Cours d’agriculture (Rozier)/AIR
AIR. S’il est une partie de la physique & de l’histoire naturelle que le cultivateur doive connoître à fond, c’est sans contredit celle de l’air. Son étude ne sera pas pour lui une étude de simple spéculation : sans cesse appliquant ses connoissances & sa théorie à une pratique fructueuse, les succès accompagneront ses efforts.
L’air, soit comme principe, soit comme mixte, a une telle influence sur tous les objets qui nous environnent, qu’il est vrai de dire qu’il n’y a pas un phénomène dans la nature où il ne joue le principal rôle. Sans lui point de vie, point de végétation, point de développement. À peine les animaux en sont-ils privés, qu’ils cessent d’exister. Est-il seulement vicié, le trouble se met dans l’économie animale, le jeu des organes cesse, & la mort ne tarde pas à s’annoncer. Les plantes ne croissent & ne vivent que par lui. Il pénètre & dilate leurs trachées ; il les entretient des parties nutritives qu’il charie sans cesse ; il les conduit à leur perfection : mais le moindre dérangement de sa part, la moindre altération cause des révolutions subites dans le règne végétal : en un mot, rien dans la nature sur quoi l’air n’ait des droits & une action permanente. Quel intérêt n’a donc pas le cultivateur de connoître parfaitement, ou du moins d’étudier cet agent, ce principe universel ? De quelle conséquence n’est-il pas qu’il ait au moins des notions générales de l’aérométrie ? elles doivent être la base de ses raisonnemens, & la règle de ses travaux ?
Nous allons tracer le précis des connoissances les plus nécessaires sur cet objet.
- Sect. I. Existe-t-il de l’Air dans les plantes ?
- Sect. II. Par quel organe l’Air entre-t-il dans les plantes ?
- Sect. III. Dans quel état l’Air entre-t-il dans les plantes, & quel est son effet ?
- Sect. I. Des moyens d’obtenir l’Air fixe.
- Sect. II. Qualité de l’Air fixe.
- Sect. III. Ses qualités médicinales & salutaires.
- Sect. IV. Effets de l’Air fixe sur l’économie animale & végétale.
- Sect. V. De l’Air déphlogistiqué.
- Sect. VI. De l’Air inflammable.
- Sect. VII. De l’Air nitreux.
§. I. De la fluidité de l’Air, & de ses effets.
Tout le monde convient actuellement que l’air est un fluide ; que ce fluide est pesant & élastique ; & que c’est par ces trois propriétés qu’il concourt à tous les phénomènes qui frappent nos yeux. Mais quelle est la nature de ce fluide pesant & élastique ? quelles sont ses parties constituantes ? Cet air que nous respirons, dans lequel nous sommes plongés continuellement, est-il un principe simple ou mixte ? La solution des deux premières questions n’est pas encore trouvée ; la chimie & le nouveau systême des fluides aériformes, prétendent la donner ; mais jusqu’à ce que la vérité se soit montrée dans tout son jour, & que de nombreuses & sures expériences aient appuyé cette théorie, il est de la sagesse de ne pas prononcer. L’air, considéré comme principe, & comme principe constituant de la plupart des corps, est une substance légère, fluide, transparente, capable de compression, de dilatation, en un mot, de ressort ; on le retrouve partout, dans tous les corps organiques & inorganiques. Sa diaphanéité naturelle le rend invisible ; ses effets seuls annoncent sa présence. Quoiqu’il soit difficile de le séparer de l’atmosphère dont il forme la partie principale, des corps des trois règnes avec lesquels il est intimement combiné, cependant, pour bien connoître ses propriétés, nous allons le considérer, abstraction faite de toutes les substances étrangères qui lui sont unies. Il est important de bien connoître l’air comme fluide pesant & élastique, pour bien juger ce que c’est que l’atmosphère, comment elle influe sur l’agriculture & sur l’économie animale.
L’air élémentaire, ou l’air proprement dit, est fluide, c’est-à-dire que ses molécules, extrêmement mobiles, se séparent les unes des autres avec la plus grande facilité. De là le peu de résistance qu’il oppose au mouvement & au transport des corps qui sont renfermés dans son sein ; de là la propagation aisée des sons, des odeurs & des émanations qui s’échappent continuellement de toutes les substances ; de là enfin la pression égale qu’il exerce sur les corps dans toutes sortes de directions, & avec la même force, en haut & en bas, latéralement & obliquement. Rien ne peut altérer la fluidité de l’air : sage prévoyance de l’auteur de la nature ! tous les êtres lui doivent leur développement & leur vie. Si quelque cause pouvoit la diminuer & la fixer, dès cet instant, végétaux & animaux, tout périroit. L’air est une espèce de moule où toutes les substances prennent leur accroissement. Libre, & jouissant de toute sa circulation, sa résistance est uniforme, les fibres animales & végétales s’étendent également de tous côtés. Qu’un arbre soit adossé contre une muraille, une colline, ou une élévation quelconque qui empêche l’air de jouir du même équilibre que de l’autre côté ; dès ce moment les branches étant inégalement comprimées, elles ne se développent point uniformément, les plus libres croissent aux dépens des autres, & l’arbre ne peut acquérir les justes proportions qu’il devoit avoir.
La transparence de l’air est une preuve de sa parfaite fluidité. Par lui-même, il ne tombe pas sous les sens ; la lumière est ce que l’on apperçoit d’abord dans l’espace, & son absence amène l’obscurité. Tous les objets sont sensibles & apparens dans ce milieu ; il est donc transparent, net ; mais est-il sans couleur ? Ce bleu, cet azur qui frappe nos yeux, appartient-il aux molécules aériennes, ou est-il le produit de la décomposition de la lumière & de son mélange avec l’ombre ? La question est assez facile à résoudre, si l’on fait attention qu’un corps coloré naturellement, quelque transparent qu’il soit, conserve toujours sa couleur ; elle peut augmenter ou diminuer d’intensité, mais jamais être détruite ; & tous les rayons lumineux qui la traversent en prennent la nuance plus ou moins. Ainsi à travers un verre coloré, tous les objets paroissent colorés ; mais il n’en est pas ainsi des objets que nous voyons à travers l’air. Cette couleur bleue que l’on apperçoit dans un tems serein, n’est pas due aux molécules de l’air, & ne teint pas réellement cet espace immense que nous appelons le Ciel. Les différentes réfractions que la lumière éprouve en parvenant à travers l’atmosphère jusqu’à nous, en sont les seules causes productrices ; & c’est dans la tunique qui tapisse le fond de notre œil, qu’il faut chercher le vrai siège de cette couleur. Tous les rayons colorés pris ensemble, produisent la lumière qui est blanche ; & s’ils n’éprouvoient, en traversant l’air, aucune séparation, ils produiroient dans notre œil, en l’affectant, la couleur blanche ; mais l’air opère une plus grande réfraction aux rayons bleus qu’aux autres, parce qu’ils en sont plus susceptibles : dès leur entrée dans la première & la plus haute région de l’air, cette réfraction est produite ; le rayon bleu s’éloigne de plus en plus, & cette séparation peu sensible au premier instant, augmente en proportion de la distance que ces rayons ont à parcourir ; de manière que le rayon bleu se trouve, pour ainsi dire, isolé en entrant dans l’œil, & il ne se rencontre aucune couleur assez vive pour effacer l’impression qu’il a produite sur le nerf optique. Mais si l’air est chargé de vapeurs & d’exhalaisons capables de détourner les rayons bleus, & de les empêcher de parvenir jusqu’à nous ; alors le bel azur disparoît des cieux avec la sérénité ; un ton de couleur grise se répand sur tous les objets. De là vient que dans les régions où l’air est sec & pur, le ciel brille d’un éclat plus vif ; il paroît plus élevé ; les bornes de la vue semblent se reculer, parce que les objets se découvrent mieux & de plus loin. Le contraire arrive dans les climats où une évaporation forte & continuelle remplit l’air de vapeurs épaisses & grossières.
