CHAPITRE V

Les méthodes qui ont été indiquées pour le dosage de l'eau sont très-nombreuses, parce qu'elles ne sont pas également applicables à tous les hydrates minéraux ou organiques, gazeux, liquides ou solides ; mais elles reviennent toujours, soit à recueiUir ou à fixer l'eau sur une substance hygroscopique , de manière à en évaluer directement la quantité, soit à en rechercher la proportion par la perte de poids que subit la substance lorsqu'on la chauffe. De là, les noms de procédés direct et indirect j ou par différence, donnés à ces modes généraux d'analyse.

Il existe encore une méthode particulière qui est mise surtout en usage dans l'industrie, et qui est fondée sur la différence des densités des corps. Nous voulons parler de Yaréométrie.

Avant de rechercher le procédé qui convient le mieux pour doser l'eau d'un composé quelconque, il est indispensable de connaître l'action que la chaleur lui fait éprouver; il faut éviter, par exemple, qu'une température trop élevée n'altère le composé en dissociant ses principes constituants ; ainsi la température de + lOO* déshydraterait bien le chlorure de magné-

sium, mais il se dégagerait en même temps de l'acide chlorhydrique provenant de la décomposition partielle du sel.

§ P**. — Dosage de l'ean dans les gas.

L'air atmosphérique est, parmi les corps gazeux, celui qu présente le plus d'intérêt, au point de vue de la quantité d*eau dont il se sature. Pour cela on emploie deux méthodes distinctes, Tune dite physique, et l'autre chimique.

Par la méthode physique, l'eau de l'atmosphère s'évalue approximativement au moyen d'instruments particuliers désignés sous le nom d'hygromètres^ et qui reposent sur la propriété que possèdent les tissus organiques d'absorber avec une grande avidité l'humidité ambiante.

L'iu3trument le plus connu est F hygromètre à pheveu de de Saussure. Il a pour principe qu'un cheveu dépouillé de la matière grasse qui l'enveloppe, s'allonge lorsque l'air est saturé d'humidité et, au contraire, se raccourcit si l'air est sec. De Saussure a représenté par le nombre 100 le point où l'air est complètement saturé d'eau, et par 0 le point où l'air est d'une siccité absolue.

Mais l'hygromètre de de Saussure, quoique divisé en 100 parties dont chacune d'elles devrait être, par le fait, l'expression de la centième partie de l'humidité de l'air, ne peut indiquer que l'humidité relative de l'atmosphère; il résulte, en effet, des expériences de Gay-Lussac, de Melloni, et de divers auteurs, que lorsque l'aiguille marquait 60, par exemple, l'air ne contenait pas 60, mais seulement 40 à 50 pour cent de la quantité de vapeur qui serait nécessaire pour le saturer.

L'hygromètre le plus commode, sinon le plus précis, est le psychromètre dont l'idée première appartient à Gay-Lussac.

Cette méthode de déterminer l'eau de Tatmosphère consiste à observer simultanément un thermomètre sec et un second thermomètre dont le réservoir est maintenu constamment mouillé. De la différence des températures indiquées par les deux instruments, de la température absolue de l'un d'eux, enfin de la pression barométrique qui a lieu au moment des observations, on déduit la fraction de saturation de l'air dans lequel les thermioraètres sont plongés.

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pl^î^j^^dépouiUe de son eau.

Après récoulement de la totalité de Teau, on débouche le flacon, et on le remplit de nouveau afin de procéder à une 2* ou à une 3* opération. On enlève ensuite le tube en U, on le pèse et l'augmentation qu'il a subie représente la quantité d'eau contenue dans le volume déterminé d'air.

Quelques auteurs remplacent le chlorure de calcium par la pierre ponce imbibée d'acide sulfurique, mais avec ce dernier réactif on fixe également l'ammoniaque qui fait presque toujours partie de latmosphère. D'autre part, nous ajoutons de l'amiante très-divisée aux fragments de chlorure de calcium, parce que cette substance absorbe la solution saline à mesure que Teau s'accumule et facilite le passage de Tair.

