PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET COMPOSITION

AB.T. Z«'. » Forme, hauteur, voluane et poids de Tatmoiphère.

Après la croule terrestre, ratiiiosplière représente une seconde enveloppe extérieure, et l'homme habile les bas-fonds (plateaux et montagnes) de cet océan aérien. L'air ne renferme pas seulement le premier élément de la vie animale, Toxygéne, mais il est encore le véhicule du son, et, comme tel, il devient, pour les peuples, véhicule du langage, des idées et des relations sociales. Si Tatmosphère manquait à la terre, comme elle manque à la lune, le silence régnerait sur toute son étendue.

Semblable au globe terrestre qu'elle enveloppe de toutes parts et qu'elle accompagne dans son double mouvement, ratmosphére présente très probablement, comme lui, la foruie d'un sphéroïde renflé à l'équatenr et aplati aux pôles. Faisant équilibre, au niveau de la mer, à une colonne de mercure à 0**, de 0"S76, ou à une colonne d'eau de 10'", 336, sa hauteur ne serait que de 7950 mèlres, si sa densité était constante ; mais, si l'on tient compte de la diminution do 1/267* du volume de l'air par chaque degré de refroidissement, on trouve une hauteur probable de/i3 000 5 Ul 000 mèlres.

A Paris, le poids de l'air atmosphérique sec, à la temi)érature de la glace fondante et sous la pression de 0"',76, est h volume égal, 1/773,28 de celui de l'eau distillée. A 0" de température cl sous la pression de O^jTô, le rapport du poids de l'air à celui du mercure est de l à 10513,5 à Paris, à environ 60 mètres au-dessus du niveau de la mer. Au niveau de la mer et à la latitude de U5", le rapport devient celui de 1 à 10517,3.

A 60 mètres au-dessus du niveau de la mer, à la température 0" et sous la pression 0">,76, le litre d'air atmosphérique pèse à Paris, d'après M. Regnault (1), ls',293187. On en conclut l«',2927/i3 pour le poids du

(1) Annuaire du Bureau des longiludes pour Vannée 1855, p. 267.

COMPOSITION CHIMIOCE. "IS?

Utre d'air sous le parallèle de Zi5* et au niveau de la mer. r.a température centigrade ^ sous la pression p, et la latitude L et à la hauteur h au-dessus do niveau.de la mer, le rayon de la terre étant R, le poids du décimètre cube d*air ou du litre d'air est donné par la formule :

18^.292743^--—--^ ^ — (1-0,00265 cos 2 L) A — ~V

D'après MM. Deiaroche et Bérard, la chaleur spécifique de l'air est à celle d'un même poids d'eau comme 1000 : 37^6. En d'autres termes, 1 calorie élève de 1 degré centigrade V^^\1U d'air. ZJk X 0"S769 = 2«'S8760C.

AB.T. II. — Cromposîtioa ohimîqae.

L'air atmosphérique renferme en moyenne :

En volume. En poids.

Oxygèoe 20,81 23,105

Azote 79,19 76,990

L'eau renferme de 1/20» à l/30« de son volume d'air, mais cette proportion diminue à mesure qu'on s'élève; de telle sorte que dans les eaux à 3600 mètres d'altitude , les poissons ne se montrent plus dans les étangs. L'air atmosphérique contenu dans l'eau présente en volume :

Oiygèoe 32,0

Azote 68,0

Cette variation de composition montre que les deux gaz qui le compo* sent sont simplement juxtaposés, et non combinés l'un avec l'autre.

Sous l'influence de la radiation solaire, l'air recueilli à la surface des flaques d'eau de mer recouvertes d'une abondante végétation peut contenir jusqu'à 23,67 d'oxygcnc pour 100 en volume, phénomène attribué par M. Morren, non -seulement à la décomposition de l'acide carbonique par les végétaux, mais encore à cette circonstance, que certains animalcales de couleur verte ou rouge, qui se développent à la surface de la mer, respirent à la manière des végétaux. A la surface de la mer, là où les êtres organisés dont il s'agit n'existent pas, >J. Lcwy a trouvé l'oxygène tombé à 22,6 sur 100 parties d'air en poids.

