EAUX MÉTÉORIQUES

d'oiyde de fer et d'une matière organique azotée, soluble dans 1 elher. H. Châtia admet que lorsque les vents d'ouest régnent à Paris, l'eau de pluie renferme plus de chlorure de sodium que n'en contient l'eau de Seine.

D'après le même observateur, l'eau de pluie renferme de l'iode. Voici comment il opère pour y démontrer la présence de ce corps simple. Deux litres d'eau de pluie sont additionnés d'un décigramme de carbonate de potasse parfaitement pur et le liquide est évaporé doucement dans une capsule de porcelaine. A la fin de l'éraporation, il brunit par suite de l'action qu'exerce le carbonate de potasse sur la substance organique contenue dans l'eau de pluie. On reprend le résidu sec par l'alcool à 36"; on évapore la solution alcoolique à siccité au bain-marie et on calcine légèrement pour détruire les matières organiques. On reprend de nouveau par l'alcool faible; on décante, et après avoir chassé l'alcool, on ajoute une goutte d'eau et un peu d'empois d'amidon frais. Après avoir étalé la matière dans une petite capsule de porcelaine, on la touche en un point avec une baguette imprégnée d'acide azotique concentré et pur. L'iode mis en liberté produit immédiatement une coloration bleue.

Voici, d'après M. F. Marchand, la composition de l'eau de neige et de l'eau de pluie recueillies à Fécamp, pendant les mois de mars et d'avril 1852 :

Chlorure Bicirbaait* ArotnU Self Me Salhta Heiitre

Eaudeneiae. 0,(H704 0,00129 0,00145 0,01563 0,000X8 0,02385 Eau de pluie. 0,00(74 0,00189 0,01007 0,00087 0,02486

Ces chiffres expriment en fractions de gramme les quantités des divers matériaux contenus dans 1 litre d'eau. La proportion en paraît insignifiante au premier abord. Mais si l'on songe à l'énorme masse d'eau qui tombe annuellement sur le sol sous forme de pluie ou de neige, les quantités représentées par les nombres cités plus haut prennent une véritable importance.

On sait que l'ammoniaque et l'acide azotique sont des éléments indispensables de la nutrition des végétaux qui en assimilent l'azote, et que les sels calcaires et alcalins eux-mêmes jouent un rôle essentiel dans les phénomènes de la végétation. A ce point de vue, les faits relatifs à la composition de l'eau de pluie prennent toute l'importance d'un grand phénomène de la nature.

1. M. SchunbBin & liiuis récemment l'opinion que l'eau de pluie renferme de Vaio-

titt d'ammoniaque.

Ajoutons que dans certaines localités l'eau de pluie est recueillie avec soin et conservée dans des citernes pour servir de boisson et pour être appliquée à d'autres usages économiques. Ces citernes doivent être construites en bonne maçonnerie, cimentée par la chaux hydraulique. Il faut éviter avec soin d'y laisser tomber et séjourner des matières organiques. En se putréfiant lentement, elles ne manqueraient pas de corrompre les eaux.

Eaux de source et ds rivière. — Les eaux telluriques, c'est-à-dire celles qui sont répandues à la surface de la terre, présentent les plus grandes différences dans leur volume, leur distribution, leur régime, dans leurs qualités physiques et dans leur constitution chimique. On les désigne sous le nom d'eaux douces, lorsqu'elles sont propres aux usages économiques et particulièrement à la boisson. Les eaux de source, de rivière, de lac, de puits sont généralement dans ce cas.

Être fraîche, limpide, tant odeur, d'une saveur faible, mais agréable, et qui ne soit ni fade, ni salée, ni douceâtre, cuire les légumes en les ramollissant, dissoudre le savon, telles sont les qualités d'une bonne eau potable.

Les plus pures ne sont point nécessairement les meilleures. Ainsi l'eau distillée et les eaux provenant de la fonte de la neige ou de la glace, quoique plus pures, sont moins salubres que les bonnes eaux de source ou de rivière. D'abord les premières, a moins qu'elles n'aient séjourné longtemps à l'air, ne sont point aérées, et c'est déjà une mauvaise condition en ce qui concerne l'hygiène. L'eau distillée ou toute eau douce qui ne renferme point en dissolution les éléments de l'air, oxygène, azote, acide carbonique, offre une saveur fade et est moins facile à digérer que l'eau aérée. L'usage habituel d'une pareille eau peut exercer une influence fâcheuse sur la santé. Tout le monde connaît à cet égard l'opinion de M. Boussingault. Ayant remarqué que le goitre est endémique sur les plateaux ou dans les vallées très-élevées des Cordillières, l'illustre savant a attribué le développement de cette maladie à l'usage que font les habitants de ces localités d'eau provenant de la fonte des glaciers.

Lorsque dans les voyages à long cours on fait usage, comme boisson, d'eau distillée ou qu'on recueille dans ce but les eaux de condensation des machines à vapeur, on a toujours soin de les laisser séjourner à i'air avant de les livrer aux équipages. On comprend, d'après ce qui précède, l'utilité de cette pratique.

La quantité d'acide carbonique contenue dans les eaux qui se-

joarnent on qui coulent h la surface du sol est plus forte que celle que l'eau distillée prend à l'air ou que renferme l'eau de pluie. La raison en est facile à comprendre. L'eau des rivières ou des étangs dissout non-seulement l'acide carbonique de l'air, mais encore celui que dégagent les matières organiques qui se décomposent dans son sein ou sur ses bords.

