CHAPITRE IV

L.*acide carbonique^ toit iibre, soit combiné, fait toujour» partie des eaux, de quelque nature qu'elles soient.

Ce gazy désigné pendant longtemps sous le nom d esprit mi'néralf n'avait pas échappé, en ce qui concerne les eaux, à la sagacité d'Hoffmann. Ce savant avait parfaitement vu que l'acide carbonique, tel qu'il se dégage des eaux, jouait un rôle immense dans les trois règnes de la nature. Cest Veêpriî minéral^ dit«il.

qui s'échappe sous forme de huiles des eaux minérales^ qui fait éclater, par la chaleur, les hoxiteilles dans lesquelles on tien fermées les eaux gazeuses» Enfin, Hoffmann avait encore reconnu que Tacide carbonique en dissolution dans Teau rougissait le papier de tournesol; aussi n'hésita-t-il pas à le ranger parmi les acides.

Plus tard le nom d'esprit minéral fut remplacé par celui d'air fixe, gaz crayeux, esprit de la craie, et enfin d'acide carbonique, qui, disait Bergmann, est le véritable esprit des eaux minérales froides.

§ I^'^. — Aolde carbonique et carbonates dans les eaux donces.

La présence constante, mais en minime proportion, il est vrai, de l'acide carbonique dans l'air fait aisément comprendre que toutes les eaux atmosphériques en renferment; on sait que Teau de pluie, la neige, la grêle, le givre, la rosée, en sont sinon saturés, du moins imprégnés. Peu d'expériences sont venues jusqu'à ce jour faire connaître la quantité d'acide carbonique que ces différentes variétés d'eau contiennent, et on ignore s'il forme, comme l'acide nitrique, du carbonate d'ammoniaque. Jusqu'à ce qu'il en soit autrement, nous représenterons l'acide carbonique des eaux atmosphériques en grande partie à l'état de dissolution et de liberté.

Dans les eaux de puits et de sources, la plus grande partie de l'acide carbonique s'est unie aux bases en produisant des carbonates neutres, ou mieux encore des bicarbonates. Seul, M. Maumené n'admet pas que les carbonates neutres, insolubles de leur nature, soient renfermés à l'état de bicarbonates solubles dans l'eau. Si l'acide carbonique, dit-il, influe sur la solubilité de ces carbonates, ce n'est pas en vertu de l'action chimique, mais seulement de la force de dissolution. L'acide carbonique n'est pas le seul agent de dissolution des carbonates, certains sels ont aussi la puissance de détruire leur insolubilité. Dans les eaux naturelles, les carbonates sont dissous en partie par l'action de l'acide carbonique, et en partie par l'action des autres matières salines.

Nous sommes loin de partager l'opinion de M. Maumené, car il est difficile d'admettre que des carbonates alcalins, terreux

et métalliques, de la nature de ceux qui existent dans les eaux en général, puissent se trouver à côté de l'acide carbonique dissous sans donner lieu à des bicarbonates, ainsi que nous le voyons dans nos laboratoires.

Les eaux stagnantes contiennent également de l'acide carbonique libre et des bicarbonates. D'après M. Eug. Marchand i, l'eau des mares serait à peine chargée d'acide carbonique libre, résultat qu'il attribue à la décomposition plus rapide des matières organiques ; aussi Teau de ces lieux est-elle plus saturée d'oxygène que les eaux pures.

Avant M. Eug. Marchand, M. Morren avait démontré que l'acide carbonique et l'oxygène dissous dans les eaux douces sta- |];nantes se trouvaient en raison inverse l'un (Je l'autre ; d'où il conclut que les parties vertes des plantes et les animalcules décomposent, sous l'influence des rayons solaires, l'acide carbonique pour s'en approprier le carbone en éliminant l'oxygène. Lorsque les végétaux et les animaux disparaissent des eaux, la proportion d'acide carbonique augmente, tandis que celle de l'oxygène diminue. Suivant M. Morren, la proportion de gaz carbonique dissous dans les eaux douces courantes et autres ne s'élève pas à plus de 2 à 4 p. 1 GO.