§ IL — Dosage de Tean dans les corps Uqaides.

Le plus grand nombre des liquides ne pouvant supporter une température même modérée sans se volatiliser en partie ou en totalité, leur déshydratation directe par la chaleur ne devient pas réalisable. La proportion d'eau qu'ils contiennent s'évalue le plus simplement par la différence de densité ou pesanteur spécifique qui existe entre Teau et le liquide proprement dit ; pour cela, on se sert d'instruments particuliers, dits aréomètres, qui reposent tous sur ce principe de physique qu'wn corps flottant SUT un liquide en déplace un volume dont le poids est égal au sien propre.

Les aréomètres portent des dénominations spécialôs aux liquides pour lesquels ils sont appropriés; c'est ainsi qu'on connaît le pèse acide^ le pèse-alcool, le pèse-alcali, le pèse-sirop, le lacto-densimètre, etc., qui servent à évaluer la quantité d'eau contenue dans les acides, l'alcool, l'ammoniaque, les solutions de potasse et de soude, les sirops, le lait, etc.

Comme la graduation de ces instruments n'est pas la même pour tous, et qu'elle a été faite à des températures particulières, des tables dressées pour chacun des liquides permettent de faire les corrections nécessaires.

Nous ne devons cependant pas laisser ignorer que Taréométrie ne fournit le plus ordinairement que des résultats approximatifs, parce que la précision des instruments laisse souvent à désirer, aussi , pour les liquides dont on veut apprécier avec

plus de précision la composition, on se sert des moyens d'ana* lyse que nous allons signaler.

Si c'est un acide hydraté, on le sature par un oxyde, et le poids du sel obtenu, indiquant la proportion de Facide anhydre, fait connaître très-exactement celle de Veau. On dose ainsi l'eau de Tacide sulfurique en précipitant celui-ci par le chlorure de barium, et le poids du sulfate de baryte obtenu sert à déterminer, d'abord" la quantité d'acide sulfurique anhydre, puis la quantité d*eau qui était précédemment unie avec cet acide dont on avait préalablement pris le poids.

C'est par un moyen semblable qu'on dose l'eau des solutions d'acides chlorhydrique, bromhydrique,iodhydrique,cyanhydrique qui forment tous avec l'argent des précipités très-insolubles .

Pour les acides qui ne produisent pas de sels insolubles aussi faciles à doser que les précédents, et qui sont décomposables par la chaleur, on emploie les sels neutres qu^ils donnent avec la chaux; de ce nombre sont les acides nitrique, acétique, butyrique, formique, lactique, etc., que le carbonate de chaux sature en totalité. Pour cela, on prend du marbre blanc trèspur et très- compact, des billes par exemple, dont on détermine exactement le poids, et qu'on met ensuite en contact avec une quantité connue d'acide. Si celui-ci est trop concentré, on y ajoute un peu d'eau afin de faciliter la décomposition du carbonate calcaire. Dès que le dégagement d'acide carbonique a cessé, on retire le marbre, on le lave, on le sèche, et on le reporte sur le plateau de la balance. La différence dans les pesées représente le carbonate de chaux dissous. Du moment qu'on connaît la quantité d'oxyde de calcium combinée, ainsi que le poids de l'acide anhydre, et enfin celui de l'acide mis en expérience, on déduit facilement la proportion de l'eau contenue dans l'acide hydraté.

Enfin, lorsque les acides hydratés liquides, tels que les acides phosphorique et arsénique, peuvent former des sels qui résistent à une température élevée sans se décomposer, on les mélange avec de l'oxyde de plomb récemment calciné et pesé. Il se produit des combinaisons que la chaleur élevée déshydrate complètement. L'augmentation de poids subie par l'oxyde de plomb indique la quantité d'acide anhydre et ensuite celle de l'eau.