§. II. De la pesanteur de l’Air, de ses effets dans le jeu des pompes, des ventouses ; de l’action de teter des enfans, & de sa pression sur le règne animal & végétal.
La pression que la fluidité permet à l’air d’exercer dans tous les sens, dépend primitivement de sa pesanteur. Cette qualité, bien reconnue par Aristote, & enseignée dans son école, fut oubliée ou méconnue jusqu’au siècle de Médicis, grand duc de Toscane, où Toricelli, disciple de Galilée, démontra que l’ascension de l’eau dans un tuyau de pompe de trente-deux pieds, & la suspension du mercure dans un tube de verre à la hauteur de vingt-huit à vingt-neuf pouces, étoient dues à la pesanteur de l’air. Depuis ce tems on a même été jusqu’à peser ce fluide comparativement avec l’eau ; & l’on a trouvé que dans une température moyenne, la proportion de la pesanteur de l’air à celle de l’eau, étoit environ de 1 à 800. Quantité d’expériences très-ingénieuses, & qui sont du ressort direct de la physique, prouvent la pesanteur de l’air ; mais aucunes ne démontrent que l’air pur, élémentaire soit pesant, indépendamment des vapeurs, des exhalaisons & des parties hétérogènes qui nagent dans son sein, & qui constituent l’atmosphère. Ce n’est pas que nous pensions qu’il ne le soit pas ; mais seulement il est bon de remarquer que jusqu’à présent c’est plutôt sur l’air considéré comme atmosphère, que comme élément, que l’on a raisonné. Aussi n’est-il pas étonnant que les calculs & les observations des savans qui se sont occupés de cet objet aient tant varié ? Il nous suffit de reconnoître cette pesanteur, quelle qu’elle soit, de l’air principe, & d’en suivre les effets dans la physique, la méchanique & les économies animale & végétale. C’est vers ces points essentiels que le philosophe doit, à la campagne, diriger toutes ses connoissances.
L’air une fois reconnu fluide & pesant, les loix de sa pression & de sa gravitation seront les mêmes que celles des autres fluides ; ainsi il pèsera en toutes sortes de sens, de bas en haut, latéralement, de haut en bas ; & sa pression sera toujours proportionnelle à sa hauteur perpendiculaire & à sa base. Ainsi plus la colonne d’air sera haute, plus elle sera pesante, & vice versâ. De là vient que la colonne de mercure dans le baromètre diminue de hauteur à mesure qu’on le porte dans un lieu plus élevé, & qu’elle varie dans son élévation suivant les variations de l’atmosphère. (Voyez Baromètre)
Le jeu des pompes est uniquement dû à la pesanteur de l’air. On le concevra facilement en suivant l’opération d’une seringue, dont le bec est plongé dans l’eau, qui représente une vraie pompe aspirante, & qui peut faire entendre suffisamment le méchanisme des pompes aspirantes & foulantes en même tems. La seringue plongée par le bec dans l’eau, le piston enfoncé, l’eau ne peut y pénétrer. Mais vient-on à retirer le piston, il se fait aussitôt un vuide dans l’intérieur de la seringue ; la masse d’air interceptée entre la colonne d’eau du bec de la seringue & la surface inférieure du piston, se rétrécit ; la colonne de liqueur qui répond au bec se trouve moins pressée par la masse d’air intérieure, que par l’air extérieur qui repose sur la surface de l’eau environnante avec une force proportionnelle à toute sa hauteur. Les colonnes d’eau extérieures deviennent prépondérantes, & forcent la colonne intérieure, avec laquelle elles communiquent, de céder à leur pression, d’occuper tout l’espace vuide que le piston a laissé en s’élevant, & de se porter dans le corps de la seringue. Tel est en peu de mots le méchanisme de l’élévation de l’eau dans les pompes aspirantes. Comme la colonne d’air extérieur n’équivaut qu’à une colonne d’eau de même base de trente-deux pieds de hauteur, la pesanteur de l’air ne la fera monter qu’à environ trente-deux pieds. Pour réparer cet inconvénient, on a imaginé les pompes aspirantes & foulantes, qui, par le moyen de deux soupapes & d’un tuyau de conduite placé latéralement, forcent l’eau de s’élever à des hauteurs très-considérables.
L’affluence des humeurs sous la ventouse, & du lait dans la bouche de l’enfant qui tette, doit être attribuée à la pesanteur de l’air. La ventouse est un petit vase que l’on applique sur la peau, & dont on a raréfié l’air par le moyen du feu. La pression étant presque nulle sur la partie de la peau enfermée sous la ventouse, les humeurs du corps sont poussées vers cette partie par l’action de l’air extérieur & la réaction de celui de la capacité intérieure. Leur abondance & le peu de résistance qu’elles rencontrent, font gonfler les vaisseaux, la peau se distend, se soulève, & se déchire enfin sous la ventouse.
L’enfant qui tette, serre le mamelon tout autour exactement avec ses lèvres ; il avale l’air qui est dans sa bouche, y produit un vuide, où il ne peut pénétrer ni par la bouche ni par les narrines, qui se trouvent alors bouchées naturellement par derrière dans le gosier. L’air presse donc beaucoup plus sur la surface entière des mamelles que sur les ouvertures du mamelon ; le lait cède à sa pesanteur, se porte vers le mamelon, & de là dans la bouche de l’enfant.
C’est encore la pesanteur de l’air, ou mieux la pression immédiate qu’il exerce sur les corps qui sont soumis à son action, qui empêche que les vaisseaux des plantes & ceux des animaux ne soient pas trop fortement distendus par l’impétuosité de leurs sucs, & par la force élastique de l’air qui abonde dans ces liquides. Si cette pression étoit supprimée, dès l’instant ces vaisseaux plus fortement distendus subiroient des tuméfactions sensibles dans les parties sur lesquelles cette pression seroit ou détruite ou affoiblie. L’équilibre de l’air extérieur avec l’air intérieur entretenu par la pression constante & uniforme, retient les fluides dans les routes de la circulation, & les empêche de s’échapper trop abondamment au dehors. Aussi remarque-t-on que les voyageurs qui parcourent le sommet des hautes montagnes, deviennent lâches de plus en plus ; des crachemens de sang, des hémorragies considérables annoncent que le sang a brisé les vaisseaux qui le retenoient dans son cours ; & nullement contenu par la réaction extérieure de l’air, rien ne peut plus s’opposer à son impétuosité.