Un litre d'eau de Seine recueillie au mois de janvier et soumise àl'éballition laisse dégager, d'après M. Peligot, 54", 1 d'un mélange gazeux renfermant :

Acide carbonique. ... . . 22", 6

Azote 21 ,*

Oxygène 10 ,i

On voit que cette proportion d'acide carbonique est beaucoup plus forte que celle que l'on trouve dans l'eau de pluie. Plus loin nous appellerons l'attention sur le rôle important que joue ce gaz dans la dissolution de certains matériaux. Même en faisant abstraction de l'utilité qu'il peut offrir à ce dernier point de vue, on peut affirmer que l'abondance de l'acide carbonique dans les eaux douces, qu'il rend sapides et légèrement stimulantes, est une bonne condition en ce qui concerne l'hygiène.

Matériaux solides contenus en dissolution dans les eaux douces. — Les eaux douces contiennent généralement une petite proportion de certains matériaux fixes parmi lesquels nous citerons des sels calcaires, des traces de sets magnésiens et de sels alcalins, de la silice et des matières organiques.

La chaux est contenue dans les eaux douces sous la forme de carbonate, de sulfate, quelquefois de chlorure, d'azotate ou de phosphate. Le carbonate de, chaux, très-peu semble, est dissous par les eaux à la faveur de l'acide carbonique qu'elles renferment. C'est donc sous forme de bicarbonate qu'il y est contenu généralement. Lorsque la proportion de ce sel dépasse 1/2 millième dans une eau, celle-ci se trouble lorsqu'on la soumet à l'ébullition ; en perdant l'excès d'acide carbonique qui le maintenait en dissolution le carbonate de chaux se dépose en partie.

La présence de très-petites quantités de bicarbonate calcaire dans les eaux qui doivent servir de boisson peut être considérée comme une bonne condition au point de vue hygiénique. L'organisme a besoin de sels calcaires pour le développement et pour la nutrition du système osseux. Il en perd journellement une certaine quantité par les urines : ces perles ont besoin d'être réparées, et cette répa-

ration se fait incessamment par les sels calcaires que les alimenta et les boissons doivent nécessairement renfermer. On peut citer ù l'appui de cette proposition la curieuse observation que M. Bous singault a faite sur le développement du système osseux d'un jeune cochon. Ayant déterminé avec soin d'une part la proportion de chaux contenue dans l'eau et dans les aliments que recevait cet animal, et de l'autre la quantité de chaux qui était rejetée par ses déjections, M. Boussingaull a constaté qu'en trois mois il avait pris à l'eau seule 350 grammes de carbonate de chaux.

Mais d'un autre coté, il est essentiel de faire remarquer qu'en aucun cas la proportion de ce sel dans l'eau ne doit dépasser un demi-millième, c'est-à-dire un demi-gramme par litre.

On a quelquefois signalé des traces de phosphate de chaux dans les eaux douces. Comme le carbonate, ce sel se dissout à la faveur de l'acide carbonique libre. C'est un élément plus utile encore que le bicarbonate; car il est très-répandu dans l'organisme et entre surtout pour une forte part dans la constitution du système osseux. Nous pensons que ce sel doit exister en faible quantité dans beaucoup d'eaux douces ; car on le rencontre dans beaucoup de terrains, et si on ne l'a pas signalé plus fréquemment dans les eaux, cela tient sans doute aux difficultés que l'on éprouve à en découvrir et à en doser de faibles traces.

Le sulfate de chaux existe en dissolution dans beaucoup d'eaux, principalement d'eaux de source ou de puits. Lorsque la proportion de ce sel n'y dépasse pas 15 à 20 centigrammes par litre, ces eaux, quoique inférieures à celles qui ne renferment que des carbonates, peuvent être appliquées sans inconvénient aux usages économiques. Celles qui contiennent par litre 25 centigrammes et au delà de sulfate de chaux doivent être rejetées de la consommation et rentrent dans la catégorie des eaux crues dont nous parlerons plus loin.

Comme le sulfate de chaux, le chlorure de calcium qui existe en dissolution dans certaines eaux doit être considéré comme un élément nuisible; il ne devient inoffensif que lorsqu'il est contenu dans l'eau en très-faible quantité, ce qui est généralement le cas. Quant à l'azotate de chaux, on le trouve en dissolution dans les eaux des puits creusés dans le voisinage des habitations, et surtout des endroits où sont accumulées des matières animales en putréfaction. Ces eaux sont généralement de très-mauvaise qualité.

Les eaux renferment fréquemment des traces de sels magnésie*!, qui y sont contenus sous forme de sulfate, de carbonate ou de cblo-

rare. Il est peu d'eaux calcaires qui ne renferment en même tempe quelques traces de magnésie. On sait que cette terre accompagne fréquemment la chaux : la dolomie ou carbonate double de chaux et de magnésie est une roche très-abondante dans certaines contrées, et l'on conçoit que les eaux qui séjournent sur des dolomies ou des calcaires dolomiteux, en dissolvant la chaux, ne laissent pas que de dissoudre aussi une certaine quantité de magnésie. Il faut rejeter de la consommation les eaux riches en sels de magnésie ; d'ailleurs ce sont ordinairement celles qui sont en même temps chargées d'une forte proportion de sels calcaires. Lorsque la quantité de sel magnésien y dépasse certaines limites (15 a 20 centigrammes par litre), elle exerce sur l'économie une légère action purgative et rentre alors véritablement dans la classe des eaux minérales.