Nous venons de dire que toutes les eaux qui s'épanchent à la surface du sol sont chargées et d'acide carbonique et de bicarbonates, mais la proportion du premier subit plus particulièrement l'influence de la température. Il est généralement admis que les eaux retiennent d'autant mieux le gaz carbonique qu'elles sont plus froides, et que la proportion n'en est jamais très-élevée. D'après M. Péligot, l'acide carbonique, dans les eaux des rivières, entrerait pour moitié dans le volume des gaz que l'on recueille lorsqu'on fait chaufl'er l'eau, et de plus le volume ne serait jamais constant, ainsi que le prouve le tableau suivant :

iO janvier. 16 février. 20 février. 24 mars. 28 mars. 11 avril. 18 mai. 53,6 54,6 4-2,8 40,0 30,0 43,3 40,0

Il est fort à croire que les différences précédentes S3 font en-

1. Eug. Marchand, de Fécamp. Des eaux potables. {Mémoires de V Académie de Médecine, Paris, 1855, 1. XIX.)

378 EAtrX DOUCES ET EAUX MKIÉRAUS

core plus sentir pendant les mois les plus chaoâs de Yatmée et suivant qne Fean a été sonmise à une forte insoUttion oq à la lumière diffase.

D'après le même auteur, toutes les eaur de rnrières contiendraient de % à 30 centimètres cabes de gaz adde carbonique par litre de liquide. Ne trouvant pas dans f air atmosphérique une semree assez abondante d'acide carlwoique poar saturer à ce degré toutes les eaux douces et l'eau de mer qui couvrent la surface du g]obej M. Péligot se demande ^il ne proviendrait pas des entrailles mêmes de la terre. Cette hypothèse est en effet )a sente qui sort admissible ; ensoite elle vieift corroborer certainikbits que nous avons été à même d'observer.

A notre sens, la terre peut être regardée comme une source incessante et inépuisable de gaz acide carbonique. Sans parier, comme le fart M. Péligot, des volcans de réqnateur qui, d'après M. Bonssingaolt, dégagent des gaz dans lesquels Tacide <»ii>onique entre pour 0, 95, et des terrains volcaniques de rislande, qui, d'après M. Bonsen, laissent écbap^r des produits gazenx constitués, pour la plus graonde partie, par de Facide carbonique, nous dirons encore que, plus près de nous, le sol des volcans éteints abandonne des quantités considérables de ce gaz. Les terrains volcaniques du Virarais et de l'Auvergne sont précisément dans ce cas ; anssi les eaux des ruisseaux et des rivières qui coulent dans ces parties de la Franoe sont souvent Irafversées par des bulles de gaz carbonique, dont une partie se dissénmie dans l'espace et l'autre entre en dissolution : la plupart des eaux minérales qui prennent naissance dans ces terrains ou dans le voismage sont aussi les plus saturées} d'acide carbonique.

Mais si les dégagements se font voir dans les parties basse» oti s'écoulent les eaux, rien ne s'oppose h ce qu'ils puissent exister également dans les parties élevées. Dans les mcmtagnes du Vivarais, par exemple, on rencontre des mofettes ou puits d'acide carbonique, qui rendent les lieux inhabitables à une certaine distance.

Tout tend donc à faire supposer que ces émanations qui, d'après de Humboldt, apparaissent comme un dernier effort de l'activité volcanique, sont rorigine principale de l'acide carbonique disséminé dans l'air et dissous dans Tean.