Les hommes & les animaux ne sont pas les seuls êtres vivans sensibles à la diminution de la pesanteur de l’air. Ne cherchons point d’autres causes pourquoi à une certaine hauteur, on cesse de rencontrer les grands arbres, & que le règne végétal diminue, pour ainsi dire, en raison directe de l’élévation du sol. Depuis long-tems on a divisé, pour ainsi dire, l’air en trois grandes zones ; la plus inférieure, & en même tems la plus dense, soit par sa pesanteur, soit par l’abondance des vapeurs & des exhalaisons terrestres dont elle est chargée, renferme dans son sein & nourrit la plus grande quantité des végétaux. C’est en général la patrie propre aux plantes foibles, succulentes & tendres. La vivacité de la séve la feroit facilement extravaser hors des vaisseaux & des pores de la plante, si elle n’y étoit retenue par la très-grande pression de la colonne d’air qui l’environne, & qui obstrue par sa densité tous les orifices. Dans la zone moyenne, l’air un peu plus homogène, plus élevé & plus léger, n’a pas assez de force pour contre-balancer la force de la séve dans ce genre de plantes : aussi elles ne peuvent végéter dans cette région. La Nature, toujours sage & prévoyante, y a pourvu en n’y faisant croître que des plantes à tiges ligneuses, plus serrées & plus fortes. Dans cette classe, la rigidité des fibres végétales & de l’écorce, supplée à la foible réaction de l’air & à son défaut de pression. Enfin, la région supérieure, où l’air n’est plus qu’un fluide très-pur dégagé de toutes parties hétérogènes, un être très-subtil & très-rare, & d’autant plus rare, qu’il s’éloigne de plus en plus de la terre ; dans cette région, la pression de l’air est presque nulle ; rien n’y végète ; tout y dépérit : point de chaleur, & par conséquent point de vie. Quelque salubre que paroisse l’air qu’on y respire, il ne porte pas avec lui les parties nutritives propres à l’entretien vital, soit pour les plantes, soit pour les animaux. Les liqueurs n’y ont point de saveur ; rien ne force leurs molécules de pénétrer & d’affecter les papilles nerveuses de l’organe du goût. Les plantes que l’on transplanteroit dans cette région, perdroient leur force de succion. Le poids de l’air ne seroit pas assez considérable pour pousser les sucs nourriciers dans les racines. Toujours rampantes, leurs tiges ne trouveroient pas un soutien dans l’air même. Les sucs & la séve ne pourroient y fermenter : rien ne les obligeroit à réagir l’un contre l’autre. Enfin, ce qui paroît être la qualité la plus précieuse dans l’air, sa légéreté & sa pureté, y devient nécessairement la cause d’une langueur pareille à la mort.
Si la trop grande légéreté de l’air est si dangereuse, sa trop grande condensation ne l’est pas moins ; les deux extrêmes sont à éviter. Dans les régions d’une hauteur moyenne, dans les terrains élevés & secs, l’air est généralement beaucoup plus sain : moins chargé d’exhalaisons impures & de substances hétérogènes comme dans les lieux bas, marécageux, dans le sein & dans le voisinage des grandes villes, il ne s’oppose point à la transpiration insensible, & n’altère aucun organe par des miasmes pestilentiels. Aussi dans cette région, dans le passage de la première à la seconde zone, la nature est plus féconde & plus riante, la végétation plus généreuse, & les hommes plus sains & plus heureux. C’est sous ce ciel toujours serein, & sur ce sol toujours riche & fertile, que l’homme trouve la force du corps, la santé de l’esprit, la tranquillité de l’ame ; enfin le germe, tant moral que physique, de toutes les vertus, & non dans le sein des grandes habitations, où l’air épais & grossier semble influer avec tant d’énergie sur les facultés intellectuelles.
§. III. De l’élasticité de l’air, & de ses effets.
Si l’air n’étoit que fluide & pesant, & qu’il ne jouît d’aucune élasticité, il nous accableroit par son poids, & s’opposeroit aux mouvemens & à la circulation des fluides ; mais le ressort dont il jouit essentiellement à un degré très-considérable, lui donne la propriété de réagir contre lui-même, & établit un équilibre général dans toutes ses parties. Doué d’une élasticité presqu’aussi entière que celle dont la lumière jouit, tantôt il peut céder à l’impression des corps en rétrécissant son volume, & se rétablir ensuite dans la même forme & sous la même étendue, en écartant la cause qui l’avoit resserré ; tantôt obéissant à l’impulsion d’un nouveau fluide qui le pénètre, il se dilate tant qu’il le retient dans son sein ; mais dès qu’il s’est échappé, il rentre dans ses premières limites. L’élasticité de l’air est donc susceptible de condensation & de dilatation. Le froid, & des poids considérables, peuvent le comprimer jusqu’à un certain point, lui faire occuper un moindre espace, sans cependant le réduire à zéro. La chaleur & le feu le dilatent nécessairement : à la température de l’eau bouillante, d’un tiers ; de deux tiers à la chaleur du verre fondu ; & dans certaines expériences, il occupe un espace soixante & dix fois plus grand ; & suivant Musschenbroeck, quatre milles fois plus étendu.
L’air étant si susceptible de dilatation & de condensation, ce mouvement alternatif, joint à la pression qu’il exerce continuellement, joue le plus grand rôle dans la nature, y produit les plus grands effets, & peut-être est-il le principe de la vie de tous les êtres. Nous allons parcourir les principaux.
Nous avons déjà vu que la colonne d’air qui repose sur toute la surface du corps de l’homme, le presse avec une force égale à sa hauteur. Cette colonne d’air équivaut à une colonne d’eau de même base de trente-deux pieds de hauteur. La taille moyenne de l’homme est de cinq pieds, & présente, toute évaluation faite, environ quatorze pieds de surface. Ainsi l’homme supporte donc quatorze colonnes d’air d’un pied quarré de base, ou ce qui revient au même, le poids de quatorze colonnes d’eau d’un pied quarré de base, & de trente-deux pieds de hauteur, ce qui fait un poids de trente-un mille trois cents soixante livres, le pied cubique d’eau commune pesant soixante-dix livres ; pression, à la vérité, qui varie à proportion que la pesanteur spécifique de l’air varie, & qu’il se trouve plus ou moins élevé dans le baromètre. Mais il faudroit un bien moindre poids pour écraser le corps de l’homme & de tous les animaux, si l’air renfermé dans les poumons, & dans toute la capacité, n’étoit en équilibre avec l’air extérieur, & par son élasticité naturelle, ne contre-balançoit sans cesse l’effort de l’air environnant.
Plusieurs savans ont attribué le mouvement de la séve dans les végétaux, au mouvement de compression & de dilatation de l’air dans les trachées & les vaisseaux à air que l’on remarque dans les plantes. L’air qui y est contenu se dilatant & se resserrant alternativement à mesure que la chaleur augmente ou diminue, contracte & relâche tour à tour les vaisseaux, & procure ainsi la circulation de la séve & des fluides. (Voyez séve)
L’effet de l’air que nous venons de remarquer dans les plantes, se retrouve avec plus d’énergie encore dans les organes de la respiration des animaux ; & c’est au ressort de ce fluide, qui se dilate par la chaleur qu’il éprouve dans les poumons, qu’il faut attribuer la facilité avec laquelle le sang circule dans ce viscère ; il s’y rafraîchit, s’y combine avec une portion d’air, & y reçoit son dernier degré de perfection.
La pesanteur de l’air oblige les sucs nourriciers de pénétrer les graines & les racines : son ressort hâte la germination & la végétation.
