DE PH. ITIM ACTE -T HÉ O RI QUE

maintiennent leur fluidité quand le thermomètre est bien au-dessous de zéro.

La neige et les frimas ne sont que l’eau congelée dans un état de division extrême, et très-compacte dans la grêle.

Il est essentiel au pharmacien de connaître la glace, les phénomènes qu’elle présente , les procédés qu’on emploie pour se la procurer , et ceux par lesquels on peut la conserver. La chimie, les arts, la médecine et la pharmacie en tirent des partis très-avantageux dans une multitude d’occasions,

§2. — De T eau à T état liquide .

Lorsque la glace est exposée à une température croissante avu-dessus de zéro , elle absorbé le calorique des corps environnans , et reprend , par ce moyen, son état naturel, qu’elle n’avait momentanément perdu qu’en raison de la perte de ce même calorique.

L’eauà cet état est un liquide incolore, inodore et insipide, d’une pesanteur spécifique , qu’on représente par 1000 , et qui sert d’étalon pour évaluer comparativement la pesanteur spécifique de tous les corps connus. Elle bout à 80 degrés de Kéaumur, ou ioo° centigrades, et se congèle à une température de oo. Cependant, ces phénomènes de l’ébullition et de la congélation de l’eau , ne sont constansque lorsque eefluide est à l’état de pureté. La présence de corps étrangers peut avancerou retarder son point d’ébullition comme celui de sa congélation. L’alcohol uni à l’eau, par exemple, accélérera de 10 à i5 degrés son point d’ébullition, et même davantage, suivant la quantité réciproque des deux fluides, tandis qu’on élève son ébullition de y , 8 et io degrés, si on y ajoute dillerens sels qui ont beaucoup d’atïinîté pour elle, et qui, en augmentant sa densité, accroissent aussi sa capacité de température ; tels sont les hydro-chlorates de sodium, de calcium, etc.

Il faut cependant observer qu’il est des sels , comme le sulfate de cuivre , par exemple , qui n’influent en rien sur le degré d’ébullition propre à l’eau.

L eau peut supporter un degré de chaleur bien supérieur à celui de 80 degrés , si on la retient dans des vases qui s’opposent à son expansion : c’est ainsi que dans la machine de Papin , qui est un vase en fonte , fermé hermétiquement à l'aide de cercles de même matière , on parvient à la faire rougir sans lui faire éprouver d’altération. Ceci prouve que l’eau n’est pas altérée par le calorique , et on peut en effet la faire passer par un tube de verre rouge de feu sans la décomposer. La lumière ne lui fait point éprouver non plus d’altération.

Une des propriétés remarquables de l’eau, est celle de dissoudre certains gaz , et particulièrement l’air atmosphérique. Son affinité pour ce fluide aériforme est très-grande , et il suffit, après l’en avoir purgée par l’ébullition , de l’exposer a l’air pendant seulement quelques minutes , pour qu’elle ^ en absorbe de nouveau une quantité très-notable : on a remarqué que l’air contenu dans l’eau était plus pur que celui de l’atmosphère , c’est-à-dire qu’il contenait plus d’oxigène. Les analyses les plus soignées en ont fait porter la quantité à o , 3-2. C’est à l’air ainsi dissous qu’on doit attribuer la propriété que présentent certains lacs ou étangs, debouillonner au moment où la pluie s’annonce; parce que la dilatation qu’a éprouvée l’atmosphère , par suite de son état de supersaturation: ayant rendu sa pesanteurspécifique moinsgrande, sa pression sur la surface de l’eau est aussi proportionnellement diminuée; et il arrive alors que l’air contenu dans l’eau de ces étangs ou lacs étant moins comprimé , s’échappe en partie sous -la forme d’une infinité de bulles qui représentent l’ébullition. Le lac de Domlest-Cherthal en Suisse, est dans ce cas ; aussi sert-il d’excellent baromètre aux gens du pays, et leur annonce-t-il, quand il bouillonne, une pluie certaine.