Des traces de magnésie, que renferment des eaux consommées habituellement comme boisson, peuvent-elles à la longue exercer une influence fâcheuse sur la santé? C'est là une question qui a été longuement débattue il y a quelques années. M. Grange a attribué à la magnésie un rôle important dans le développement du goitre et du crélinisme. Ayant analysé les eaux de la vallée de l'Isère et d'autres contrées où le goitre est endémique, il y a rencontré en effet de la magnésie. Il faut reconnaître que dans les contrées étudiées par M. Grange, et dont les populations sont affligées par cette triste infirmité, la magnésie est répandue dans les terrains et dans les eaux. Mais n'y a-t-il pas là une simple coïncidence plutôt qu'une relation de cause à effet? Nous le pensons. Des laits divers et bien constatés viennent témoigner contre l'opinion de M. Grange. Nous en citerons deux. Les eaux du canal de l'Ourcq, dont s'abreuve une partie de la population parisienne, contiennent, d'après l'analyse de MM. Vauquelin et Bouchardat, plus d'un décigramme de sels magnésiens par litre, et pourtant le goitre n'est pas endémique à Paris. Les eaux des puits qui servent de boisson à la population de Rodez renferment en moyenne cinq fois plus de magnésie que les eaux de la vallée de l'Isère analysées par M. Grange, et cependant le goitre et le crétinisme sont complètement inconnus dans le chef-lieu de l'Aveyron. Ajoutons qu'avec nos aliments, avec le pain et même par l'usage de certains vins, nous absorbons impunément une quantité de magnésie beaucoup plus forte que celle qu'introduiraient dans l'économie les eaux potables qui en renferment des traces.

On sait que les roches feldspathiques (silicates doubles d'alumine

et de potasse ou d'un autre alcali) se désagrègent lentement au contact de l'air et de l'eau. L'acide carbonique que renferment les eaux joue un rôle actif dans cette décomposition, qui a pour effet d'enlever à la roche une certaine quantité d'alcali entraîné à l'état de carbonate. Telle est l'origine de la potasse qui existe en petite quantité, sous forme de carbonate ou d'un autre sel soluble, dans beaucoup de terres et que les eaux dissolvent en y séjournant. Elles prennent de même aux terrains le chlorure de sodium qui y abonde dans quelques localités et dont la plupart des sols contiennent quelques traces. Il arrive alors que le carbonate de potasse et le chlorure de sodium, en réagissant l'un sur l'autre, donnent naissance à du chlorure de potassium et à du carbonate de soude, et que le carbonate de potasse, en réagissant sur le sulfate de chaux, forme du sulfate de potasse et du carbonate de chaux. Ces doubles décompositions expliquent la présence dans la plupart des eaux de l'un ou de l'autre des sels alcalins que nous venons d'indiquer. Les eaux douces, principalement les eaux de rivière, les contiennent en fort petite quantité. En général, les sels de soude y sont plus abondants que les sels de potasse, qu'on y trouve assez rarement. Parmi celles que l'on peut considérer comme potables, on en rencontre qui offrent une très-légère réaction alcaline. L'eau du puits de Grenelle est dans ce cas. Elle doit son alcalinité à du carbonate de potasse.

Ajoutons que certaines eaux paraissent devoir une très-légère réaction alcaline à du silicate de potasse. Cette particularité se présente pour les eaux de la Loire, analysées par M. H. Deville.

On a assez souvent rencontré dans les eaux de puits, et même dans celles des rivières, des azotates alcalins, et en général des azotates solubles. L'acide azotique se forme dans les terrains que baignent les eaux et sature les bases qu'il y rencontre. 11 peut prendre naissance dans deux conditions parfaitement distinctes : soit par l'union directe des éléments de l'air en présence d'une terre poreuse imprégnée de matières alcalines (Cloëz), soit par la combustion lente que subit, dans les mêmes circonstances, l'ammoniaque provenant de la décomposition spontanée des matières organiques azotées. Cette dernière condition se rencontre très-fréquemment dans le sol des lieux habités, et principalement des grandes villes, où les puits sont creusés dans le voisinage des habitations ou des égouts.

Les azotates- existent dans l'eau en trop petite quantité pour qu'on puisse apprécier l'influence que ces sels exercent sur la santé. Rappelons ici qu'ils sont très-favorables à la végétation, et

que les eani qui les renferment, principalement les eaux de drainage, où ils abondent, conviennent très-bien pour les irrigations.

En général, la présence de traces de sels alcalins (quelques mil' b'grunmes par litre) dans les eaux douces peut être considérée comme une circonstance assez indifférente, mais plutôt bonne que mauvaise au point de vue hygiénique. Ces substances peuvent contribuer à donner à l'eau une saveur agréable, et à amener à l'économie l'alcali et les sels alcalins, qui jouent un si grand rôle dans les phénomènes de la respiration et de la nutrition. Dans cette appréciation, il ne faut pas oublier, cependant, que nos aliments renferment une proportion de sels alcalins très-supérieure à celles que contiennent généralement les eaux potables. Bien entendu qu'une proportion trop considérable de ces matériaux fixes nuirait à la santé; tout le monde sait que les eaux saum&tres sont aussi malsaines que désagréables au goût.

On a encore signalé au nombre des matériaux contenus dans beaucoup d'eaux quelques traces de bromure», et surtout d't'odwtt alcalins. M. Chatin a particulièrement insisté sur le fait de la présence de petites quantités d'iode, a l'état d'iodure, dans l'eau de Seine et dans beaucoup d'eaux des environs de Paris. Il attribue à ces faibles traces d'iode le rôle important de préserver les populations du goitre et du ergtinisme. Selon lui, l'usage habituel d'eaux entièrement dépourvues d'iode prédisposerait à ces

Parmi les autres matériaux fixes que renferment quelquefois les eaux douces, nous citerons l'acide siliaque et des traces d'oxyde de fer et d'alumine.