Mais où l’élasticité de l’air se montre avec le plus d’énergie, c’est lorsque, renfermé dans quelques cavités & échauffé, il se dilate brusquement & force tous les obstacles qui s’opposent à son échappement. Dans les volcans, raréfié par ces incendies effrayans, il lance, à de très-grandes distances, les corps les plus solides & les plus pesans.
C’est encore à son ressort combiné avec sa pesanteur, qu’il faut attribuer la suspension de la liqueur dans la pompe des celliers, destinée à puiser du vin dans un tonneau le jeu des siphons, soit simples, soit doubles, & le méchanisme des pompes élévatoires. Mais comme le détail de ces objets tient plus à la physique proprement dite, qu’à l’économie, nous renvoyons aux Livres de Physique qui en parlent.
L’air, tel que nous l’avons considéré jusqu’à présent, devroit être un fluide pesant, élastique, simple & homogène ; mais il s’en faut de beaucoup que la nature nous l’offre tel que nous l’avons supposé. La masse d’air, dans le sein de laquelle nous vivons, que nous respirons sans cesse, qui enveloppe la surface du globe, est un mélange des émanations de toutes les substances. Ce réservoir commun est connu particulièrement sous le nom d’atmosphère ; son analyse, ses propriétés son influence, ses variations, les instrumens destinés à les suivre & à les indiquer avec précision, sont autant de connoissances indispensables & nécessaires à un grand cultivateur. (Voyez Atmosphère)
Depuis quelques années, les recherches des savans se sont presque uniquement dirigées vers une substance aériforme qui paroît être combinée avec tous les corps, & jouer un très-grand rôle dans la nature ; ses différentes modifications, ses propriétés, lui ont fait donner divers noms, mais surtout celui d’air fixe. Tantôt pur, tantôt méphitique, quelquefois inflammable, ce fluide se découvre abondamment dans le règne végétal. Certainement principe des fermentations, peut-être celui de la végétation ; jouissant de quelques propriétés de l’air atmosphérique, mais ayant à lui des qualités distinctes ; n’étant pas proprement l’air, mais entrant dans sa composition ; par sa combinaison avec lui, devenant agent & moteur presqu’universel, mais ne le remplaçant jamais ; ce fluide, cette substance aériforme peut & doit mériter toute l’attention de quiconque veut lire avec fruit dans le grand livre de la nature : nous tâcherons de suivre sa marche, ses effets, ses modifications dans un article particulier ; & comme les chimistes ont réuni sous l’unique dénomination de gaz toute la doctrine de ces différens airs, nous adopterions volontiers ce mot générique, si celui d’air fixe n’étoit encore plus commun. (Voyez §. V. de l’Air considéré comme fixé)
§. IV. De l’Air, considéré comme partie constitutive des plantes, & nécessaire à leur entretien.
Jusqu’à présent nous n’avons guère considéré l’air que généralement, sans entrer dans aucuns détails circonstanciés ; mais il joue un trop grand rôle dans la végétation, pour que nous n’examinions pas scrupuleusement ses effets & son action sur l’économie végétale. On peut réduire aux questions suivantes tout ce qu’il y a à dire sur cet objet. 1.o Existe-t-il de l’air dans les plantes ? 2.o Par quel organe y pénètre-t-il ? 3.o Dans quel état y existe-t-il, & quel est son effet ?
Section première.
Existe-t-il de l’Air dans les plantes ?
Presque tous les auteurs qui ont anatomisé les plantes, ont remarqué qu’il régnoit, dans le bois proprement dit, dans les feuilles & les pétales, des vaisseaux qu’ils ne retrouvoient point dans l’écorce & le liber. Ces vaisseaux nommés trachées, ont une forme spirale, & s’élèvent des racines jusqu’aux extrémités de la tige. Grew assure avoir encore observé dans les feuilles, quantité de vésicules remplies d’air. De cette observation & des trachées que l’on distingue facilement sans l’aide du microscope, presque tous ont conclu que ces vaisseaux & ces vésicules étoient de vrais poumons par lesquels les plantes inspiroient & expiroient l’air nécessaire à leur végétation. Toutes les parties des plantes soumises aux expériences pneumatiques, laissent échapper des bulles d’air en assez grande quantité. Les expériences de M. Hales démontrent clairement que presque le tiers des parties solides des végétaux se change en air élastique par l’action du feu ; il s’en échappe un volume très-considérable des matières végétales en fermentation. Pour avoir une idée de cette immense quantité, nous citerons quelques expériences de M. Hales. Vingt-huit pouces cubiques de pommes écrasées, recouverts d’eau, laisserent échapper neuf cents soixante-huit pouces cubiques d’air en treize jours, c’est-à-dire, environ quarante-huit fois leur volume ; l’eau n’en dégage pas tout l’air. Si, après avoir laissé sécher ces pommes écrasées, on les soumet à la distillation, les balons s’en remplissent d’une très-grande quantité que le feu développe. Enfin le tartre, ce sel concret, huileux & végétal qui existe dans toutes substances végétales susceptibles de la fermentation vineuse, même avant l’acte de la fermentation, contient environ un tiers de son poids total d’air. Quelle immense quantité ! Comment peut-il se faire que tout cet air qui occupe un tel espace, après son dégagement, soit contenu tout entier dans le petit corps qui l’a fourni ? Ce mystère n’en est plus un, depuis la découverte de l’air fixe ou gaz méphitique ; mais nous renvoyons à cet article pour l’expliquer.
Les parties muqueuses des plantes ne sont pas les seules qui contiennent de l’air en si grande quantité ; les parties solides, comme le corps ligneux & les graines, en fournissent presqu’autant. Un demi-pouce cubique, ou cent trente-cinq grains de cœur de chêne fraîchement coupé d’un arbre vigoureux & croissant, peut produire cent vingt-huit pouces cubiques d’air, c’est-à-dire, une quantité égale à deux cents cinquante-six fois le volume du morceau de chêne : son poids, qui est de plus de trente grains, est, comme l’on voit, à peu près le quart du poids des cent trente-cinq grains du chêne. M. Hales a poussé encore plus loin la précision du calcul. Voulant s’assurer de la juste proportion de l’air avec les parties solides du bois, il prit une pareille quantité de petits copeaux déliés du même morceau de chêne, qu’il fit sécher doucement, à quelque distance du feu, pendant vingt-quatre heures ; elle perdit en séchant quarante-quatre grains d’humidité : il en reste donc quatre-vingt-onze pour les parties solides de chêne ; & alors, les trente grains d’air sont un tiers du poids des parties solides du chêne. Trois cents quatre-vingt-huit grains de bled de turquie fournissent environ deux cents soixante-dix pouces d’air, ou soixante-dix-sept grains, c’est-à-dire un quart du poids total du bled. Un pouce cubique ou trois cents quatre-vingt-dix-huit grains de pois, donnent environ trois cents trente-six pouces cubiques d’air, ou cent treize grains, c’est-à-dire quelque chose de plus du tiers de la pesanteur des pois. Les matières même qui doivent leur principe au règne végétal, mais auxquelles l’industrie animale donne la forme, ou pour mieux dire, une nouvelle existence, le miel & la cire, contiennent une assez grande quantité d’air. Un pouce cubique ou trois cents cinquante-neuf grains de miel, peuvent donner jusqu’à cent quarante-quatre pouces cubiques d’air, ou quarante-un grains, c’est-à-dire un peu plus du neuvième du poids total ; & un pouce cubique, ou deux cents quarante-trois grains de cire jaune, en peuvent produire cinquante-quatre pouces cubiques ou quinze grains, la seizième partie du poids total.