Cependant il ne faut point confondre la cause de ce phé-

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nomène avec celle qui produit en apparence le même eft'et dans les eaux stagnantes des marais, de tourbières , etc., etc. Ici , cela dépend de la désorganisation des substances végétales et animales qui y sont enfouies , et qui forment même le lit de ces masses aqueuses -, ce n’est point de l’air qui se dégage, c’est du gaz hydrogène carboné , de l’acide carbonique , etc. Le dégagement de ces gaz est quelquefois tellement abondant, qu’ils recouvrent toute la surface des marais; et, si une cause accidentelle vient à en opérer l’inflammation, elle se communique partout , et représente l’aspect d’un incendie général du lieu où l’on se trouve. Si l’eau dissout une quantité notable d’air atmosphérique , celui-ci , à son tour , est susceptible d’en tenir de très-grandes quantités en dissolution. Nous avons fait voir, à l’article air atmosphérique , à combien de phénomènes importans donnait lieu sa présence, et de quelle heureuse influence elle était, tant à l’égard des animaux qu’à celui des végétaux. C’est à sa présence dans ce fluide élastique , que nous devons aussi attribuer en grande partie l’oxidation des métaux , et particulièrement celle du fer qui , en langage ordinaire, se rouille par son exposition à l’air. ( Voyez Fer. )

C’est à sa condensation ou à sa précipitation de l’air atmosphérique qu’est dû le nuage dont se recouvrent les bouteilles que l’on sort des caves en été , où la température est toujours plus froide que celle de l’air extérieur; en généi'al , tous ces phénomènes , tels que la rosée, l’humidité dont se recouvrent les vitres , les miroirs , etc., etc., tiennent à la même cause.

L’air n’est pas le seul agent qui puisse tenir en dissolution une grande quantité d’eau ; les gaz hydrogène , oxigène , l’acide Carbonique , etc. , et en général tous les fluides élastiques, à l’exception du gaz azote, sont susceptibles de prendre des quantités d’eau plus ou moins grandes en véritable combinaison, ce qui lait varier beaucoup la pesanteur spécifique de ces gaz, leur degré de dilatation , d’expansibilité, etc.

Voilà pourquoi il est si essentiel de tenir note de l’eau dans toutes les expériences que l’on fait avec ces différens corps.

Quoique l’eau forme des combinaisons gazeuses, si variées et en si grand nombre , elle n’est pas moins susceptible d’en former de solides , et dans lesquelles elle a perdu sa fluidité et sa dilatabilité. Ces combinaisons portent le nom ^hydrates , et on-en doit la découverte au célèbre Proust. Ce savant chimiste a eu à combattre, lors de la publication de faits aussi neufs et aussi étonnans , quelques contestations de la part d’hommes justement illustres , et qui tendaient à porter du doute sur ses belles observations ; mais elles n’en sont pas moins avérées aujourd’hui et reconnues généralement exactes.

Les hydrates de potasse , de soude , de baryte , de strontiane cristallisés , se dissolvent dans l’eau en faisant baisser sa température , tandis que ces mêmes alcalis, privés d’eau, et jetés dans ce fluide , y produisent de la chaleur.

Le sulfate de cuivre hydraté est bleu, tandis que privé d’eau il est blanc ; celui de fer est vert de mer ; anhydre , il est blanc.

Le sulfate de nickel hydraté est vert ; anhydre, il est jaune. L hydrochlorate de cobalt hydraté est rouge; anhydre, il est bleu , etc. , etc.

11 est facile de voir, d’après ces exemples, combien la présence de l’eau influe sur les propriétés physiques de certains corps , et combien il est utile d’en tenir note dans l’examen de n’importe quelles substances.