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:! ,j..s^:la flamme d'une lampe

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• -, '•"^T;i;.ft. .».;K-Si?ce; d'un bain-marie,

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îâ£5r et par l'air,

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.gS^mpérature à

î*'HSHI«HS- ■*

laquelle l'hydrate doit être soumis est indiquée par un thermomètre qui plonge dans le bain d'huile. L'appareil ainsi monté, on chauffe le bain d'huile au moyen d*une lampe à alcool jusqu'au degré voulu, et on fait le vide peu à peu. On considère Topération comme terminée lorsque l'humidité n'apparait plus

Fig. 10.

dans la boule vide du tube à chlorure de calcium, même lorsqu'on le refroidit en l'entourant de coton imbibé d'éther. Le petit tube qui renferme la substance déshydratée est pesé de nouveau et la différence indique la quantité d'eau perdue.

Lorsque les composés hydratés contiennent des principes gazeux qui peuvent se dégager en même temps que l'eau pendant qu'on les chauffe à une température élevée, les carbonates métalliques par exemple, on les analyse en fixant la vapeur d'eau sur un corps très-hygroscopique, tandis que l'acide carbonique se dégage. Voici comment nous réalisons cette opération.

On choisit un tube à analyse organique, bouché à l'une de ses extrémités, et d'une longueur de 20 à 25 centimètres environ. On le pèse, et on y introduit le carbonate dont on prend exactement le poids; au-dessus de ce sel, et à une distance de 4 à 5 centimètres, on place de l'amiante sèche, puis une seconde couche d'amiante imprégnée d'acide sulfurique monohydraté, et enfin une troisième couche d'amiante calcinée.

Le tube ainsi disposé est pesé, et on le chauffe vers la partie

seulement qui contient le carbonate. L'eau se volatilise et se fixe sur Tamiante sulfurique, tandis que le gaz carbonique se dégage. La diminution de poids faisant connaître la quantité d'acide carbonique dégagé, et une analyse spéciale ayant indiqué le poids de l'oxyde métallique, la différence représente la quantité d*eau.

Si Ton veut doser l'eau contenue dans des substances minérales qui ne se déshydratent qu*à une température fixe de 250 à 300^, on emploie, d'après la recommandation de Millon i, le bain d'alliage dont la composition est indiquée dans tous les traités de chimie. Le bain d'alliage consiste en une marmite de fonte, épaisse, d'une capacité d'un demi-Utre environ, que Ton remplit avec l'alliage fusible. La marmite est disposée sur un fourneau et, à Taide d'un support en bois, on fait plonger un thermomètre à mercure dans l'alliage en fusion. La substance est ensuite introduite dans un tube de verre, bouché à une extrémité, bien sec, long de 25 à 30 centimètres et du calibre d'un tube à analyse organique que l'on maintient dans le bain par un autre support. Par l'action de la chaleur, l'eau apparaît en rosée très-perceptible sur les parois du tube, et on Tenlève, à mesure qu'elle s'accumule, avec une feuille de papier Joseph, roulée autour d'une baguette de verre. Lorsque l'humidité cesse de se montrer, on retire le tube du bain, on l'essuie, on le fait refroidir dans une atmosphère close et sèche et on le pèse. La différence de poids avant et après l'opération indique la perte d'eau.

Enfin, lorsqu'il s'agit de déterminer la quantité d'eau contenue dans les substances qui peuvent résister à une température très^levée sans se décomposer, comme les oxydes terreux et métalliques, les phosphates, les silicates, etc., on dose Teau par la perte que ces matières subissent si on les chauffe au rouge dans un creuset de platine. Les résidus de la calcination attirant assez rapidement l'humidité de l'air, on les place sous une cloche à côté de Tacide sulfurique pour les faire refiroidir avant de les porter sur le plateau de la balance.

1. Millon, Recherches sur la constitution chimique des acides et ses bases, (Annales de chimie et de physique, 3* série, t. XIII, 1845, page 129.) ,

m EAUX DOUCES