DÉSIGNATION
DBS SOURCES.
ORIGINE DBS BAUX.
DBGRR.S HrDROTlMÉTRIQUES
Eau distillée
— de neige
— de pluie
— de TAUier
— de la Dordogne. . .
— de la Garonne . . .
— de la Loire
— Idem
— du puits de Grenelle.
— de la Soude
— de la Somme-Soude.
— de la Somme (département de la Marne).
— du Rhdne
— de la Saône
— de l'Yonne
— de la Seine
— Idem
— Idem
— de la Marne ....
— Idem ..... .
Recueillie à Paris, déc. 1854
— à Paris, déc 1854 . . .
— à Moulins, 5 mars 1855.
— k Libourne, près le pont
du chemin de fer, 26 mars 1855
— à Toulouse, 9 mai 1855.
— à Tours, 5 mars 1855. .
— a Nantes, —
— — 16 févr. 1855 .
— — 25 déc. 1854. .
— — id.
— - id.
— .— 17 avril 1853..
— - id.
— à 1,000 mètres en aval de l'embouchure de l'Armançon, 17 avril 1855..
— au pont d*Ivry, 15 décembre 1854
— au pont d*Ivry, 16 février 1855
— à Chaillot, 16 fév. 1855.
— à Charenton, 12 f. 1855.
— — 13 fév. 1855.
— de rOise
— de TEscaut
— du canal de TOurcq.
— d'Arcueil
— des Prés St-Gervais.
— de Bellevilie ....
— à Pontoise, 5 avril 1855.
— à Valencien., 5 av. 1855.
— — 23 fév. 1855.
— — id.
— - — id.
— - id.
Il suffit donc, comme on voit, de comparer le degré hydrotimétrique observé avec l'un des nombres inscrits dans ce tableau pour connaître la valeur de Teau mise en expérience.
MM. Boutron et F. Boudet ne se sont pas seulement bornés à déterminer en bloc la proportion de la chaux et de la magnésie contenue dans les eaux, ils ont fait de Thydrotimétrie un vélritable mode d'analyse quantitative de toutes les eaux douces. Les faits principaux sur lesquels ce procédé repose sont au nombre de trois :
1® La liqueur d'épreuve ou savonneuse titrée comme nous avons dit^ forme avec les bases terreuses (chaux et magnésie)
750 ANALYSIi CHIMIQUE
des sels gras insolubles, ayant une composition parfaitement définie, l'action qu'elle exerce est exactement proportionnelle à leurs équivalents chimiques.
^ Lorsque le degré hydrotimétrique esl inférieur à 25 et 30% la Hqoear d*épreuve est sans action sur les sels alcaKos (potasse et soude).
S"" Si l'on fait bouillir pendant un certain, temps les eaox douces, Les bicarbonates de chaux et de magnésie sont décomposés et ramenés à Fétat de carbonates neutres. Après le refroidissement du liquide^ on trouve que la moitié seulement du carbonate neutre de chaux s'est déposée, tandis que tout le carbonate de magnésie s'est redissous.
Pour connaître la proportion exacte de la chaux et de la magnésie renfermées dans une eau quelconque^ on procède donc de la mainère suivante :
A. On exécute un premier essai hydrotimétrique avec Teau, et on note le résultat-
B. Dans un autre volume d'eau, on vei^se de l'oxalate d'ammoniaque qui sépare toute la chaux. Un essai hydrotimétrique indique par la différence avec la première opération, la quantité de chaux précipitée au moyen de l'oxalate d'ammoniaque.
C. On fait bouillir un troisième volume d'eau pendant 20 minutes au moins, afin d'en isoler une partie du carbonate de chaux. La solution, ramenée à son volume primitif avec de l'eau distillée, est filtrée, et essayée à 1 hydrotimètre. Le nombre obtenu, comparé avec ceux observés, et avant l'ébullition, et avant la précipitation par l'oxalate d*ammoniaque, fait connaître la quantité de carbonate neutre de chaux précipitée par la chaleur.
Cette série d'analyses consiste donc à déterminer le degré hydrotimétrique de l'eau : !<* telle qu'on La puise ; 2<' après l'avoir précipitée par l'oxalate dammoniaque ; S"" après qu'on en a isolé la moitié de la chaux, et on obtient comme résultat ;
!<" Le rang ou le numéro dordre de cette eau dans l'écbeUe hydrotimétrique, et^ par conséquent, la proportion de savon qu'elle neutralise par litre ;
2o L'équivalent de toute la chaux qu'elle contient;
3^ L'équivalent de la magnésie ;
A^ L'équivalent du carbonate de cbaux précipité pendant Tébullilion.