ACIDK. CABBOl^UfJE MI GÀBBOXATfiS 37»

Les ¥«es préeédeste» ont appuis loBgleiDpft déjsi été coiposée& par ub sayaostnaturatiâte, H. Laeoq ^ qoi^ ccHnute M«. Péligot^ xvaàt énoâ» l'apiiBon qae presque tout l'acide caritMui^uâ des eaux douces et de l'eaul des loers avait pow poitst de dé* pari les couches inférieures de la terre. Et^ c'est le gas, dit^il) qoi^ en âiesoluitiaiL dans tes eans. de pluie et les eaox: coanuailesy apporte aux végétaux te principal éléniant de ksur ocgaaiaiition, (fatrk-^àre te eacbenev

Chaque- chimiste adopte une méthode particulière peur représenter Tacide carbonique uni aux bases dans les eaux doucesv Les oxydes qm servent bypotbélâquenient à saturer cet acide sont la so«bdey la potasse, Toryde de fer^ l'oxyde d^/naAgmèse et quelquefois Fammoiriaqtte. Pour enpKquffl* la ^ssolution de ces sels neutres, on les calcule généralement comme bicari}onates are» excès d'acide .

§ IL — Acide carbonique et carbMiates Aa&s les eaax

minérales.

Presque toutes les eaux minérales contiennent de l'acide carbonique libre et combiné : comme exemples d'eaux complètement dépouillées de cet acide, on peut citer celles de Cransac et du Crol (Aveyron)^ d'Auteuil, près Paris, appartenant à la classe des eaux sulfatées.

La proportion d'acide carbonique est infiniment plus variable dans les eaux minérales que dans les eaux douces, et il est rare que les carbonates alcalins, terreux et métallictues n'y soient pas à l'état de bicarbonates avec excès d'acide.

Dans un grand nombre d'eaux sulfurées à base de sulfure de sodium, Fanalyse constate à peine la présence de l'acide carbonique et formant un carbonate neutre. C'est qu'un bicarbonate soluble ne peut se trouver avec du monosulfure de sodium sans produire de l'acide suif hydrique libre et un carbonate. Or, nous démontrerons que les eaux de cette catégorie, du moins lorsqu'elles sont prises au griffon, sont à peu près dépouillées diacide sulfhydrique.

1. H. Lecoq. Recherches »ur les eaux thermales, etc. Clermont-Fenrand,

L'acide carbonique libre et combiné se fait, au contraire, remarquer dans les eaux sulfurées, à base de sulfure de calcium. Mais la différence de profondeur à laquelle ces dernières se minéralisent, jointe à leur mode également différent de sulfuration, et enfin la composition du terrain d*oli elles sourdent, expliquent parfaitement la présence de cet acide. Nous verrons plus loin que l'existence constante d'une plus grande quantité d'acide carbonique dans les eaux sulfurées calciques a été l'une des causes invoquées par Fontan pour distinguer les eaux sulfurées entre elles.

Dans les eaux sulfatées et les eaux chlorurées l'acide carbonique ^se rencontre dans la grande majorité des cas, à l'état libre et combiné, et en quantité qui varie avec la température de l'eau et la constitution géologique du sol.

Beaucoup d'eaux minérales contiennent du gaz acide carbonique en si grande quantité que l'on en a formé autrefois une classe distincte, sous le nom de bicarbonatées acidulés. Ces eaux, qui sont de beaucoup les plus nombreuses, et qui sont justement appréciées par les thérapeutistes, sourdent des terrains de toutes les formations géologiques, mais principalement des terrains volcaniques anciens et modernes. Quelquesunes sont si peu minéralisées qu'elles peuvent être considérées comme de véritables dissolutions d'acide carbonique : telle est l'eau d'Orezza, en Corso. D'autres, au contraire, renferment plus de la moitié de leur propre volume d'acide carbonique, sans compter celui qui est combiné aux bases et aux oxydes, soit près de trois fois le volume de l'eau.

Les eaux les moins chargées d'acide carbonique jaillissent des terrains de transition et des terrains modernes.

Quant à l'origine probable de l'acide carbonique des eaux minérales, voici ce qu'en pense Dufrénoy * : a La liaison intime qui existe entre les volcans et les dégagements de gaz carbonique, donne lieu de croire que ce phénomène est, dans la plupart des cas, le résultat d'actions intérieures de la terre : dans quelques circonstances, l'acide carbonique est le produit de la décomposition des substances organiques disséminées dans les différents terrains secondaires ; mais les dégagements d'acide