CHAPITRE XXI

Le degré de pureté d'une eau douce employée dans Tindustrie a également son importance ; ainsi, la présence des sels calcaires, en quantité anormale, peut avoir tantôt une utilité, tantôt des inconvénients, pour l'impression des tissus.

Et d'abord jdisons que tous les sels à base de chaux ne réagissent pas de la même manière sur les principes colorants.

Dans des essais comparatifs de teinture exécutés, à Lyon, par plusieurs fabricants, et sous le patronage de Dupasquier, on a vu que, pour les bains de teinture au bois de Brésil, au bois d'Inde, au quercitron, à la gaude, à Tindigo et à la cochenille, les eaux de source des bords de la Saône, plus calcaires et plus minéralisées, l'emportaient sur les eaux du Rhône. En outre, Dupasquier, examinant l'action spéciale de chacun des sels dissous dans les eaux employées dans la teinture lyonnaise, est arrivé à prouver que le carbonate de chaux est le seul qui développe l'intensité de couleur des décoctions tinctoriales ; que le sulfate de chaux, le chlorure de calcium et le sulfate de magnésie sont sans action ou ne font qu'altérer plus ou moins les matières colorantes; enfin que Tacide carbonique, s'il agit, ce qui a lieu seulement sur un petit nombre de substances, n'a qu'une action peu marquée et ne fait qu'éclaircir légèrement les couleurs. L'action du carbonate de chaux semble encore différente de celle des autres sels ; ainsi, Dupasquier a constaté que ce sel ne se borne pas à réagir sur la matière colorante, mais encore qu'il facilite sa dissolution dans l'eau, a Cette remarque, dit-il, s'accorde parfaitement avec l'observation pratique des teinturiers, que les eaux de sources calcarifères produisent une économie d'environ un cinquième quand on les emploie, au lieu d'eaux du Rhône et de la Saône, pour préparer les décoctions tinctoriales. :»

Il faiit dire, néanmoins, que lorsque la proportion de chaux est trop considérable, les résultats qu'elle procure sont très-nuisibles à la teinture; ainsi, une eau très-séléniteuse que l'on fait bouillir avec des matières colorantes ne tarde pas à précipiter le principe colorant et à former des laques. Enfin, le décreusage de la laine n'est possible qu'avec des eaux très-peu calcaires ; une eau sensiblement ferrugineuse nuit au blanchiment des tissus et produit des taches de rouille.

On a constaté que pour la fabrication de la bière, et surtout pour l'opération du maltage, l'eau devait contenir le moins possible des sels terreux. Dans certaines villes manufacturières où se pratique spécialement la trempe du fer pour la coutellerie,

comme à Thiers (Puy-de-Dôme), on attribue la bonne qualité de racler à l'eau pure dont on dispose.

C'est également à la grande pureté de ses eaux que la ville d'Annonay (Ardèohe) doit Timportanoe de son industrie : à l'époque où le blanchiment au chlore était encore inconnu, les eaux étaient précieuses pour donner au chiffon une grande blancheur, ainsi qu'au papier qu'on en obtenait. Les l)elles soies blanches d'Annonay, qui n'ont pas de rivales dans le mande, ne doivent leur mérite qu'aux eaux employées pour le décreusage .

Nous n'en filnirions pas si nous voulions relever ici tous les avantages que présente pour l'industrie la pureté des eaux douces.

Le plus grand inconvénient qui résulte, pour Findustrie, de l'emploi des eaux douces de mauvaise nature réside dans Tentretien des chaudières à vapeur : pendant l'ébuUition de l'eau, dans ces appareils, il se précipite un mélange de sulfate et de carbonate de chaux, compacte, très-dense, qui finit par s'attacher aux parois intérieures des chaudières, et les fait éclater en s'opposant à la propagation de la chaleur.

Telle est la théorie la plus simple et la plus répandue sur la cause de la rupture des chaudières à vapeur, mais il en existe d'autres que nous devons signaler : et d'abord, on reconnaît que les explosions coïncident, en général, avec un mauvais système d'aUmentation des chaudières, avec l'abaissement du niveau de Teau dans les mômes chaudières, et un plus grand échauffement de leurs parois.

On a posé en principe que lorsqu'une chaudière de machine à vapeur était mise en activité, toutes les parties de la tôle n'étaient pas amenées à une température égale : c'est ainsi que la partie la plus rapprochée du foyer peut être au rouge sombre, tandis que l'extrémité de la chaudière n'est pas à une température supérieure à 200 ou 300 degrés ; de là une décomposition inégale des matières contenues dans Teau, et une production de vapeur également variable. Si le métal est chauffé au rouge, comme il n'offre plus à la pression de la vapeur une résistance suffisante, il se forme des boursouflements. D'autre part, l'eau moins échauffée, venant en contact brusque avec la portion de métal chauffée au rouge, occasionne une quantité de vapeur

considérable, et hors de proportion avec les orifices d'échappement ; d'où une première fissure de la chaudière àt laquelle succède aussitôt une rupture complète*

M. Dufour, de Lausanne, a émis une autre hypothèse qui repose sur la manière dont l'eau entre en ébulHtion : pour ce physicien, l'explosion a pour cause une ébuUition tardive» survenant brusquement, lorsque la pression est déjà tombée audessous de celle qui correspondrait normalement à lebullition de l'eau, à la température que celle-ci possède. C'eât ainsi qu'on expliquerait les explosions qui ont lieu parfois aprè? que le feu a cessé.

