DOSAGE DES MATIERES ORGANIQUES

Dosage par pesées. — On peut doser la totalité des matières organiques contenues dans les eaux, de la façon suivante :

On évapore 1 litre d'eau à 100**, on pèse la capsule avec le résidu, puis on chauffe à 160®, tant qu'il y a perte de poids du résidu, après l'avoir additionné de0"',l de carbonate de soude par gramme de résidu.

On chasse ainsi l'eau d'hydratation des sels, sans provoquer la décomposition de chlorure de magnésium.

Le résidu séché est calciné au four à moufle ou sur le bec Bunsen, au rouge à peine naissant. La matière organique brûle. On restitue l'acide carbonique des carbonates de chaux, en humectant avec du carbonate d'ammoniaque, on évapore, on sèche de nouveau à lSO-160''. On pèse de nouveau. En tenant compte du carbonate de soude ajouté, la différence des' pesées donne le poids des substances organiques combustibles.

Cette méthode pèche toujours par excès.

On dose les matières organiques en suspension en opérant sur le résidu qui reste sur le filtre, au lieu de prendre le résidu brut de l'évaporation.

Franckland chasse Tacide carbonique du résidu par un peu d'acide sulfurique. On calcine avec de la litharge dans un tube à analyses, et on dose l'acide carbonique et l'azote formés*.

Bonis traite le résidu de l'évaporation par l'acide chlorhydrique, pour décomposer le carbonate de chaux. La masse restante est introduite avec de l'oxyde de cuivre dans un tube, ou avec du cuivre et de l'oxyde de cuivre. On chauffe et on dose l'azote.

* Water, Analysis London 1880 et Joum. chem. Soc, t. XXI, p. 87.

62 EPURATION DES EAUX

Péligot a trouvé dans la matière organique de 1 eau de Seine, par 100 parties :

De 52 à 53 de carbone.

2,7 d'hydrogène 3 d'azolc en moyenne.

le reste est de Toxygène.

Si on compare ces nombres à ceux que fournissent certaines matières organiques connues, on trouve que la matière se rapproche par sa composition des matières ulmiques du terreau.

Souvent, on se contente de doser le carbone de la matière, et Ton admet qu'il y a SO à 52 p, 100 de carbone, mais ceci n'est qu'un moyen approximatif qui n*îndique rien sur la nature de la matière organique.

Dosage par liqueurs titrées. — En 1849, Forchammer proposa de doser les matières organiques par le permanganate de potasse.

On prend 1 gramme de permanganate cristallisé que Ton dissout dans un litre d'eau distillée, on y ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique et on chauffe vers 65^ ; puis, avec une burette graduée, on verse dans l'eau la dissolution de permanganate et l'on compare les eaux d'après la quantité de permanganate qu'elles décolorent.

Au-dessus de Paris, à Bercy, un litre d'eau de Seine décolore 3 à 6 milligrammes do permanganate. Dans l'intérieur de Paris, il faut employer 6 à 7 milligrammes.

L'eau de la Bièvre, très impure, a exigé 58 centimètres cubes de dissolution de permanganate. L'eau recueillie au-dessous de l'égout d'Asnières en décolore 103 centimètres cubes; ces quantités correspondent à 38 et à 103 milligrammes de permanganate, par litre.

Ces essais permettent de comparer les eaux, mais n'indiquent rien sur la nature de la matière organique. Par exemple, si on a dans l'eau de l'acide oxalique, cet acide décolore le permanganate ; certaines matières, comme le sucre, la gomme, l'urée, ne sont pas détruites entièrement par le permanganate de potasse.

Franckland, ayant essayé l'action du permanganate sur des solutions étendues de matières organiques, a constaté que la combus-

lion se faisait avec une très grande lenteur, ainsi qu'on en peut juger par le tableau amyant :

Sht de la sdMane»

S<ol«tion contenant 3 ceiitigr. par litre.

Oxmw! nbsorbé pendfant 6 heures.

'pour eflechier la combustion complète

Gomme arabique. . .

Sucre de canne . . . .

Amidon ....

Ainsi, on n'a pas réussi, môme au bout de six heures, à faire absorber à la matière la centième partie de l'oxygène qu'elle peut absorber. Quoique les nombres ci-dessus soient probablement un peu exagérés (d'après A. Wancklyn et Th. Chapmann), il est certain que le procédé au permanganate est vicieux. Néanmoins, en se plaçant dans de meilleures conditions et en opérant pour tous les essais d'une manière identique, on peut arriver à un contrôle utile et satisfaisant.

Une autre cause d'erreur est due à la présence des nitrites dans les eaux. On en trouve notamment dans les eaux de la Tamise.

Ces sels sont rapidement détruits par le permanganate.

Pai'mi les matières organiques qui résistent le mieux à l'action du permanganate, on peut citer l'urée et l'acide hippurique, matières qui existent dans les fleuves aux endroits où aboutissent les égouts. On a constaté souvent la présence de ces corps au-dessous de Tégout d'Asnières.

En évaporant un demi-litre d'eau de Seine, reprenant le résidu par un peu d'alcool, évaporant l'alcool et soumettant à l'action d'un appareil dialyseur, M. Péligot a constaté la présence de l'urée par la formation de cristaux de nitrate d'urée. C'est là une détermination délicate.

On voit que le procédé au permanganate est sujet à des causes nombreuses d'erreur. Quoi qu'il en soit, il est très employé et peut très fréquemment donner des indications utiles.

Voici la marche adoptée à l'Observatoire de Montsouris pour apprécier le poids de la matière organique par la réduction du permanganate de potasse.

On introduit dans un ballon 100 centimètres cubes de l'eau à analyser, 2 centimètres cubes d'une solution de bicarbonate de soude au dixième, et 5 à 10 centimètres cubes d'une solution de

permanganate de potasse titrée à 0^,395 par litre, de façon qu'on ait toujours un grand excès de réactif. On fait bouillir durant dix minutes; après refroidissement, on ajoute 2 centimètres cubes d'acide sulfurique pur pour dissoudre les flocons d'oxyde de manganèse formés, et Ton détermine le permanganate de potasse qui reste en solution en ajoutant un excès connu de sulfate de fer et d'ammoniaque titré, puis dosant, par la solution titrée de permanganate, la quantité de sel ferreux que les 5 à 10 centimètres cubes de permanganate primitif n'avaient pas peroxyde. L'équation suivante :

2MnO* K + H*0 = 50 -h 2MnO + 2KH0

montre que le poids de 158 grammes de permanganate fournira 40 grammes d'oxygène. Si donc on aune liqueur titrée contenant 0^,395 de permanganate par litre, chaque centimètre cube de cette liqueur, qui est réduit, correspond à 0^',001 d'oxygène que la matière organique de 1 000 centimètres cubes d'eau emprunte pour s'oxyder.

On peut donc ainsi comparer les diverses eaux par leur pouvoir réducteur sur le permanganate.

MM. A. Wancklyn et Chapmann concentrent un litre d'eau additionnée de 5 centimètres cubes de solution de potasse caustique et 5 centimètres cubes de solution de permanganate de potasse, faite de façon que 1 centimètre cube peut céder à la matière organique un milligramme d'oxygène (3'^',96 de permanganate par litre).

On réduit le litre à 100 centimètres cubes, on admet que la matière organique est bien brûlée dans ces conditions. On titre à l'aide du protosulfate de fer.

On a trouvé par ce procédé :