Toutes les eaux naturelles renferment des matières organiques : elles les rencontrent et les dissolvent dans le sol, qui en est partout imprégné. Les bonnes eaux potables n'en doivent renfermer que des quantités insignifiantes. En s'y accumulant, ces matières donnent lieu à divers inconvénients que nous allons signaler : elles peuvent corrompre les eaux, en leur communiquant l'odeur désagréable qui leur est propre ou qu'elles prennent en se putréfiant; eUes peuvent réduire les sulfates qu'elles y rencontrent et les transformer en sulfures. Plus loin, nous insisterons sur ce fait. Enfin, en subissant au sein de l'eau cette combustion lente qu'on désigne tous le nom de putréfaction, elles lui enlèvent tout l'oxygène dont «■Ile était chargée. Cette réaction ne manque pas de se produire dans les eaux qui séjournent sur des terrains marécageux ou tourbeux. Elle est une des causes de leur insalubrité.

72 EAUX l)E SOURCE ET DE RIVIÈRE.

Les eaux des puits creusés près des habitations ou des égouts des grandes villes renferment souvent une proportion notable de matières organiques. Dans ce cas, il faut les rejeter de la consommation. Les cours d'eau eux-mêmes en sont quelquefois infectés par le fait de l'économie et de l'activité humaines. Les égouts des villes et un grand nombre d'usines, parmi lesquelles nous citerons principalement les fabriques d'amidon et de sucre, les distilleries de betteraves et de grains, les établissements de teinture, versent incessamment dans les rivières, dans les canaux, dans les fossés, des eaux impures. Ces eaux tiennent en dissolution des matières organiques putrescibles, et elles sont chargées de débris insolubles de même nature qui y sont suspendus et qui, en s'accumulant sur les bords ou au fond, deviennent des foyers de fermentation putride. Parmi les moyens qui ont été employés pour remédier à ces inconvénients, ou du moins pour les atténuer, nous citerons les bassins d'épuration, où les eaux troubles séjournent et laissent déposer les impuretés qu'elles tiennent en suspension avant de s'écouler dans les cours d'eau. On a recommandé de traiter ces eaux par la chaux, qui les clarifie promptement et qui entraîne même, à l'état de combinaison insoluble, une partie des matières organiques qu'elles tiennent en dissolution.

Résumons les développements qui précèdent.

Pour être de bonne qualité, en ce qui concerne la composition chimique, une eau potable doit renfermer en dissolution les éléments de l'air, oxygène, azote et acide carbonique.

En général, la proportion des matériaux fixes n'y doit point dépasser \ gramme par litre.

Dans ces limites, la présence des matériaux fixes peut être une condition utile ou nuisible, selon leur nature.

Sans revenir sur ce que nous avons établi plus haut à ce sujet, nous ajoutons que les matières organiques contenues dans une eau même en très-petite quantité, peuvent être nuisibles lorsque leur présence se fait remarquer par une odeur ou par une saveur particulière, ou par la réaction qu'elles exercent sur les sulfates.

Matériaux fixes

.Nous donnons ici les analyses de quelques-unes des eaux de Paris : in 18*6

Tcmpinlan, li*. PrMtian, "(S«n.

! Acide carbonique 0m,0i«i Azote 0' ,0120 Oxygène 0 ,0039

Acide silicique 0*',0244

Alumine 0 ,0005

Peroxyde de fer 0 ,00211

Carbonate de chaux .. . 0 ,1695 — de magnésie 0 ,0034

Sulfate de chaux 0 ,0260

Chlorure de sodium. .. 0 ,0123

Sulfate de potasse 0 ,0050

Azotate de soude 0 ,0094

— de magnésie. . . 0 ,0052 * 0*%28«

Il est à remarquer que, pendant son passage dans Paris, où elle reçoit les eaux de nombreux égouts, l'eau de la Seine éprouve quelques variations dans sa composition. MM. Bnutron et Henry ont constaté que la quantité de matériaux fixes qu'elle renferme est plus considérable en aval qu'en amont de Paris, et que cette progression est surtout marquée pour le bicarbonate et le sulfate de chaux, l'azotate alcalin et la matière organique. On a observé en outre que la composition de l'eau de la Seine était sujette à des variations très-sensibles, suivant les crues et les saisons. Pareille remarque a été faite pour les eaux d'autres rivières. Celles du Rhône, par exemple, limpides et basses en hiver, contiennent, d'après les remarques de M. Dupasquier, plus de sels et de gaz en dissolution dans cette saison que pendant l'été.

I Acide carbonique libre J

I Air atmosphérique jtn»t«« Timtili

! Bicarbonate de Chaux 0«r,138

— de magnésie 0 ,075

Sulfate de chaux 0 ,080

— de soude.... | n ..„

— demagnésie | ° >095

Chlorure de sodium i

— de calcium... J 0 ,143

— de magnésium )

Azotale alcalin traces

Acide silicique, alumine et oxyde de fer. ... 0 ,069

Matière organique mkh «oum.

Oi',590

5S tizedby GoOgk

coammoN de l'ud d'abcuexl m» a la ranAm n la plaoc

SA1HT-HICSEL (1846).

1 litre renferme, d'après X. H. Deville :

i Acide carbonique 0l,t,0256

Azole 0 ,0127

0*ygène 0 ,0050

[ Acide silicique W',0306

I Alumine (avec phosphate). 0 ,0053

I Carbonate de chaux 0 ,1990

1 — de magnésie 0 ,0082

«atenaui mes t de Mude 0 j00b4

I — dépotasse 0 ,0201

I Chlorure de sodium 0 ,0376

f — de magnésium.. - 0 ,0106

\ Azotate de magnésie 0 ,0570

L'eau d'Arcueil, limpide, fraîche et agréable à boire, est assez riche en sels calcaires, comme on le voit par cette analyse. Aussi les tuyaux qui l'amènent à Paris se revèlenl-ils à l'intérieur d'un sédiment calcaire qui finit par les obstruer au bout d'un certain temps. Ce sédiment est formé en grande partie par du carbonate de chaux, qui se dépose par suite du dégagement d'une partie de l'acide carbonique dans les tuyaux mêmes et à la faveur de l'agitation produite par le mouvement des eaux.

x de l'eau du puits artésien de greneu.u.