Or, comme les gaz sont très^propres à provoquer Tébuliition et la vaporisation des liquides avec lesquels ils sont en contact, M. Dufour conseille, pour remédier aux explosions, de produire un dégagement continuel de gaz dans la chaudière au moyen de fils de platine que traverserait un faible courapt.

Les remarques de M. Dufour ont une importance d'autant plus grande que tous les agents mécaniques signalés pour em^ pécher la formation des incrustations ont, par le fait, pour résultat, autant de hâter l'ébuUition de l'eau, que de faciliter la décomposition des sels calcaires.

Les incrustations formées dans les chaudières portent quelquefois le nom de calcin, et elles ont une composition qui varie suivant la nature de Teaù employée, et surtout suivant la température, en voici quelques exemples :

Sulfate de chaux 73,39

CarboDate de chaux 4,58

— de magnésie 7,62

Cblorare de sodium 3,0i

Silice, alumine, oxyde de fer ... . 10,77

(M. Girardin) 100,00

Sulfate de chaux 78,00

— de magnésie 3,20

— de potasse 1,G0

Silice 2,^^0

Substances organiques 1 »

Chlorures traces.

Eau de combinaison li »

(M. Edwards) 100,oa

On voit par ces analyses que les incrustations des chaudières

à vapeur ont, pour base principale, le sulfate de chaux. M. Belgrand considère que toute eau douce qui renferme 15 cent, de sulfates terreux et 18 à 20 cent, de carbonate neutre de chaux par litre est impropre à l'alimentation des chaudières à vapeur. Le sulfate de chaux, en raison même du jnilieu où il s'est formé, contient seulement, d'après M. W. Johnson, un seul équivalent d'eau ; aussi a^t-il une pesanteur plus grande que le sulfate de chaux ordinaire qui renferme, comme on» sait, 2 équivalents d*eau.

Cependant les incrustations peuvent être constituées en grande partie par du carbonate de chaux, ainsi que M. Gousté l'a montré en recueillant les dépôts de trois bouilleurs chaufTés d'une manière inégale : le bouilleur le moins chaufifé a donné un dépôt très-peu considérable composé de sulfate et de carbonate de chaiix ; le bouilleur du milieu renfermait une incrustation qui était formée de 90 pour cent de carbonate de chaux ; enfin le bouilleur, qui avait reçu Faction la plus forte de la chaleur, a fourni une incru'station de sulfate de chaux presque pur : c'est là l'incrustation la plus dore et la plus à redouter pour les machines «à vapeur.

Du reste, les incrustations ne sont pas toujours parfaitement homogènes dans toutes leurs parties ; souvent elles sont sous la forme de couches parallèles superposées, variant de densité, d'épaisseur et de couleur, et M. Kuhlmann attribue cette disposition à ce que la couche ne s'incruste qu'au moment où l'eau cesse de bouilUr.

Mais la forme cristalline différente du carbonate de chaux, suivant la température à laquelle il s'est précipité, peut être également la cause de ces variations ; ainsi, G. Rose a montré que dans l'eau bouillante le carbonate de chaux était presque exclusivement composé de petits prismes d'arragonite et d'une faible proportion de spath calcaire rhomboédrique :

Dans l'eau à 90», les piismes d'arragonite sont un peu plus volumineux et les rhomboèdres de spath encore plus rares;

Dans l'eau à 70<», il y a plus de rhomboèdres que de prismes ; ils sont déjà mélangés de quelques étoile^ avec une petite boule au milieu, ou bien avec des dendrites. Ces dendrites, aussi bien que les étoiles, appartiennent au spath calcaire ;

Dans l'eau à 50«, les rhomboèdres existent encore en plus

grande quantité ; il y a, au contraire, moins de prismes d'arragonite ; ils sont plus épais et souvent courbes. Les dendrites et les étoiles commencent d^ailleurs à devenir fréquentes ;

Dans Teau à 30^, il ne se forme pas du tout d'arragonite, et les rhomboèdres déposés ont des dimensions plus grandes que dans les expériences précédentes, en outre il y a des disques et "dés dendrites qui sont fréquemment enroulées.

Quoique les expériences de G. Rose aient été faites en l'absence des autres matières minérales contenues dans les eaux, et que la forme cristalline du carbonate calcaire ait pu se trouver modifiée, par le sulfate de chaux, par exemple, elles ne sont pas moins intéressantes en ce qu'elles corroborent tout ce que nous venons de dire au sujet des propriétés physiques et chimiques des incrustations.

Un grand nombre de procédés tantôt mécaniques, tantôt chimiques, ont été proposés pour rendre les incrustations des chaudières nulles ou moins abondantes : nous allons faire con* naître ceux qui sont les plus usités.

L'eau d'Arcueiï, tout le monde le sait, est l'une des plus incrustantes : un industriel , M. Dousse , détruit cette propriété en faisant traverser Feau dans un amas de gravier; par cette division l'acide carbonique du bicarbonate de chaux se volatise et le carbonate neutre de chaux se dépose sur les galets <.

Nous ne parlerons pas des appareils spéciaux qui ont pour but de séparer les dépôts à mesure qu'ils se forment pendant rébullition de l'eau parce que, de l'avis même des ingénieurs, ils sont loin de fournir des résultats satisfaisants. D'autre part, leur description sortirait du cadre que nous nous soaimes tracé dans cet ouvrage.

Les principales matières organiques ou minérales insolubles qui ont été recommandées pour empêcher les eaux de fournir des incrustations dans les générateurs de vapeur sont i* les pommes de terre, dont lapplication d'origine anglaise ^ remonte