Il est encore un moyen plus simple d’obtenir l’air contenu dans les plantes, sur-tout dans les feuilles, c’est de les plonger dans un bocal plein d’eau que l’on renverse dans un autre vase qui en contient une certaine quantité. L’air qui s’échappe alors des pores & des trachées s’élève en bulles dans le bocal, & va se réunir vers son fond. M. Bonnet, de Genève, avoit remarqué, dès 1754, (Recherches sur l’usage des feuilles dans les plantes) ce phénomène ; il fit beaucoup d’expériences pour en découvrir la cause & en développer les conséquences. Mais l’idée d’analyser l’air n’avoit pas encore été produite ; on croyoit encore que tout fluide aériforme n’étoit que de l’air pur, tout au plus atmosphérique, c’est-à-dire, surchargé des vapeurs & des exhalaisons des corps. Il n’est donc pas étonnant que ce savant & célèbre observateur se soit arrêté à l’idée que l’air qui paroît sur une feuille quand on la plonge dans l’eau, n’est dû qu’à la raréfaction produite par la chaleur du soleil. Suivons quelques-unes de ses expériences, & nous verrons qu’il devoit naturellement tirer cette conclusion. Il imagina que ces bulles dont la surface inférieure de la feuille se couvre, étoient de l’air que la feuille sépare de l’eau dont elle s’imbibe. Pour vérifier ce soupçon, il fit bouillir de l’eau pendant trois quarts d’heure, afin de chasser tout l’air qu’elle contenoit, il y plongea une branche de vigne, & les bulles ne parurent pas, quoique le soleil fût ardent : il imprégna ensuite l’eau d’air en soufflant dedans, & les bulles reparurent & devinrent plus grandes. D’autres observations le conduisirent plus loin : il assure même qu’il a appris, par l’expérience, que ces bulles sont produites par l’air adhérent aux feuilles, logé dans leurs inégalités, & dilaté par la chaleur du soleil, & que ces bulles disparoissent à l’entrée de la nuit, l’air qui les formoit étant condensé par la fraîcheur, & que, pour cette même raison, les bulles cessent de se former vers ce tems. Il assure enfin que ce ne sont pas seulement les feuilles plongées vivantes dans l’eau, qui s’y couvrent de bulles ; qu’il en a aussi observé sur des feuilles mortes & cueillies depuis plus d’un an. Ce fait, suivant cet auteur, achève de démontrer que les bulles qui s’élèvent sur les feuilles vertes, & qui végètent encore, ne sont pas l’effet de quelque mouvement vital.
M. Duhamel, qui rapporte fort en détail (Physique des Arbres, t. 1.) les expériences de M. Bonnet, conclut ainsi, d’après elles, « toutes les observations que l’on a faites sur les bulles d’air, ne prouvent donc point, comme on le pensoit, qu’il y ait de l’air renfermé dans les plantes, ni que cet air remplisse, en quelque façon, les mêmes fonctions que celui que les animaux respirent. Ce sont des conséquences qu’on tiroit mal à propos d’une observation qui, avant M. Bonnet, n’avoit pas été suivie avec assez de soin. »
Depuis les découvertes de Priestley, & la révolution heureuse qu’elles ont faite dans la science, cette observation a été suivie avec un soin extrême. MM. Priestley & With, ne s’attachant qu’aux émanations des plantes sans les isoler de l’air qui les accompagne, avoient conclu que les plantes, vivant dans un air corrompu & mortel pour les animaux, leurs émanations, loin d’affecter l’air de la même manière que la respiration animale qui se rend méphitique, produisoient, au contraire, des effets qui ne tendoient qu’à conserver l’atmosphère douce & salubre, lorsqu’elle étoit devenu nuisible. La purification de l’air, par la végétation, fut, dès lors, une découverte des plus importantes. M. Marigues, en France, en 1778, conçut le dessein de s’assurer, par des expériences décisives, de l’effet positif des émanations végétales sur l’air que nous respirons, & si effectivement l’odeur des plantes & des fleurs vivantes altéroit ou n’altéroit point l’air. La suite nombreuse de ses expériences est détaillée dans le Journal de Physique, 1780, p. 363. La conclusion qu’il en tire est que les émanations ou odeurs de toutes les fleurs odorantes ou inodores, & celles des fruits, rendent l’air méphitique, & le vicient à un tel point, qu’un animal ne pourroit y vivre ; il présume même qu’il y a dans les émanations des fleurs épanouies, indépendamment de l’esprit recteur qui constitue leur partie odorante, une vapeur méphitique qui doit en différer & en être distinguée ; il lui semble même que cette vapeur est plus abondante dans de certaines fleurs & certaines plantes que dans d’autres.
M. Marigues n’avoit qu’un pas à faire pour trouver la vérité, celui de chercher à obtenir cette vapeur méphitique indépendamment des émanations. En changeant son appareil, il auroit eu ce succès. Si, au lieu de renfermer ses fleurs dans un bocal vuide, il les eût placées dans un bocal plein d’eau, la vapeur méphitique ou l’air fixe se seroit échappé seul des plantes. C’est ce qu’a fait M. Ingen-House.
Son principal objet étoit d’examiner la nature des bulles d’air qui s’échappent des différentes parties des plantes que l’on plonge sous l’eau. L’appareil dont il s’est servi, est celui dont nous avons parlé plus haut. Voici à peu près ce qu’il a observé : (Expériences sur l’air des végétaux, 1780.) que la plupart des feuilles, des fleurs, des racines, des fruits même, se couvrent de ces bulles, lorsqu’on les plonge sous une eau quelconque au soleil, ou en plein jour, dans un lieu ouvert & bien éclairé, mais infiniment plus dans de l’eau de source fraîchement tirée : que ces bulles ne sont pas produites par la chaleur du soleil qui raréfie l’air adhérent aux feuilles, puisque beaucoup produisent des bulles dans l’instant même qu’on les plonge dans l’eau la plus froide, quoiqu’elles soient échauffées par le soleil dans le moment qu’on les sépare de l’arbre & qu’on les plonge dans l’eau ; que les feuilles ne poussent pas des bulles d’air après le coucher du soleil, ou du moins fort peu, mais que celles qui étoient déjà sorties ne disparoissent point, malgré le froid de la nuit. Ce savant conclut de l’apparition subite de ces bulles, de leur accroissement qui se fait par degré dans l’eau froide exposée à la clarté du jour, de la cessation de cette émission d’air pendant la nuit, & dans l’ombre pendant le jour, dans la même eau, que ces bulles ne doivent pas leur origine à l’air existant dans l’eau, & pompé par les feuilles, ni à la raréfaction de l’air déjà adhérent aux feuilles ; c’est plutôt à quelque mouvement vital qui a lieu dans les feuilles exposées au grand jour, & qui cesse dès qu’elles se trouvent à l’ombre, qu’il faut l’attribuer. La sortie de cet air, sous la forme de bulles, n’est que la continuation des courans ou jets, de la plus grande subtilité, de ce même air, qui sortent des conduits excrétoires des feuilles pendant la grande clarté du jour : dans l’état naturel des choses, ils sont parfaitement invisibles.