TampftntDM, SB».

1 litre renferme, d'après H. Peligot :

Î Acide carbonique, environ 5"

Aiote, environ 17«

Oxygène 0

/ Carbonate de chaux O'%0580

I — de magnésie. .. 0 ,016a

\ — de potasse 0 ,0206

un.A..; . « J — ferreux 0 ,0032

Ualériaux fixes Sulfkto de goude 0 ;0)62

I Hyposulfite de soude 0 ,0091

I Chlorure de sodium 0 ,0091

Silice 0 ,0091

■Ot',1428 L'eau du puiis de Grenelle, plus pure qu'aucune de celles qui alimentent la ville de Paris, se rapproche de certaines eaux minérales par la nature de quelques-uns de ses matériaux. Elle est légèrement ferrugineuse, et donne lieu k un dépôt ocreux dans le réservoir de réception. En même temps elle exhale, à son point

d'émergence, une très-légère odeur sulfureuse. A défaut d'un sulfure alcalin, incompatible avec le carbonate ferreux, on y a constaté des traces d'hyposulfites alcalins.

Eaux crues. — L'eau des puits de Paris nous fournit an exemple d'eaux crues. Les quantités de matières salines, et principalement de sulfate de chaux qu'elle renferme, la rendent impropre aux usages économiques. De telles eaux ne dissolvent pas le savon sans y former an précipité floconneux de margarate et d'oléate calcaires. Les légumes ne s'y ramollissent point par la cuisson. Tantôt insipides, tantôt douées d'une saveur douceâtre et désagréable qui leur a fait donner le nom d'eaux crues, elles sont lourdes, d'une digestion difficile et occasionnent parfois des tranchées. Quand le sulfate de chaux y prédomine, on les désigne sous le nom d'eaux tilêniteuta. Ces eaux ne se troublent pas par l'ébullition. Ajoutons qu'on peut les rendre sinon potables, du moins propres à la cuisson des légumes, en y ajoutant un léger excès d'une solution de carbonate de soude. Il se forme par double décomposition du carbonate de chaux qui se dépose et du sulfate de soude qui reste en solution.

Voici, d'après MM. Payen et Poinsot, la composition de l'eau du puits de l'École militaire :

I litre renferme :

Sulfate de chaux i«r,352i

— de magnésie 0 ,3314

Carbonate de chaux 0 ,0898

Chlorure de magnésium 0 ,0598

— de sodium 0 ,0944

Acide si licique uvm.

Matières organiques .... uw.

Emu incrustantes. — Le carbonate de chaux, que nous avons considéré comme un élément utile plutôt que nuisible, lorsqu'il est dissous en petite quantité dans les eaux à la faveur de l'acide carbonique, peut leur communiquer les qualités fâcheuses que nous venons d'indiquer lorsqu'il y est dissous en trop forte proportion. Quand l'excès d'acide carbonique se dégage dans une pareille eau, le carbonate de chaux, moins soluble que le bicarbonate, se dépose à l'état solide. Souvent ce dégagement s'effectue par suite d'une diminution de pression lorsque l'eau, qui s'est saturée d'acide carbonique dans le sein de la terre, a une pression supérieure à celle de l'atmosphère, vient sourdre à la surface du sol. L'agitation qu'éprouvent ces eaux de source en bouillonnant dans un lit fortement incliné contribue aussi au dégagement de l'acide carbonique,

soit en rompant cet état d'équilibre instable qu'on r saturation, soit en favorisant les échanges de gaz entre l'eau et l'atmosphère. C'est ainsi que se forment les incrustations que déposent dans leur lit naturel ou dans les tuyaux de conduite les eaux calcaires et carbonatées, qu'on appelle pour cette raison eaux incrustantes.

Le ruisseau de Saint-Allyre, en Auvergne, en fournit un exemple bien connu. Tout objet que l'on plonge dans celte source incrustante se recouvre au bout de quelque temps d'une croûte uniforme et solide de carbonate de chaux cristallisé.

Analyse qualitative des sans. — Indiquons en terminant les moyens propres à reconnaître les qualités des eaux.

L'ébullition, en chassant brusquement l'excès d'acide carbonique, trouble plus ou moins abondamment les eaux chargées de bicarbonate de chaux. Ces eaux et toutes celles qui sont légèrement alcalines développent une coloration bleue lorsqu'on y ajoute quelques gouttes de teinture de bois de campèche ou de teinture de baies de troëne (Ligustrum vulgare).

S'agit-il de déterminer la proportion des matériaux fixes que renferme une eau, il suffit d'en évaporer un litre a une douce chaleur, et en évitant de porter la liqueur à l'ébullition. Le poids du résidu parfaitement sec représente la somme des matériaux fixes contenus dans l'eau.

S'agit-il de découvrir la nature des matériaux que l'eau tient en dissolution, on emploie les réactifs suivants pour rechercher soit les acides, soit les bases.

Le chlorure de barium forme, dans les eaux renfermant de l'acide sulfurique à l'état de sulfate, un précipité blanc de sulfate de baryte insoluble dans l'acide azotique ou dans l'acide chlorhydrique.

L'azotate d'argent précipite le chlore des chlorures solubles sous la forme d'un précipité blanc floconneux, devenant violet à la lumière, insoluble dans l'acide azotique, soluble dans l'ammoniaque.