Les anciens ont été pendant long-temps incertains sur la nature de l’eau, \anhelmont, Boyle , Margraflf, soutenaient qu’elle pouvait se réduire en terre par des distillations successives; mais Lavoisier prouva, par des expériences concluantes , que l’opinion, de ces fameux physiciens était sans fondement, et qu’on ne pouvait attribuer la présence des parties terreuses qu’ils avaient obtenues dans leurs travaux , qu’à des substances étrangères contenues dans l’eau, ou bien

à celles que ce fluide avait dissoutes par son action sur le verre des vaisseaux dans lesquels ils avaient opéré. Les choses en étaient à cet état; on regardait encore l’eau comme un corps simple , comme un élément , lorsqu’arriva cette époque à jamais mémorable dans les fastes de la science, où Lavoisier décomposa l’eau et en forma de nouvelle. Cette immortelle découverte fut le tombeau delà doctrine de Stalil, et la chimie pneumatique ne tarda point à s’ériger glorieusement sur les superbes débris du plilogistique. Dès lors un vaste champ fut ouvert à toutes les recherches , et conduisit aux plus importans résultats. Les théories anciennes furent renversées, et remplacées par d’autres plus certaines , appuyées sur des faits inexplicables jusqu’alors.

Lavoisier reconnut que l’eau était composée de 86 parties d’oxigène et de i!\ d’hydrogène , d’où il conclut qu’elle était un oxide d’hydrogène. Mais l’analyse la plus exacte et la plus admirable par la précision de ses résultats , est , sans contredit, celle qui fut faite par Fourcrov, Vauquelin et Séguin. Ces satans furent presque d’accord avec Lavoisier; ils ne diffèrent que par les millièmes : selon eux , l’eau est formée de :

85,662 oxigène.

1 4,338 hydrogène.

Il ne suffisait point d’avoir décomposé l’eau ; il fallait , pour éluder toute incertitude, prouver sa composition, en la reformant par la combinaison des deux principes oxigène et hydrogène. C’est ce qu’exécuta Lavoisier. 11 fit un mélange des deux gaz dans un grand ballon de verre; et les enflamma par l’étincelle électrique; il se fit une violente explosion, les deux gaz disparurent presque en totalité, et 1 on vit l’eau ruisseler le long de la paroi intérieure du ballon ; sa quantité équivalait justement à celle des deux gaz absorbés.

11 est donc impossible , d’après ces faits, de contester lar composition de l’eau , et l’on peut dire qu’il n’est aucun corps dont la nature ait été plus complètement étudié.

§ 3. — De l'eau à T état de gaz.

Toutes les fois que l’eau liquide , ou la glace , sont exposées à une température de 8o degrés de Réaumur ou ioo°. centigr. , les molécules qui se trouvent en contact immédiat avec le fond du vase placé sur le feu , se gazéifient , et se transportent sous forme d’une infinité de petites bulles qui viennent à la surface pour s’échapper dans l’atmosphère. C’est ce mouvement ascensionnel de la partie inférieure gazéifiée d’un liquide , à la partie supérieui’e , qui constitue ce qu’on appelle ébullition.

Il ne faut point regarder les vapeurs qui se forment à quelque distance de la surface de tous les liquides en ébullition, et particulièrement de l’eau , comme une suite nécessaire et indispensable de l’ébullition; ceci dépend d’une autre cause que nous avons déjà fait connaître. Cetle eau gazéifiée conserve cet état tant qu’elle n’éprouve aucun changement dans sa température; mais aussitôt qu elle traverse un milieu plus froid qu’elle , celui-ci s’empare d’une portion du calorique de l’eau, laquelle tend alors à reprendre son état fluide , qui n’avait été momentanément détruit que par l’addition d’une plus forte somme de calorique; ce passage de l’eau gazeuse à l’état fluide s’appelle condensation ; et ce phénomène s’effectue d’autant plus promptement , que les corps qui entourent l’eau gazeuse sont d’une température plus basse.

L’ébullition prend le nom d’évaporation toutes les fois qu’il s’agit de séparer, par l’intermède du calorique, l’eau du corps simple ou composé , qu’elle avait préalablement dissous. L’évaporation est une opération fréquemment usitée, tant en chimie qu’en pharmacie.