Tout ce que nous venons de rapporter de ces différens auteurs prouve que les végétaux contiennent une quantité plus ou moins grande d’air, & qu’on peut l’en extraire en grande partie. Il y circule avec la séve, & s’en échappe par tous les orifices qui procurent l’écoulement de ce fluide. M. Hales, dans une de ses expériences qu’il fit pour connoître la force de la séve de la vigne dans le tems qu’elle pleure, remarqua que, lorsque le soleil donnoit chaudement sur le cep, l’on en voyoit sortir & monter à travers la séve une quantité si grande de bulles d’air, qu’elles faisoient beaucoup de mousse au-dessus de la séve, dans le tuyau de l’expérience ; ce qui montre, ajoute-t-il, la grande quantité d’air tiré par les racines & la tige. On ne peut donc nier son existence dans les végétaux ; mais quels sont les organes par lesquels il entre & pénètre jusque dans la substance la plus intérieure ?
Section II.
Par quel organe l’Air entre-t-il dans les plantes ?
On peut assurer avec confiance qu’il n’y a aucune partie de la plante qui ne soit destinée immédiatement à s’approprier les différentes substances qui concourent à la nutrition générale. Les racines, la tige ou l’écorce, les feuilles, les fleurs même, pompent dans la terre & dans l’air les principes de vie. Toute la surface de la plante est donc une vraie bouche, un vrai suçoir par lequel ils s’introduisent, avec l’air que nous avons retrouvé en si grande quantité dans chaque partie.
On concluroit assez naturellement que ce doit être par les racines & les feuilles seules que l’air pénètre les vaisseaux des plantes, parce que l’on rencontre dans les racines & dans les feuilles un plus grand nombre de trachées ; elles y sont aussi plus larges que dans le reste de la plante. Mais la difficulté est d’expliquer comment ce fluide parvient jusqu’à l’orifice des trachées. Les racines sont recouvertes par l’écorce, & ces vaisseaux longitudinaux ne sont placés que dans le corps ligneux proprement dit ; l’épiderme qui enveloppe les feuilles ne donne point naissance à ces mêmes vaisseaux. Il est de fait cependant que l’air s’introduit même par l’écorce dure, serrée & compacte de la tige. Les trachées ne peuvent donc pas être considérées comme l’organe immédiat de l’introduction de l’air, mais simplement comme le réservoir où il s’élabore, & les canaux déférens de ce principe nourricier. Ne seroit-ce pas simplement par les pores innombrables dont l’épiderme qui enveloppe toute la plante, est criblée, que l’air entre dans l’enveloppe & le tissu cellulaire, les couches corticales, & les vaisseaux propres de l’écorce ? De là, pénétrant à travers les fibres ligneuses, il va s’insinuer dans les trachées & les autres vaisseaux.
Tâchons de démontrer ce principe par quelques expériences. En se servant de l’appareil ingénieux de M. Hales (Statique des végétaux, exp. 47), substituez une racine à la place d’une branche, c’est-à-dire, si l’on cimente une racine à un tuyau de verre d’un assez grand diamètre que l’on cimente lui-même à un autre d’un moindre, qui plonge dans une cuvette pleine d’eau, l’air contenu dans ces deux tuyaux sera bientôt pompé & sucé par la racine, & l’eau contenue dans la cuvette s’élèvera proportionnellement dans le tube inférieur. Pour se convaincre que l’air n’est pas attiré par les vaisseaux seuls qui s’abouchent aux extrémités de la racine, mais aussi par l’écorce, comme le croit M. Anderson, dans son ouvrage intitulé, Essays relating on agriculture, Edimb. 1777, il suffit d’enduire ces extrémités de poix ou d’autres matières résineuses ; l’écorce agira seule, attirera l’air, & s’en remplira. Nous voyons tous les jours les bulbes d’oignons pousser des tiges & des feuilles, quoiqu’ils ne soient point dans la terre ; les gros navets conservés dans des lieux frais, poussent des feuilles. Enfin, M. Miller, botaniste anglois, ayant laissé une racine de bryone sur un banc d’une serre chaude, depuis le mois de Février jusqu’au mois d’Avril, il vit avec étonnement qu’elle avoit poussé des branches de trois pieds & demi de longueur, garnies de grandes & belles feuilles. L’oignon de scille, suspendu au plancher, pousse une tige de plusieurs pieds, produit des feuilles, des fleurs & son fruit. Il est donc constant que la surface totale des racines, travaille à la nourriture générale de la plante dont l’air forme certainement une des parties principales.
L’écorce en pompe une quantité plus grande que les racines. Quelques savans ont cherché à s’en assurer par différentes expériences ; mais toutes ne sont que des variétés de celles de M. Hales. Il prit un bâton de bouleau garni de son écorce, de seize pouces de longueur, & de trois quarts de pouces de diamètre ; il le cimenta bien au trou du sommet d’un récipient d’une machine pneumatique, après avoir mis son bout d’en bas dans une cuvette pleine d’eau, & couvert de ciment fondu le bout qui étoit hors du récipient. Cet appareil ainsi disposé, il pompa l’air du récipient : il sortit continuellement un nombre infini de bulles d’air hors du bâton dans l’eau de la cuvette, ce qui continua tout ce jour-là, la nuit suivante & jusqu’au lendemain à midi, qu’il garda son récipient vuide d’air. Il le conserva même assez long-tems en cet état, pour se bien assurer que l’air passoit à travers les pores de l’écorce, & fournissoit ainsi cette longue succession de bulles qui paroissoient dans la cuvette. Il couvrit même de mastic cinq vieux yeux qui se trouvoient sur la partie du bâton hors du récipient ; l’air ne laissa pas de continuer toujours à passer librement dans la cuvette. Dans cette expérience, & dans plusieurs autres faites sur des bâtons d’autres arbres, l’air qui ne pouvoit entrer que par l’écorce du morceau de bois qui se trouvoit hors du récipient, ne sortoit pas dans l’eau au bout du bâton par l’écorce, ou par ses parties voisines seulement, mais il s’échappoit aussi de la substance totale & intérieure du bois, & même d’un des plus gros vaisseaux de ce bois, comme il étoit facile de le remarquer par la grandeur des bases des bulles d’air attachées à la coupe du bâton. M. Hales conclut de ces expériences, que l’air entre avec beaucoup de liberté dans les plantes, non-seulement avec le fond principal de la nourriture par les racines, mais aussi à travers la surface de leurs tiges & de leurs feuilles, sur-tout la nuit, lorsqu’elles passent de l’état de la transpiration à celui d’une forte succion.