L'ébullition dégage l'acide carbonique libre, et celui qui est combiné avec les carbonates, à l'état de bicarbonates. Quant à l'acide carbonique uni aux bases, on le retrouve dans le résidu de l'étape— ration. L'acide chlorhydrique ajouté à ce résidu occasionne, dans ce cas, le dégagement d'un gaz incolore et troublant l'eau de chaux,

L'oxalate d'ammoniaque, ajouté à une eau calcaire, détermine la formation d'un précipité d'oxalate de chaux parfaitement insoluble dans une eau ammoniacale. La liqueur filtrée et convenable-

ment concentrée donne, par le phosphate de soude et l'ammoniaque, un précipité de phosphate ammoniaco-magnésien, dans le cas où l'eau renfermait des sels magnésiens.

Une dissolution de savon forme dans les eaux renfermant de la chaux un précipité floconneux, combinaison de cette base avec les acides gras du savon. Ce réactif précipite en même temps la magnésie.

Ud chimiste anglais, Clark, a proposé, en 1847, l'emploi d'une dissolution de savon pour apprécier le degré de dureté des eaux. Voici le principe de sa méthode : Tout le monde sait que le savon bit mousser l'eau pure. Il ne produit de mousse dans les eaux calcaires ou magnésiennes qu'autant que les bases ont été préalablement précipitées par une quantité équivalente de savon, et que ce réactif se trouve en excès dans la liqueur. Si donc on verse une solution de savon dans une pareille eau en agitant vivement la liqueur, aussitôt que la mousse apparaîtra, on sera certain non-seulement d'avoir précipité complètement les bases terreuses, mais même d'avoir ajouté un excès du réactif précipitant. Cet excès pourra être très-peu considérable; car, d'après MM. Boutron et Boudet, 1 décigramme de savon marbré peut déterminer la formation de la mousse dans 1 litre d'eau pure. Ces faits ont servi de base à un procédé propre à exécuter une analyse rapide et approximative des eaux. Nons ne pouvons donner ici qu'une indication sommaire de ce procédé hydrotimétrique, tel qu'il a été décrit et appliqué par MM. Boutron et Boudet.

Dans un volume déterminé (40 centimètres cubes) de l'eau que l'on veut analyser, on verse goutte à goutte, à l'aide d'une burette, une solution alcoolique de savon. Celte solution est titrée, c'est-àdire qu'on a déterminé d'avance quelle est la quantité de chlorure de calcium qui est précipitée complètement par un volume donné de ta solution savonneuse, par exemple par 10 divisions de la burette. Dès que, par l'agitation, on voit apparaître la mousse, on cesse d'ajouter le réactif, et on lit sur la burette le nombre de divisions qui ont été nécessaires pour opérer la précipitation complète des sels terreux. La quantité de chlorure de calcium qui correspond a 10 divisions de la liqueur savonneuse étant connue, rien n'est plus facile que de calculer la quantité de chlorure de calcium qui correspond au nombre de divisions qu'on a trouvé dans l'essai. Cet essai donne, par conséquent, la proportion de chlorure de calcium qui correspond aux sels terreux contenus dans l'eau analysée.

On désigne sous ce nom les eaux qui, en vertu de leur température ou de leur constitution chimique, exercent sur l'économie une action spéciale, dont la thérapeutique peut tirer parti. De tout temps, on les a divisées en deux grandes classes, les eaux thermales et les eaux minérale! froides. Les premières, qui viennent sourdre généralement des profondeurs des terrains primitifs ou des terrains volcaniques, sont celles qui doivent leurs propriétés actives, sinon en totalité, du moins en partie, à leur température propre. Sont réputées thermales les eaux dont la température, au moment de l'émergence, est supérieure à 45 ou 20° environ. Leur température offre de grandes variations, et parcourt tous les degrés de l'échelle entre 25 et 100*. En France, l'eau thermale la plus chaude est celle de Chaudes-Aigucs (Cantal), 81"; on en connaît de plus chaudes à l'étranger. La température du Grand-Geyser, en Islande, est même supérieure à 100*.

Le plus souvent les eaux thermales tiennent en dissolution certains principes dont l'action s'ajoute à celle de la chaleur. Ces principes ne diffèrent point par leur nature de ceux qui minéralisent les eaux froides. Celles-ci ont à leur émergence la température moyenne du lieu où elles sourdent.

Très-diverses par la nature et les proportions des principes qu'elles renferment, les eaux minérales différent aussi par leur action thérapeutique. Ces différences ont fourni les éléments d'une classification qui a varié suivant le point de vue géologique, chimique ou thérapeutique où se sont placés les auteurs. Celle que nous adoptons a pour base la constitution chimique des eaux minérales.

Cette constitution est très-variable. L'eau peut dissoudre toutes les substances solubles qu'elle rencontre dans le sein de la terre, et le nombre en est considérable. A proprement parler, il n'existe point, parmi les matériaux les plus ordinaires qui forment la croûte solide du globe, de substance absolument insoluble dans l'eau, et l'on peut affirmer que l'eau de la mer, qui est une sorte d'eau minérale, tient en dissolution, sinon la totalité, du moins la plus grande partie de ces matériaux. Au reste, l'action dissolvante que l'eau exerce sur certains principes est favorisée par la présence de l'acide carbonique.

M. Strove a fait à cet égard des expériences très-concluantes. Ayant fait digérer sous une pression plus forte que celle de l'atmosphère, le klingstein (phonolite, roche feldspathique ) de Bilin (Bohème), avec de l'eau chargée d'acide carbonique, il a obtenu une solution renfermant exactement les mêmes matériaux que ceux qui sont contenus dans l'eau gazeuse et alcaline de cette localité.