Mais la chaux et la magnésie, ainsi que quelques autres substances propres à toutes les eaux, telles que la siUce, Talumine, etc., ne sont pas les seules qui jouissent de la propriété de décomposer la solution alcoolique de savon avec précipité. L'acide carbonique libre qui existe toujours en dissolution, se comporte encore de la même manière, d'où il résulte qu'une partie de la liqueur d'épreuve est employée à neutraliser cet acide.
Pour obvier à celte complication, MM. Boutron et F, Boudet indiquent de faire subir au résultat obtenu une légère correction basée sur l'expérience suivante :
Un litre d'eau peut dissoudre à froid 0«%020 à 0«',030 de carbonate neutre de chaux. Or, en prenant le poids le plus fort, soit 0,030, MM. Boutron et F. Boudet ont vu qu'il correspondait à 3* de l'hydrotimètre. Dans ce genre d'analyse, on doit donc abaisser le nombre hydrotimétrique de 3* représentant l'acide carbonique uni à la chaux. •
Nous allons maintenant décrire, d'après MM. Boutron et F. Boudet, la marche à suivre pour déterminer tout à la fois l'acide carbonique et les sels de chaux et de magnésie dissous dans les eaux ^
Après avoir constaté le degré hydrotimétrique de l'eau à l'état naturel, on en mesure, au moyen du flacon d'essai, une nouvelle quantité égale à 50 centimètres cubes, et on y ajoute 2 centimètres cubes de dissolution d'oxalate d'ammoniaque au soixantième ; on agite fortement le liquide en le battant au moyen d'un tube, et on l'abandonne pendant une demiheure ; on filtre alors la liqueur, qui ne contient plus de sels de ehaux, on en mesure 40 centimètres cubes^ et on en prend le degré.
D'autre part, on remplit le ballon jusqu'au trait circulaire de l'eao que l'on veut analyser, et on la fait bouillir doucement pendant une demi-heure, an moyen de la lampe à esprit-de-vin, pour en dégager l'acide carbonique et en précipiter le carbonate de chaux ; on laisse refroidir complètement, on rétablit le
1 Loc. cit., p. 35.
volume primitif de Teau bouillie en y ajoutant de Teau distillée jusqu'au niveau du trait circulaire ; puis, après avoir fermé le ballon au moyen d'un bouchon, on agite Teau avec le dépôt qui s'est formé; enfin, on filtre et on prend le degré de 40 centimètres cubes de cette eau filtrée.
En dernier lieu on prend 50 centimètres cubes de cette même eau bouillie et filtrée, et on y ajoute 2 centimètres cubes d'oxalate d'ammoniaq^ie, qui élimine la chaux que l'ébuUition n'a pas précipitée à l'état de carbonate ; on agite avec le tube, on laisse reposer, on filtre et on prend le degré de 40 cenUmètres cubes de la liqueur filtrée.
Supposons que Ton ait trouvé :
1° Le degré hydrotimétrique de l'eau à l'état naturel = %' 20 Le degré de l'eau précipitée par l'oxalate d'ammoniaque .:.... = Ml'
3<» Le degré de l'eau bouillie et filtrée = 15»
4» Le degré de l'eau bouillie, filtrée et précipitée par
l'oxalate d'ammoniaque = go
On fait subir d'abord une correction au troisième résultat pour tenir compte du carbonate de chaux qui, en raison de sa solubilité dans l'eau, n'a pas été précipité par l'ébullition, cette correction consiste à retrancher 3 degrés du chiffre observé c'est-à-dire, dans l'exemple actuel, 3 degrés de 45, ce qui donne 12 degrés.
Cette correction faite, voici comment on doit interpréter les quatre données différentes fournies par l'expérience :
1« La première, 25% représente la somme des actions exercées sur le savon par l'acide carbonique, le carbonate de chaux, les sels de chaux divers et les sels de magnésie contenus dans l'eau essayée ;
2» La deuxième, 11% représente les sels de magnésie et Facide carbonique qui restaient dans l'eau après l'élimiiiatioii de la chaux : par conséquent, 25» - 14 = 44' représente les sels de chaux ;
3» La troisième, 45, réduits à 42* après correction, représente les sels de magnésie et les sels de chaux autres aue le carbonate.
25» — 12 = 43«>, représente par conséquent le carbonate de chaux et Tacide carbonique ;
4*» La quatrième, 8*, représente les sels de magnésie contenus dans Teau, et qui n'ont été précipités ni par Tébullition ni par l'oxalate d'ammoniaque.