Quelque frappante que soit l’expérience du savant anglois, ne peut-on pas lui objecter que, dans cette occasion, si l’air pénètre à travers l’écorce, c’est le poids de l’atmosphère, dont l’équilibre est changé dans le récipient, qui se détermine à se frayer des routes qui ne lui sont pas naturelles ? Sans doute qu’ici la pesanteur de la colonne d’air, qui repose sur toute la surface du morceau de bois hors du récipient, & qui n’est plus contre-balancée par celle de l’intérieur, puisqu’on a fait le vuide, est une cause déterminante de la grande quantité d’air qui passe à travers l’écorce ; mais du moins cette expérience nous apprend que l’air peut s’introduire à travers l’écorce, dans le corps des végétaux : ce qui nous est confirmé démonstrativement par l’expérience suivante de l’auteur des Réflexions sur l’Agriculture, M. Fabroni. Le 25 janvier 1774, il exposa un amandier nain, dans un pot à fleur, hors de la fenêtre d’un petit cabinet, & ayant pratiqué un trou dans le chassis, il introduisit un jet de cet amandier dans son cabinet, & il luta le trou tout autour de l’écorce. Le cabinet étoit presque constamment échauffé au quinzième degré du thermomètre de Réaumur ; & l’on entretenoit sur le pavé toujours du fumier frais. Ce jet en peu de jours commença à épanouir ses boutons, à se couvrir de fleurs, & ensuite de feuilles. À la fin de Février il voulut le retirer ; mais il ne fut plus possible de le faire sans casser le verre, parce que, quoique le trou fût plus large qu’il ne falloit au commencement de l’expérience, le jet étoit grossi de façon à ne pouvoir plus le retirer. Le reste de la plante qui étoit hors de la fenêtre, n’avoit point donné encore le moindre signe de végétation ; par conséquent, point de séve en mouvement, point de nourriture par les racines. L’extrémité du jet qui étoit dans le cabinet, fut nourrie par les seules émanations du fumier frais ; & ces émanations n’étoient parvenues à pénétrer l’épiderme de l’écorce, qu’à la faveur de l’air qui leur servoit de véhicule ; car il est certain que pour pousser des boutons, pour produire des feuilles lorsqu’il n’y en a pas, il faut bien que la nourriture entre par quelque partie ; & ce n’étoit que par l’écorce dans l’expérience que nous venons de rapporter. Le poids de l’atmosphère n’est pas ici la cause de l’introduction de l’air ; il ne faut l’attribuer uniquement qu’à la force naturelle dont les végétaux sont doués pour le pomper & se l’approprier.
Nous avons vu les racines & l’écorce de la tige pomper l’air de l’atmosphère avec les particules nourrissantes dont il est imprégné ; les feuilles ont infiniment plus de force, & elles jouent un si grand rôle dans le méchanisme de la nutrition, que plusieurs auteurs n’ont pas craint d’avancer que l’organe de la nutrition réside dans les feuilles seules ; entr’autres M. de Saussure le père. (Mémoire sur la culture du bled & de la vigne, Genève.) Nous n’agiterons pas ici cette grande question, que nous renvoyons au mot Nutrition ; mais nous allons examiner si l’air pénètre les feuilles : on n’en peut absolument douter, l’expérience suivante le confirme. À la place du morceau de bois dont on s’est servi dans l’expérience que nous avons citée, qu’on y substitue une tige garnie de ses branches, & qu’on enduise d’un vernis tout ce qui n’est pas feuille ; faites agir la machine pneumatique, & l’air sortira en grande abondance à travers l’eau dans la cuvette. La plupart des savans ont regardé les feuilles comme les vrais poumons des plantes, les organes de leur respiration. Dans cette hypothèse, les feuilles doivent avoir des pores absorbans & des pores excrétoires. Les uns, placés à la partie supérieure des feuilles, aspireroient l’air ; & les autres, disséminés sur la surface inférieure, surtout dans les arbres, l’expireroient. Quelque ingénieuse que soit cette hypothèse, nous n’avons pas assez de preuves certaines & décisives pour l’admettre entièrement ; mais du moins il est constant que la surface des feuilles est criblée de pores extérieurement & intérieurement ; le parenchyme & le tissu cellulaire sont traversés par un grand nombre de trachées. Si on renferme une plante dans un vase que l’on renverse dans une assiette pleine d’eau, avec une quantité donnée d’air commun, & qu’on la place dans un endroit obscur, on trouvera, après quelque tems, qu’elle aura absorbé une certaine portion de cet air. Cette quantité diffère beaucoup, selon la nature particulière de la plante, & selon les différentes circonstances qui peuvent avoir lieu dans cette expérience. En général, il paroît que les plantes aquatiques en absorbent une plus grande quantité, & toutes en absorbent un volume plus considérable dans la nuit que pendant le jour. Quelques essais que j’ai tenté sur cet objet, m’ont donné les résultats suivans. En quinze heures de tems, une feuille de mauve a absorbé environ 810 lignes cubes d’air ; une feuille de passe-rose 518 ; une feuille de concombre 254 ; une feuille de bourrache 169 ; une feuille de bette 146 ; une feuille de gramen 134 ; une feuille de capucine 71 ; une branche de buis, chargée de treize feuilles, 45 ; & une feuille de crête-de-coq, 45. La feuille de gramen m’a paru en général absorber l’air plus vite que les autres plantes. Quand il en est passé une certaine quantité dans la plante, qu’elle en a, pour ainsi dire, été saturée, elle ne peut plus en pomper ; c’est à l’acte de la végétation à l’élaborer, à approprier le volume nécessaire, & à rejeter le superflu.
Section III.
Dans quel état l’Air existe-t-il dans les Plantes, & quel est son effet ?
Voilà donc deux points essentiels démontrés, & surtout démontrés par l’expérience, que les végétaux contiennent beaucoup d’air, & qu’il est absorbé par tous les pores de leur surface, indépendamment de celui qui, combiné avec les principes terreux & salins, est pompé par les racines. Mais que devient ce fluide ? dans quel état existe-t-il ? & quel est son effet ? Ces trois articles sont autant de problêmes très-difficiles à résoudre. Ici l’expérience ne nous éclairera pas de sa vive lumière ; la nature semble encore s’être réservé ce grand secret d’où dépend peut-être tout le méchanisme de la végétation. Cependant ce n’est qu’en l’étudiant soigneusement, l’interrogeant & la forçant, pour ainsi dire, à nous répondre, que nous pourrons espérer de dévoiler ce mystère, ou du moins nous mettre sur la voie de l’expliquer.
L’air peut exister de deux manières très-différentes l’une de l’autre, 1o. comme air atmosphérique, jouissant de toutes ses propriétés, fluide, élastique, compressible, & sujet, en un mot, à toutes les vicissitudes naturelles à cet élément. 2o. Tellement modifié, qu’il paroît privé entiérement de toutes ces qualités ; & dans ce cas, il porte le nom d’air fixe. On ne peut disconvenir que ce fluide n’existe sous forme atmosphérique dans les trachées & quelques utricules. Là il est comme en dépôt ; ce sont autant de réservoirs & de canaux qui le rendent présent & contigu à toutes les parties de la plante. De là il se distribue de tous côtés ; il se combine avec la séve, la limphe, les sucs résineux, gommeux, &c. & circule avec eux. Là, sans doute, il entretient l’équilibre avec l’air extérieur, & balance le poids énorme de la colonne de l’atmosphère, comme l’air renfermé dans notre poitrine & dans toute l’habitude du corps, empêche que nous ne soyons écrasés par la masse énorme qui pèse continuellement sur nous. Dans ces grands réservoirs, il éprouve certainement tous les changemens que l’air qui l’environne subit : il s’y échauffe & s’y raréfie dans les grandes chaleurs ; il s’y refroidit & s’y condense dans les gelées. Il y est donc susceptible de condensation & de raréfaction, & de tous les états intermédiaires, selon la diversité de température, non-seulement des différentes saisons, mais encore de la nuit & du jour. Ce mouvement continuel, ce balancement successif seroit-il analogue aux mouvemens de la respiration dans l’homme & les autres animaux ? produiroit-il les mêmes effets ? Le jeu de la respiration excite le mouvement du chyle & des autres liqueurs, par le moyen du battement du cœur & des artères. L’air qui s’introduit dans les trachées, & les gonfle en se raréfiant, ne comprimeroit-il pas les fibres ligneuses & les rangs d’utricules, ce qui obligeroit les liquides qu’ils contiennent à se répandre dans les parties voisines ? Les trachées s’affaissant ensuite, les fibres & les utricules se redilateroient & redeviendroient capables de recevoir les nouveaux sucs qui leur arrivent. C’étoit le sentiment de Malpighy : tout paroît en démontrer la vérité, surtout le méchanisme de la transpiration.