D/un autre côté, certains matériaux fixes que l'eau renferme dans un cas donné peuvent provoquer ou favoriser la dissolution d'autres matériaux. Le fait suivant en fournit un exemple :

MM. Malaguti, Durocher et Sarzeaud ont signalé la présence de quelques traces d'argent dans les eaux de la mer. H s'y trouve sans doute à l'état de chlorure, qui se dissout à la faveur du chlorure de sodium dont les eaux de la mer sont chargées.

Les substances qu'on rencontre communément en dissolution dans les eaux minérales sont les suivantes :

Parmi les gaz, indépendamment de l'azote et de Voxygène :

L'acide carbonique;

L'acide sulfhydrique ou l'hydrogène sulfuré.

Parmi les substances fixes :

Des sels alcalins, principalement des sels de soude, savoir :

Le bicarbonate de soude ;

Le sulfate de soude ;

Le sulfure de sodium ;

Le chlorure de sodium, quelquefois accompagné de traces de bromure et d'iodure.

Les sels de potasse accompagnent généralement les sels de soude ; mais il est à remarquer que la potasse est beaucoup moins abondante dans les eaux que la soude.

Des sels de chaux et de magnésie, principalement :

Le chlorure de calcium et le sulfate de chaux ;

Le chlorure de magnésium et le sulfate de magnésie, quelquefois des traces de bromure de calcium et de magnésium.

Des sels de fer, savoir :

Le bicarbonate ferreux;

Le sulfate ferreux;

Une combinaison de l'oxyde de fer avec des acides organiques désignés sous le nom d'acide crénique et d'acide apacrénique;

Des traces de manganèse accompagnent souvent le fer.

A ces matériaux il faut ajouter :

l'acide sulfurique. Il existe dans différentes parties de l'Amé-

rique, au Canada et dans la Nouvelle-Grenade, des sources chargées d'une proportion notable d'acide sulfurique libre. Celles du Canada, situées dans le voisinage du lac Ontario, sont connues dans le pays sous le nom de sources sûres, et ont été analysées par M. Sterry Hunt '.

L'acide silicique. Cet acide, qui est un élément si fréquent, des eaux douces, a été rencontré dans beaucoup d'eaux minérales. L'eau si chaude des Geysers d'Islande renferme environ £ gramme d'acide silicique par litre.

L'acide arsénique, dont l'existence a été signalée dans un grand nombre d'eaux minérales, principalement dans certaines eaux ferrugineuses.

L'acide borique, qui existe en solution dans les eaux des lagoni, flaques d'eau chaude que l'on rencontre à la surface d'un sol volcanique dans les Marcmmes de la Toscane.

Cet acide a été rencontré aussi dans certains lacs du Thibetà l'état de borate de soude. MM. J. Bouis et Filhol en ont signalé l'existence dans les eaux sulfureuses des Pyrénées; M. Bouquet l'a trouvé dans l'eau de Vichy, etc.

Les sels de lithine. La lithine, alcali analogue à la potasse et à la soude, a été signalée par Berzelius dans les eaux de Carlsbad. Elle ne parait pas être un élément aussi rare des eaux minérales que le pensait cet illustre chimiste. On l'a rencontrée dans les eaux de Marienbad {Bohème), d'Évaux (Creuse), de Vichy, de Saint-Honoré (Nièvre), de Plombières, de Soultzmatt (Haut-Rhin), etc., etc.

Les sels de césium et de rubidium. Le césium a été découvert dans les eaux de Diirckheim et de Kreuznach, par M. Bunsen (1860). Sa présence a été signalée dans les eaux de Bourbonne-les-Baîns, de Vicby et du Mont-Dore par M. Grandeau.

Les sels ammoniacaux. M. J. Bouis a signalé l'existence de sels ammoniacaux dans certaines eaux sulfureuses (Eaux-Bonnes, La-

1. Voici l'analyse de It source de Tutcarora, la plus tontine de cet Mnrces

Acide tnirarique libre (SHO'i (f.iSB

Sulfate ferreut 0 ,884

— d'alumine 0 ,168

— deebaut.. ... ..... 0 ,77S

EAUX MINÉRALES. ttl

bassère, Engbien). Celles qui sourdent des terrains primitifs ne contiennent pas d'ammoniaque.

Les tels d'alumine. Beaucoup d'eaux minérales renferment des traces d'alumine. Quelques-unes, comme celles d'Auleuil et de Passy, près Paris, renferment cette base à l'état de sulfate.

Parmi les éléments qu'on rencontre rarement et accidentelle? ment dans les eaux, nous signalerons encore le carbonate de baryte (eaux de Luxeuil, Haute-Saône), le carbonate de strontiane (eaus de Vichy, de Sedlitz, de Carlsbad, d'Egra), le sulfate de strontiane (eaux de Louesche, Valais).

Les sels de zinc ont été signalés dans l'eau de Ronneby, en Angleterre. M. Will a rencontré du zinc dans l'eau de Ttippnldsau (Forêt-Noire), et M. Rammclsberg dans celle d'Alexisbad (Harz).

Les dépôts qui se forment dans les eaux ferrugineuses renferment quelquefois des traces de cuivre (Filhol). Ce métal existe à l'état de sulfate dans les eaux des galeries de certaines mines, où des pyrites cuivreuses sont exposées à l'action de l'air et de l'eau. C'esl ainsi que les eaux de Fahlun en Suède sont chargées de sulfate de cuivre. Dans quelques localités, comme à Schmœlnitz, en Hongrie, ces eaux de galeries sont assez riches en sulfate de cuivre pour qu'on puisse en retirer le métal, par cémentation, en le précipitant par le fer.