1^ densité de l'a/oie étant de 0,972 et celle de l'oxygène de 0,057, il

i&8 V% ATllOSFnftlITQCt.

est assez rationnel de supposer que Tair qui résulte du mélange de ces deux gaz doit li*s reufenuer ou proporlious variables suivant les alitmdefc Voici (.ttelii^seraîu selou M Bubiiiet, la proportioude l^oxygôuesuriOU pMN tics d'air eo \oluii:c, à diverse» hauteur» (1) :

Au n'vrau de la mer 21

A iMiOO mMrcs •..*.• 20, 16

A COOO iiiètn*! 19,42

A IcOOO iiièlret 18,12

De Saussure a trouvé en moyenne 6,9 d'acide carbonique sur lOQOO parties d'air; 6,U comme maximum, et 3,7 comme minimum ^2). MM. Bcussingaull et l.eviry n*ont trouvé que :

2,900 h Anililly, près Montmorency.

3,190 à Paris.

Une diiïércDce analogue a été constatée également entre le jour et la nuit. Voici les proportions obtenues évaluées en dix-milliéaies :

Niii>. J.'lir.

De Saussure. 4.32 3,18

M. BoussingauU « 4.3 S,9

Sar 1 million de parties d'air en poids, M. Frésénius a tronvé :

0,1 r9 d'ammouiaquc pondant li> jour.

0,098 — pendant ta nuit.

L'air renferme encore des atomes d'bydrog&nc carboné , et , selon M. Cliaiin, des traces de xapcur d'iudc (h Taris, 1/3U0*de milligramme pour 60U0lilresd'air) (3). lilnrm, M. Dauiell a trouvé da:.s l'air des traces d'hydrogène sulfuré à remboudiure des rivières de la côte occidentale de l'Afrique.

Quaot à l'iode de l'air atmosphérique, j^l. Chatin en évalue à 1/&5* de milligramme la proportion répandue dans les /lUOO litres d'air qn'im homme fait passer en douze heures par ses poumoos. C'est une quanttlé d'iode égale à ceUe que renferme un litre d'eau potable médiocrement ioda* rée. La proportion d'iode qui entre dans le \olume (8U00 litres) d'air re^ pire en un jour par un homme est sensiblement égale, à Taris, à celle con-

(1) Annales de chimie et de phyri'jue, t. XXXVllI, p. 411.

(2) Comptes rendus hebdomaddrts de V Académie des sciences, l. Xtl, p. 1006. (3, Selon M. Cbalin, Tair expiré ne reofermcrdit plus que lecmquième del*io(te

tanteau éuu VbU wnuL

COMPOSITION^ cniiiiQCm. iS9

tenne dans une ration (2 litres) cPenu doarc médiocrement îodurée. L1ode est fisé parriiomme dans Tncle d« la respiration, les gaz expirés ne ron^ fenmiit plus que la cinquième partie environ de l'iode contenu da:\s Tair inspiré. J/air des lieux mal aérés et surhabités est en pnrlie privé de son iode. Les eaux pluûa!e$ sont beaucoup plus riches en iode que les autres eaux douces. La proportion de Tiode dans ces eaux indique approxiiuali^ veulent l'état d*ioduraliun de Tair dans un pays donné, et |x^ut ainsi servir de moyen indirect d'analyse. La pluie est notablement plus ioduréc à Tin^ térieur des terres que dans le voisi.iagc des mers; circoustarce qui est eu rapport avec la dispersion s|)ontan('c et complète de Tiodc couteno dans les eaux douces, tandis qu'elle n'est que partielle pour Tiodedes mers. Dvs diiïérences assez grandes et dont les causes n'ont pu encore éire saisies exisient dans la proportion d'iode que contient la pluie dans une môme contrée. Il parait toutefois élrc constant qu'à lu suite de ipluies longtemps continuées, les premières eaux sont plus it.durées que les deinières.

