CHAPITRE XXIV

La chaux est encore l'une des parties constituantes et consstantes des eaux douces et des eaux minérales. On citerait difficilement une eau naturelle, même celle qui s'épanche à l'état de pluie de l'atmosphère, qui n'en contienne pas au moins des traces. Elle est aussi l'une des substances les plus anciennement connues dans les eaux de toute nature. Formant en effet la base de la croûte solide de notre globe, on comprend facilement que cette base doive se rencontrer dans toutes les eaux avec lesquelles elle est journellement en contact, et que sa proportion doit être d'autant plus considérable que celles-ci ont traversé un sol plus calcaire. C'est ce que l'analyse constate d'une manière évidente.

§ I*r. — Sels de cbaux dam lei eaux doucei.

Les eaux pluviales, surtout dans le premier moment d'un orage, sont, comme nous l'avons dit, plus riches en sels de

chaux qu'à la fin. Elles les doivent aux particules que les vents soulèvent du sol et disséminent dans l'espace.

Dans les eaux douces de puits^ de sources et courantes, les sels de chaux forment la majeure partie des principes fixes. On peut cependant citer quelques eaux dans lesquelles ces com^ posés se trouvent en proportion moindre que celle des autres sels. Telle est Feau du puits de Grenelle, qui, d'après MM. Bou^ tron et 0. Henry, ne renferme pas plus de 0,0292 de bicarbonate de chaux, tandis que la potasse en est l'élément dominant.

Dans les eaux douces, en général, la chaux existe en combinaison tantôt avec Tacide sulfurique, tantôt avec l'acide carbonique. Quelques analystes la représentent aussi en combinaison avec les acides nitrique, phosphorique , chlorhydrique, fiuorhydrique et silicique; mais le sulfate et le bicarbonate de chaux sont, à n'en pas douter, les sels qui dominent. . Une eau douce peut-elle renfermer et du sulfate de chaux et un bicarbonate alcalin, de potasse ou de soude ? Beaucoup de chimistes répondent par l'affirmative. Ainsi, diaprés M.Eug. Marchand, deux dissolutions de sulfate de chaux et de bicarbonate de potasse en excès ne donnent lieu à aucun précipité. Ce qui démontre bien que dans cette circonstance le sulfate calcaire s'est dissous sans décomposition, c'est que si on traite le mélange par l'alcool, on en précipite le sulfate de chaux. La réaction n'a lieu que si on remplace le sulfate de chaux par du sulfate de soude et le bicarbonate de potasse par du bicarbonate de chaux. Dans ce cas, il se produit du sulfate de chaux qui se dépose et du bicarbonate de soude qui reste en solution.

Quoi qu'il en soit, la présence simultanée du sulfate de chaux et d'un bicarbonate alcalin dans une eau est un fait qui, quoir[ac encore à l'état d'hypothèse, présente cependant beaucoup de vraisemblance. D'une autre part, s'il n'est pas facile d'apprécier par l'analyse la part qui revient à l'acide sulfurique ou à l'acide carbonique, on ne peut nier que dans un grand nombre d'eaux douces la proportion de l'un de ces sels soit souvent supérieure à l'autre. Aussi pourrait-on diviser parfaitement les eaux douces de puits et de sources, en eaux sulfatées calciques, et en eaux bicarbonatées calciques.

Les eaux sulfatées calciques, désignées déjà sous les noms de séléoiteuses et gypseuses, proviennent, comme on sait, des

462 KAUX DOUCES ET EAUX MINÉRALÏS

puits et des sources creusés Awqb les terrains de sédiment supérieurs. Ce sont de toutes les plus riches en chaux : nous citerons comme exemple ceUes de BelleviUe et de Ménilmontant, dans lesquelles MM. Boutron et 0. Henry n'ont pas troayé moins de 1 gramme et plus de sulfate de chaux pour 1 litre, alors que les eaux de rivière n'en contiennent pas plus de 2 à 5 centigrammes pour la même quantité de liquide. Malgré cela, les eaux les plus chargées de sulfate de chaux n'en sont pas exactement saturées, puisque, à la température ordinaire comme à 100 degrés, 1 litre d'eau peut dissoudre 3 grammes

de ce sel.

Les eaux douces bicarbonatées calciques empruntent, comme les eaux sulfatées, leurs principes fixes aux couches des terrains qu'elles traversent, c'est-à-dire aux terrains crayeux et marneux ; mais souvent elles contiennent une proportion équivalente ou à peu près de sulfate de chaux, témoin celles d'Ar-

cueil.

Si des eaux de puits et de sources nous passons aux eaux courantes, nous trouvons encore des quantités notables de sels de chaux, mais moindres que dans les précédentes. Et d'abord, dans les eaux de cette nature, la chaux est-elle à l'état de carbonate neutre ou de bicarbonate ? Il y a une trentaine d'années, la chaux était représentée à l'état de carbonate neutre. Dupasquier est le premier qui ait émis l'opinion que cette base devait être calculée à l'état de bicarbonate très-soluble dans l'eau, et maintenu tel à la faveur de l'acide carbonique en excès : de-* puis cette époque tous les chimistes n'ont fait qu'adopter cette manière de voir.