Dans les eaux acidulés et ferrugineuses de Rippoldsau (Forêt- Noire), M. Will a rencontré en dissolution des traces A' é tain, de cuivre, de plomb et d'antimoine. M. Buchner jeune a trouvé une trace d'étain dans les eaux de Kissingen.

A cette nombreuse série de corps minéraux, dont l'existence a été signalée dans les eaux, il faut ajouter quelques matières organiques. Indépendamment des acides crénique et apocrénique, que nous avons déjà mentionnés, nous devons signaler ici cette substance si abondante dans les eaux minérales des Pyrénées, qu'on a désignée sous le nom de glairine ou de barégine. Ajoutons qu'on a découvert récemment dans les eaux de Briickenau, en Bavière, l'existence des acides propiouîque et butyrique, acides organiques analogues à l'acide acétique.

On le voit, la constitution chimique des eaux minérales est trèsvariable, et il n'est pas facile d'en tirer les éléments d'une classification simple et naturelle, même en écartant les matériaux qu'on ne rencontre que rarement dans les eaux. Les difficultés d'une pareille classification sont encore augmentées par cette circonstance qu'une seule el même eau renferme presque toujours des principes

S2 EAl'X MINÉRALES,

fort divers, et qui peuvent y être contenus en proportions à peu près équivalentes. Toutes les fois que cette dernière condition se présente, et elle n'est point rare, il est évident qu'une classification rigoureuse devient impossible.

Néanmoins, si l'on tient compte soit de la prédominance de tel ou tel élément, soit de l'existence d'un principe doué de propriétés thérapeutiques bien caractérisées, soit enfin de la constitution chimique tout entière, c'est-à-dire de la nature des principes les plus abondants, on arrive à établir, d'après ces données, quelques groupes bien définis d'eaux minérales.

Ainsi, nous distinguons avec la plupart des auteurs :

Les eaux acidulés, caractérisées par la présence de l'acide carbonique libre;

Les eaux alcalines, caractérisées par la présence d'une proportion plus ou moins notable de bicarbonate de soude ou de silicate alcalin;

Les eaux ferrugineuses;

Les eaux salines, renfermant en solution certains sels neutres;

Les eaux sulfureuses, caractérisées par la présence de l'hydrogène sulfuré ou d'un sulfure soluble.

En arrivant à la surface du sol, quelques-unes de ces eaux minérales éprouvent un changement dans leur constitution chimique. Les eaux sulfureuses subissent au contact de l'air une oxydation plus ou moins lente. Nous étudierons plus loin toutes les conditions de ce phénomène.

Celles qui renferment de l'acide carbonique libre en laissent dégager une partie, et il arrive souvent qu'une portion des carbonates tenus en dissolution à la faveur d'un excès d'acide 'carbonique devient insoluble et se dépose, par suite de ce dégagement. C'est U la principale cause des dépots qui se forment dans les bassins de réception d'un grand nombre d'eaux minérales, ou dans les conduits qui servent à leur écoulement. Tantôt floconneux ou pulvérulents et se rassemblant à l'état de boues, tantôt agrégés sous forme de concrétions ou de (raverft'iw, ces dépôts offrent une constitution très-variable. Les sels solublcs en sont naturellement exclus. Les carbonates de chaux, de magnésie, de fer, l'hydrate de sesquioxyde de fer, l'alumine, la silice, voilà les matériaux les plus ordinaires de ces dépôts; mais il esta remarquer qu'on y rencontre souvent d'autres substances, telles que le soufre, l'acide arsénique, des oxydes métalliques divers. Il arrive quelquefois qu'on y découvre des matériaux qu'on aurait de la peine k isoler de l'eau elle-

même, et qui, devenus insolubles, se sont concentrés eu quelque sorte dans les boues. Veut-on constater, par exemple, la présence de l'arsenic dans une eau ferrugineuse ? On le trouvera plus facilement et plus sûrement dans le dépôt ocreux qui se forme autour de la source que dans l'eau elle-même. C'est ainsi, du reste, que l'arsenic a Été découvert dans les eaux ferrugineuses.

Dus quelques établissements, on attribue des vertus particulières à ces sédiments qu'on laisse déposer au fond de bassins qu'on nomme piétines, et où un certain nombre de malades se baignent à la fois.

Les boues de Saint-Amand, dans le département du Nord, qui jouissaient autrefois d'une très-grande célébrité, sont encore employées aujourd'hui comme topiques dans un certain nombre d'affections chroniques. Elles sont noires et répandent une odeur sulfureuse très-prononcée. Leur température est de 35*. En voici la composition, d'après M. E. Pallas :

Eau 55,000

Aride carbonique. 0,010

— sulfhydrique 0,033

— sîlicique 30,400

Soufre 0,200

Carbonate de chaui 1,509

— de magnésie 0.S68

— de fer 1 ,450

Matière eitractive 1,220

— asolée 6,805

Perte 2,145

100,000 Dans les boues ferrugineuses et solfwenses de Viterbe, M. Poggîale a trouvé les matériaux suivants :

Boue rnrrogiie1

Soufre 22,732

Sulfale de chaux 0,113

Carbonate de chaux.. 0,087

Chlorure de calcium. 0,006

Cwbonate de fer.... 0,237

Silice et silicates... . 55,768

Matière organique. . 21,037

Ajoutons ici qu'on tire parti, dans certains établissements, des émanations gazeuses des sources minérales. L'acide carbonique est administré en bains nu en douches, dans des appareils spéciaux.

Sulfate de chaux....

Chlorure de calcium

et de magnésium..

Carbonate de fer

20,fi93

— de chaui..