A partir du moment de sa chute, la pluie perd de son iode, que l'on peut fixer utilement dans les citernes par l'addition d'un millionième ou môme d'un demi-millicmiùme de carbonate de pot.'isse. La neige est iodurée, mais moius que la pluie, dans des conditions d'ailleurs égales. La rosée coiitient de l'iode. La grande, la principale source de l'iode de l'air est représentée par les eaux qui tendent continuellement à se dépouiller en tout (eaux douces) ou en partie (mer) de celui qu'elles co:. tiennent. Un double courant existe continuellement dans i'almo.sphè:e, où il .s'accumulerait s'il n'était périoiliquement précipité par la pluie, la neige et la rosée; d'où il disparaîtrait, s'il ne s'élevait incessamment de la surface do globe. Sur le sommet et dans les \a!lées des Alpes, Tair et les eaux douces, tant les eaux K'gères que celles où dominent les sels terreux, sont également pauvres en iode. A une certaine distance des massifs montagneux, l'air et les eaux légères sont médiocrement, mais simultanément indurés. Loin des Alpes, à Taris, par exemple, l'air et les eaux légères sont riches en iode. Les eaux dures sont toujours peu ou point iodurées, quel que soit l'état de l'air ; par conséquent, il y a toujours parallélisme entre l'air et les eaux potables légères, à l'exclusion des eaux dures; d'où l'on déduit comme corollaire, la possibilité de déterminer l'état de l'air par celui des eaux légères, et récipioquement. Ënfm, les eaux minérales, celles du moins qui paraissent se charger de leurs principes au-dessou» de la zone de terre perméable aux eaux communes, sont indépendantes et de l'état d'ioduration de ces dernières et de celui de l'atmoaphère, obser-

160 AIR ATMOSPHERIQUE*

yation qui fournit un caractère pour distinguer les eaux minérales profondes ou vraies de celles qui sont superficielles ou accidentelles (1).

▲JIT. IXX. — Oxone.

M. Schœnbein a donné ce nom à Toxygène que Ton recueille au pôle positif de la pile avec un électrode d'or ou de platine. L*ozone concentré a Todeur du chlore ; mêlé d*air, il a Todeur qui se dégage quand on tourne le plateau d*une machine électrique, l/air fortement chargé d'ozone gêne la respiration et produirait, suivantM. Schœnbein, des affections catarrha les; des petits animaux qu'on y plonge y périssent promptement L'ozone est insoluble dans l'eau ; il détruit promptement les matières colorantes organiques, ainsi que les matières ligneuses et albu mineuses ; il est l'agent oxydant le plus puissant de la nature. L'ozone se formant invariablement dans l'air par l'action des déchaînes électriques artificielles, doit se produire également dans Fatmosphère sous l'influence de la foudre.

On constate la présence de l'ozone dans l'atmosphère, et les variations des quantités produites, avec un papier imprégné de sulfate ou de chlorure de magnésie. L'ozone décompose rapidement le sel de magnésie, et le papier brunit. En général, la réaction est plus grande en hiver qu'en été : pendant la chute de la neige, elle est beaucoup plus forte que dans tout autre temps. Jusqu'à présent, ce corps a échappé à tous les moyens d'analyse. M, Marignac le considère comme une modification particulière de l'oxygène qui exalte ses affinités chimiques, et M. Schœnbein comme un degré supérieur d'oxydation de l'hydrogène, c'est-à-dire comme un corps renfermant probablement plus d'oxygène que l'eau oxygénée.

D'après M. Wolf, directeur de l'observatoire de Berne, la marche annuelle des réactions de l'ozone est représentée par une courbe dont la plus grande ordonnée appartient au mois de février, la plus petite au mois d'août ou au mois de septembre Relativement aux anomalies, qui sont assez fréquentes, la comparaison des diverses colonnes des tableaux météorologiques fait tout d'abord reconnaître que i'humidilé de l'air, que la pluie, la neige, le veut du sud, augmentent les réactions; uu air sec, le vent du nord, les diminuent au contraire. Ces anomalies paraissent à M. Wolf avoir une conséquence importante au point de vue hygiénique. iM. Bockel, de Strasbourg, a cru observrr que les réactions de l'ozone diminuaient extrê-

(1) Voyoz pa^c 99, article lU, Inde contenu dans les eau,r.