Dans les eauic douces courantes, les sels de chaux proviennent du sol sur lequel elles ont cotilé ; plus le terrain est calcaire et facile à désagréger, plus les eaux sont riches en sels de chaux, et cela de la manière suivante : l'acide carbonique de Pair ambiant se dissolvant dans Teau, ne tarde pas, au contact du carbonate de chaux insoluble et fourni par le sol, à former du bicarbonate qui se dissout d'autant plus facilement que la proportion du gaz est plus grande. Les eaux de sources et les eaux attnosphériques, détrempant le sol, arrivent dans lesruis^ seaux tout à fait troubles ; là, elles abandonnent une partie de la terre qu'elles tiennent en suspension, pendant qu'une cer-

CHAUX iG3

taine portion de carbonate neutre de chaux se convertit en bicarbonate, et qu'elles dissolvent du sulfate de chaux. Mais ces sels, et surtout le premier, ne tardent pas à subir d'autres transformations et à diminuer de proportion : ainsi, lorsque les eaux qui en sont très- chargées arrivent dans les rivières et les fleuves, et qu'au lieu de la terre meuble ou d'un fond d'argile elles roulent sur un lit de sable, une petite portion de bicarbo^ nate de chaux se décompose. Les expériences de Dupasquier et de MM. Boutron et 0. Henry ont parfaitement démontré que sous l'influence d'une agitation continuelle^ et du choc répété que l'eau subit dans les rivières, le bicarbonate calcaire se décomposait en acide carbonique et en carbonate neutre.

Il en résulte que , assez forte dans l'eau des ruisseaux, la proportion du bicarbonate de chaux diminue dans l'eau des ri<vières et encore davantage dans les fleuves, ou, en d'autres termes, que plus une eau douce parcourt un espace étendu de terrain, moins elle contient de bicarbonate de chaux. L'expérience est venue, du reste, confirmer cette théorie. Ainsi, MM. Girardin et Preisser, analysant l'eau de la Seine prise à Paris et l'eau de la même rivière prise à Rouen, ont trouvé dans la première 0,1907 de principes fixes, et dans la seconde 1,1638. D*après ces chimistes, la différence a surtout porté sur le carbonate calcaire. Une notable partie de ce dernier sel s'était donc précipitée pendant le trajet de l'eau.

L'eau des sources d'Arcueil a encore donné à MM. Boutron et O. Henry des résultats dignes d'intérêt. Ainsi, l'eau prise à Rungis a fourni à l'analyse 0,380 de bicarbonate de chaux, et celle prise à sa destination, c'est-à-dire à l'Observatoire , n'en a plus indiqué que 0,218, soit près de la moitié en moins pour la même quantité de liquide.

Ceci explique suffisamment pourquoi les eaux des sources sont généralement moins bonnes que celles des rivières. En se décoq^posant ainsi, l'eau se purifie et subit une véritable analyse dont le résultat varie suivant qu'on l'examine près ou loin de son lieu d'origiile. L'étude attentive des concrétions produites par ces eaujc, dans les tuyaux dé conduite, rend bien compte de ce qui se passe dans cette circonstance. Ces substances, qui sont peu apparentes dans Tendroit même où l'eau se dirige dans les canaux, augmentent insensiblement et finis-

sent par diminuer. Ces concrétions, formées de couches successives et assez épaisses pour qu'on puisse les distinguer à l'œil nu, représentent les perturbations que l'eau a subie:?. Ainsi, si l'eau est parfaitement limpide, les dépôts ont une leinle à peu près uniforme; mais que par une cause ou par une autre elle vienne à se troubler, ils possèdent alors des teintes tout à fait en rapport avec l'impureté de l'eau elle-même.

§ IL -^ Sels de chanz dans les eanx minérales.

Les sels calciques faisant toujours partie, ainsi que nous venons de le dire, des différentes couches qui constituent la croûte solide de notre globe, se rencontrent également dans toutes les eaux minérales froides et thermales, et en proportion trèsvariable.

La nature et la quantité des sels calciques dissous dans les eaux minérales dépendent de la température de celles-ci et de la constitution géologique du sol. On sait que les eaux des terrains primordiaux, qui donnent le plus souvent naissance aux eaux thermales sulfurées ou bicarbonatées, contiennent peu de sels calciques. Il s en trouve cependant quelques-unes dans lesquelles la chaux domine assez pour qu'on ait pu les comprendre parmi les eaux sulfurées calciques : telles sont les eaux de Salies (Haute- Garonne), de Pinac (Hautes- Pyrénées) et de Cambo (Basses-Pyrénées). Dans ces dernières, la chaux y est supposée, partie à l'état de sulfure, partie à Tétat de carbonate, partie enfin à Tétat de sulfate. M. Filhol < a expliqué de lu manière suivante leur mode de minéralisation : c Dans les Pyrénées, c'est surtout dans les couches de plâtre qui ont accompagné le soulèvement des ophites que ces sources paraissent prendre naissance. Elles ont été primitivement salines et sont devenues sulfureuses par suite de la décomposition que les sulfates de chaux et de magnésie qu'elles renfermât ont éprouvée sous l'influence des matières organiques dont le sol qu'elles traversent est visiblement imprégné ; c'est presque toujours après avoir traversé des couches plus ou moins épaisses de tourbe^ ou après avoir parcouru des prairies, tourbeuses, que

l. lilhul. Uavkx minérales des Pt/renees, Parie, 1853, p. 420.