Les sels de chaux et de magnésie étant représentés, les premiers par 14*, les seconds par 8®, et ensemble par 22», il est évident que sur les 25 degrés de l'eau à l'état naturel, il en reste 3 pour Tacide carbonique.
En résumé, on peut conclure des observations précédentes :
!• Que l'acide carbonique, les sels de chaux et de magnésie contenus dans un litre de l'eau examinée équivalent à 25^ Que, par conséquent, un litre de cette eau neutralise 25 décigrammes ou 2»', 50 de savon.
2* Que les sels de chaux équivalent à 14«
3* Que les sels de magnésie équivalent à 8®
4p Que l'acide carbonique équivaut à 3®
5« Que l'acide carbonique équivalant. à 3®, le carbonate de chaux et l'acide carbonique réunis équivalant à 13% le carbonate de chaux équivaut
à 13° -^ 3o = iQo
6* Que les sels de chaux en totalité équivalant à 14" et le carbonate de chaux équivalant à 10°, le sulfate de chaux ou les sels de chaux autres que
le carbonate équivalent à 14<» — 10® = 4«
On voit ainsi que l'eau examinée contient : .
lo Acide carbonique libre 3<»
2* Carbonate de chaux 10»
3» Sulfate de chaux ou sels de chaux autres que le
. carbonate 4©
4* Sels de magnésie 25*
Au moyen du tableau ci-après, qui indique l'équivalent d'un degré hydrotimétrique, pour un litre d'eau, d'un certain nombre de corps, il est facile de traduire ces degrés en poids pour les sels, et en volume pour l'acide carbonique ; il suffit, pour cela, de multiplier le chiffre des degrés observés pour chaque corps en particulier, par le nombre correspondant à un degré hydrotimétrique de ce corps.
Lefort, 2« édition. 48
Tableau d* équivalents en paids d'un degré hydrotimétrique
pour un litre d*eatu
Chaux : . 1* = 0«',005T
Chlorure de calcium 1» = 0, OIU
Carbonate de chaux !<> = 0, 0103
Sulfate de chaux l» = 0, OUD
Magnésie !• = 0, OMÎ
Cklorure de ma^nésiam 1* c= û, 0090
Carbonate de magnésie lo = G, 0088
Sulfate de magnésie !• = 0, 0125
Chlorure de sodium *. , . . 1» = 0, 0120
Sulfate de soude lo — 0, 0146
Acide aulfurique 1» = 0, 0082
Chlore !• = 0, 0073
Savon à 30 p. 100 d'eau. !• = 0, 1061
Acide carbonique ^ . 1« = 0J",00o
Dans le cas particulier que MM. Boutron et F. Boadet ont choisi, en supposant que la chaux se trouve dans l'eau à Télat de carbonate et de sulfate, et la magnésie à Tétat de sulfate^ on voit que Teau analysée devait contenir :
Acide carbonique libre. 3« r= 3 X 0'«», 005 = 0 "SOlô
Carbonate de chaux . . 10» = 10 X 0»',0103 = 0 9%103
Sulfate de chaux. ... 4o := 4 X 0, OUO = 0, 056
Sulfate de magnésie . . 8"* = 8 X 0, 0125 = 0, 100
L'hydrotimétrie permet encore de connaître la quantité exacte diacide sulfurique combiné avec les oxydes alcalins et terreux. Pour cela, après s*ôtre assuré de ]a richesse en sulfate d'une eau au moyen de quelques gouttes de nitrate de baryte, on opère ainsi :
On prend 30 centimètres cubes d'eau et, guidé par le volume de sulfate de baryte obtenu, on y verse un nombre quelconque, smt 10 degrés de la liqueur de nitrate de baryte titrée, c*est-à* dire 5/10 de centimètre cube, équivalant à 20* pour 1 oeatimètre cube. Le degré hydrotimétrique de Teau examinée étant 20"", par hypothèse, les 10<* de solution de baryte ajoutés le portent à 30" ; on agite le mélange, on laisse le précipité se réunir, on filtre et on procède à un essai hydrotimétrique. Supposons que ce degré soit 24, on en conclut que la baryte précipitée par l'acide sulfurique des sulfates contenus dans Teau correspond à 30* — 24* == 6** bydrotimétriques : il ne suffit plus que de calculer la valeur en acide sulfurique, d'après la table des équivalents; or, puisque 1* représente 0,0082, il est clair que les 6* représenteront 0,0492 d'acide sulfurique.
