nous signalerons les particularités chimiques de l'atmosphère maritime en nous occupant de la mer (voy. Eaux). Au-dessus des r grands lacs, la proportion d'acide carbonique est moindre qu'à la surface de la terre ; la différence est de 5 pour 1000 d'air.

Dans l'air libre se répandent certains principes qui émanent de foyers de décomposition organique; il en sera question plus loin. M. Chevallier s'est assuré que l'air atmosphérique de Londres contient de l'acide sulfureux, provenant sans doute du soufre contenu dans le charbon de tèrre; suivant lui, il existe dans l'atmosphère de Paris de l'acétate et.clu sulfhydrate d'ammoniaque. M. Boussingault y a trouvé, en mars, en avril et mai, de l'hydrogène, probablement à l'état protocarboné, dont il évalue la proportion à 0,0001. Il 1 existe dans les villes , comme dans les habitations, des sources r nombreuses qui peuvent souiller l'atmosphère (voyez, tome II, s Egouts, etc.). On s'est livré à bien des recherches pour découvrir r dans l'atmosphère libre la cause des maladies qui frappent des populations entières, et tantôt on a prétendu y avoir rencontré quelque matière particulière, tantôt on a nié toute altération de l'an\ A ces résultats contraires s'appliquent avec justesse les réllexions suivantes de M. Clievreul (1): « Premier cas : sil'on a reconnu un composé de carbone et d'hydrogène dans une atmosphère prétendue viciée, au moyen d'un réactif comburant, ou i si l'on a conclu qu'il s'y trouvait un miasme, parce que l'eau qu'on avait précipitée de cette atmosphère par un moyen quelconque avait présenté les phénomènes qui résultent de ladécomposition spontanée des matières organiques, on n'a point justifié cette

(1) Ra/pport de l'Académie des sciences, 1 S mars 1839.

35/j HYfiliiNE PIUVKK.

conclusion par une cxpcruinco qui uuiail. consiste à déniotilrer la propriété délélére dans les deux malières. Cependant cette preuve était absolument indispensable, car il sul'lit de se rappeler que des huiles, des acides enipyreumaliques, se dégagent incessamment dans l'atmosphère, par suite de nos combustions incx>mplètes ; que l'hydrogène carboné se développe dans la vase des marais; que des matières organiques volatiles, telles que des essences, des arômes, etc. , se dégagent des végétaux et des animaux, pour ôlre convaincu qu'en soumettant un volume d'air suffisant aux procédés précités, on démontrera dans l'air ordinaire non vicié l'existence d'une matière organique, d'un carbure d'hydrogène. - Deuxième cas: dans le cas contraire, où l'on a nié la présence d'un miasme, d'une matière délétère d'origine animale dans une atmosphère, parce qu'on n'a pu y démontrer par des procédés eudiomélriques aucun corps étranger à la composition normale de l'air, on a été trop loin. 11 peut y avoir dans une atmosphère une matière délétère qui échappera au chimiste, parce qu'elle y est en proportion trop faible... »