ces eaux acquièrent l'odeur, la saveur et les autres propriétés qui caractérisent les eaux sulfurées calciques. Il existe entre ces sources et les sources salines séléniteuses qui naissent sur plusieurs points de la chaîne des Pyrénées une relation évidente et incontestable. >

Les eaux minérales des terrains de transition, aussi chaudes que les précédentes, mais moins souvent sulfurées, sont plus saturées de gaz acide carbonique ; aussi la chaux qu'elles renferment est-elle considérée avec raison à Tétat de bicarbonate. Nous citerons pour cela les sources thermales de Vichy, de Néris et de Bourbon-rArchambault.

En remontant encore, nous trouvons les eaux des terrains de sédiment inférieurs et moyens qui, étant rarement chargées d'acide sulfhydrique et un peu moins saturées d'acide carbonique, contiennent à peine du sulfure de calcium et moins de bicarbonate de chaux. On y trouve à la place une grande quantité d'acide sulfurique combiné à la chaux. De ce nombre sont les eaux de Bagnères-de-Bigorre et d'Ussat, qui, d'après MM. Ganderax et Filhol, renferment une petite quantité de carbonate de chaux. L'eau de Gréoulx qui jaillit du terrain de sédiment moyen renferme du sulfure de calcium, du carbonate et du sulfate de chaux.

Les eaux qui sourdent des terrains de sédiment supérieur sont, comme on le sait, peu minéralisées ; mais la chaux à rétat de sulfate est l'élément dominant. Nous citerons comme exemple Veau de Passy ; les sources d'Enghien ont une origine semblable, mais le sulfate de chaux s'est trouvé ensuite réduit à l'état de sulfure de calcium.

Presque toutes les eaux minérales qui jaillissent des terrains à base de porphyre, de trachyte et de basalte, saturées d'une grande quantité d'acide carbonique, contiennent encore des proportions considérables de chaux représentée ordinairement à rétat de bicarbonate. Telles sont les eaux répandues dans la partie centrale de la France et qui tendent à se rapprocher de celles qui prennent naissance dans les terrains de transition.

Maintenant, si on consulte les analyses des chimistes, on voit la chaux représentée en combinaison avec les acides carbonique, sulfurique, chlorhydrique, fluorhydrique, phosphorique et silicique. Nous ferons à cet égard une observation qui

Lefort, â* édition. 30

a été seulement effleurée à Tarlicle du chlore. Dans tes eaux minérales chlorurées sodiques et dans beaucoup d'autres appartenant à k classe des carbonatées, sulfatées sodiques et même jusque dans les eaux douces , plusieurs auteurs ont inscrit une partie de la chaux à l'état de chlorure de calcium : mais Tétat actuel de la science permet difficilement d'adopter ce mode d'interprétation. Nous n'ignorons pas que dans les eaux , en général, la loi qui régit les affinités chimiques peut se trouver modifiée par plusieurs causes, mais nous ne pensons pas que ces modifications aillent jusqu'à admettre que le chlorure de calcium, à dose assez forte, puisse se rencontrer à côté d*un bicarbonate alcalin. Il nous semble donc plus rationnel de supposer que toute la chaux est à l'état de bicarbonate ou de sulfate, et le chlore à l'état de chlorures de sodium et de po tassium. Il n'y aurait que le cas où les acides carbonique et sulfurique se trouvent en quantité insuffisante pour saturer hypothétiquement toute la chaux, comme dans l'eau de Niederbronn (Bas -Rhin).

Les chimistes ont encore inscrit le silicate de chaux avec des bicarbonates alcalins dans les eaux sursaturées de gaz carbo nique libre. Cette hypothèse est encore peu admissible, eu égard à la décomposition des silicates terreux par les bicarbonates alcalins et surtout par l'acide carbonique libre. Mieux vaut donc, d'après les considérations que nous avons développées au sujet de l'acide silicique, représenter la chaux à l'état de bicarbonate, et l'acide silicique libre.

§ III. — Sels de ohauz dans Teas de mer.

L'eau des mers emprunte aux eaux des rivières et des fleuves les sels de chaux qu'elle renferme toujours.

D'après M. Usiglio, l'eau de la MéifiterFanée contîenl par litre 0,623 de chaux qu'il représente à l'état de sulfate et de carbonate; mais le plus grand nombre des analytstes rinacrivent en partie à l'état de chlorure de calcium.

La quantité de sels de chaux dans les eaux de cette provenance est*eUe la même dans toute l'étendue de leur masse? Il est probable que les sels calciques doivent y être partout dans le mémo rapport que les autres principes salins. Cependant,