La vaporisation , au contraire , ne s’opère point à l’aide

du calorique , niais bien spontanément. Elle est basée sur la grande affinité de l’air pour l’eau ; ainsi l’air remplace ici le calorique , avec cette différence , que l’évaporation est toujours prompte et très-sensible , tandis que la vaporisation a lieu presque insensiblement , et que ses effets ne s’observent qu’après des temps plus ou moins prolongés. C’est à cette opération qu’on doit le dessèchement des lacs , des rivières , des étangs , des marais ; c’est encore à elle qu’on doit la dessiccation de tous les corps mouillés qu’on expose à l’air: tel que le linge de lessive , etc. , etc.

L’action de l’eau sur les corps est limitée à son degré de température -, plus celle-ci est élevée , plus la faculté dissolvante de ce fluide est grande *, voilà pourquoi l’eau , qui n’a aucune action sur les cheveux , par exemple , à la température de l’ébullition ; en acquiert une très-énergique lorsqu’on lui administre un plus haut degré de chaleur ; mais il faut à cet effet se servir d’un appareil qui par la force de ses parois, puisse s’opposer à son dégagement gazeux. On doit à Papin l’invention de la machine propre à ce genre d’opération ; elle a conservé son nom , marmite de Papin : mais cette machine , toute importante qu’elle était alors , en raison des services qu’elle pouvait rendre à la chimie, n’était pas sans inconvénient; elle exposait d’un moment à Vautre à des accidens qui pouvaient devenir très-funestes à l’opérateur , et il est étonnant que ce ne soit que dans ces derniers temps qu’on ait cherché à y apporter quelques perfectionnemens. C’est M. Chevreul , qui a entrepris cette lâche si utile , et il l’a remplie avec tant de discernement , d’exactitude , et sous un point de vue si nouveau , qu’il se l est rendu propre , et qu’il peut en être regardé comme l’inventeur. Cet appareil est connu sous le nom de digesteur de Chevreul (i).

Lorsque l’eau s’évapore , elle abandonne toutes les sub-

(i) Voyez Journal de Pharmacie , tome II, page 34 j.

92 TRAITÉ ÉLÉMEfrt’ÀIKE DE PHARMACIE-THÉORIQUE.

stances fixes qu’elle contenait en dissolution. C’est sur cette propriété qu’est basée la distillation (voyez ce mot) , et c’est par ce moyen qu’on péut parvenir à obtenir de l’eau très-pure ; mais il faut avoir bien soin de rejeter les premières portions d’eau condensée qui passe à la distillation ; elle contient toujours des substances gazeuses qui pourraient altérer ses propriétés comme eau pure. Il eu est meme qui en contient en si grande quantité , qu’elle s’cn trouve altérée pendant tout le courant de l’opération. Nous avons observé plusieurs fois ce phénomène à l’égard de l’eau de la Seine , dans les momens de ses débordemens et de son invasion sur les terrains qui avoisinent ses bords. Cette eau , soumise à la distillation , a constamment fourni de l’ammoniaque , qui précipitait abondamment les dissolutions de plomb et de mercure , et nous ne l’avons dépouillée de ce gaz qu’en le fixant préalablement par un acide quelconque.

L’eau à l’état de gaz perd son calorique avec une extrême facilité, en le cédant aux corjis qui l’environnent; on a profité de cette observation pour en faire les plus heureuses applications à quelques branches des arts chimiques , et particulièrement à la distillation des vins {voyez vins) , et à la rectification des eaux-de-vie. C’est à MjVI. Duportal et Adam que l’on doit les plus importans résultats à ce sujet. Les procédés qu’ils indiquent , et que nous ne pouvons décrire ici , sont extrêmement intéressans, et nous invitons à consulter le mémoire de M. Duportal, inséré dans le soixantedix-septième volume des yinnales de Chimie.

L’eau à l’état dé gaz occupe un volume 1700 fois plus grand qu’à l’état liquide ; c’est en raison de cette propriété qu’on se sert de l’eau en vapeurs dans les arts et manufactures, comme uue forte puissance pour faire mouvoir des masses énormes, et pour vaincre des obstacles qui paraissent insurmontables. C’est aussi sur la même propriété que reposela théorie des bateaux à vapeurs, etc.