On sait qu’une assez grande quantité de sang étant portée par autant d’artères qu’il y a de glandes cutanées, comme Malpighy & Ruisch l’ont découvert, est rapportée en partie par autant de petites veines, & que, passant par les porosités de ces glandules, il s’en filtre une sérosité qui, sortant par le vaisseau excrétoire ou le pore qui y aboutit, fait la matière de la sueur. Tel est le méchanisme de la transpiration insensible ; un plus grand degré de chaleur augmente la circulation du sang, & la sécrétion de la sueur devient alors plus sensible par des gouttes plus ou moins grosses, adhérentes à la peau. Dans les plantes, le mouvement alternatif de raréfaction & de condensation de l’air des trachées, supplée au défaut d’une vraie circulation. Si la chaleur extérieure augmente, l’air intérieur se dilate davantage, presse par conséquent plus fortement contre les fibres voisines & les vaisseaux lymphatiques. Les fluides qui y sont contenus s’en échappent nécessairement en plus grande quantité ; aussi voyons-nous que la transpiration des plantes est infiniment plus abondante en été qu’en hiver, le jour que la nuit. Si le froid & l’humidité la diminuent & la suppriment entiérement, ne faut-il pas l’attribuer naturellement à la condensation de l’air dans les trachées, au resserrement de ces vaisseaux, & à l’élargissement proportionnel de ceux qui les avoisinent ? De plus, il est constant que les plantes imbibent plus l’humidité de l’air dans la nuit que dans le jour, dans les nuits froides que dans les nuits chaudes, parce que l’air condensé occupe moins de place & n’occasionne pas l’engorgement des vaisseaux excrétoires. Ce n’est pas la transpiration insensible seule qu’on peut attribuer au mouvement de l’air atmosphérique intérieur ; toutes les autres sécrétions paroissent de même en dépendre beaucoup, telles que la manne, les résines, les gommes qui en général coulent en plus grande abondance dans les temps chauds que dans les temps humides, quoique la chaleur ne les affecte guère, sur-tout les gommes, lorsqu’elles sont détachées de l’arbre. L’air atmosphérique joue donc un très-grand rôle dans les plantes, & si son mouvement n’y est pas une vraie respiration, il y produit des effets bien analogues.
Qu’est-ce que l’air atmosphérique ? C’est un mixte, dont les principes sont l’air déphlogistiqué ou l’air le plus pur & le plus propre à la respiration ; l’air fixe ou méphitique, & les vapeurs ou émanations qui s’élèvent du globe. Toutes ces substances se mêlent intimement, & leurs différentes proportions forment les différens degrés de bonté ou d’impureté de l’air. Cependant, ces principes ne sont pas combinés au point qu’ils ne puissent plus se séparer les uns des autres. Les animaux & les végétaux sont continuellement occupés à les diviser, à s’identifier les principes qui leur sont propres, & à rejeter ceux qui leur seroient dangereux ; les premiers par l’organe de la respiration, & les seconds par une action vitale qui nous est inconnue.
La propriété que la plante a, comme l’animal, de s’approprier les principes nutritifs, fait que l’air s’élabore dans les trachées : les parties qui sont nécessaires à son entretien s’en séparent, se réunissent à la masse totale ; les parties aqueuses, huileuses & salines se précipitent, pénètrent les fibres ligneuses & les autres vaisseaux, & vont former les parties solides & les différens sucs. L’air fixe devient partie constituante & vraie nourriture, tandis que l’air déphlogistiqué, dépouillé du phlogistique auquel il étoit uni par sa combinaison avec l’air fixe, & par là devenu inutile & même nuisible à la longue, est forcé, par l’action vitale de la végétation, de s’échapper par les feuilles, les tiges vertes & les autres parties des plantes. Cette théorie nouvelle de la décomposition de l’air dans les plantes a besoin de preuves : nous allons tâcher de les fournir.
Il est de fait que l’air fixe peut devenir véritablement la nourriture des végétaux. Priestley, le chevalier Pringle & tous les savans qui ont fait des expériences relatives à cet objet, assurent que l’air fixe rend la végétation d’une plante plus vigoureuse, & que renfermée dans un air devenu mal sain par la flamme d’une chandelle, la vapeur du charbon, les exhalaisons de certaines substances en effervescence, ou en fermentation, en un mot, dans un air si mortel qu’un animal y expiroit au bout de quelques secondes, elle rend bientôt à cette masse d’air sa pureté & sa salubrité primitive. M. Percival a été plus loin encore, en assurant que le vrai pabulum des végétaux est l’air fixe. Cette assertion est sans doute trop générale, & nous ne pouvons croire que la terre soluble, l’eau & les sels ne soient pas aussi des parties nutritives des plantes ; mais l’air fixe seul peut les faire vivre quelque tems, indépendamment de ces autres principes. Toutes les parties de la plante sont en état de pomper cette espèce d’air, & toutes l’absorbent en très-grande quantité. Des racines, des tiges, des feuilles, des fleurs même, renfermées dans une masse d’air extrêmement putride, y ont végété plus long-tems que dans l’air commun, & beaucoup plus que dans l’air déphlogistiqué. Bien plus, des plantes renfermées dans cette dernière espèce s’y fanent très-vite, & n’y vivent que très-peu de tems. D’où peut venir cette différence, si ce n’est que l’air fixe contient un principe (peut-être le phlogistique) qui devient partie nourrissante & constituante du végétal tandis que l’air déphlogistiqué, par cela même qu’il est déphlogistiqué, est incapable de le nourrir ?
Si une plante environnée d’air commun ou d’air fixe, a la propriété de rendre le premier plus sain, & de purifier le second, à plus forte raison doit-elle avoir cette propriété & cette même action sur la masse d’air qu’elle renferme dans son sein. Elle le décompose réellement en s’appropriant un de ses principes, tandis qu’elle abandonne l’autre. L’air déphlogistiqué, séparé, pour ainsi dire, de sa base, s’échappe insensiblement par la transpiration & par les pores ; il se mêle à l’air ambiant, & augmentant par là la proportion de l’air pur sur l’air vicié, il améliore toute la masse. C’est dans ce sens réellement que la végétation purifie en grand l’air atmosphérique, & qu’une plante renfermée dans un bocal, corrige la malignité de l’air méphitique qu’il contiendroit.
Le docteur Ingen-House a répandu le plus grand jour sur cette nouvelle théorie par ses expériences sur les végétaux ; il nous apprend que les feuilles exposées à la lumière du soleil, versent « durant le jour une pluie abondante (s’il est permis de s’exprimer ainsi) de cet air vital & dépuré qui, se répandant dans la masse de l’atmosphère, contribue à entretenir sa salubrité, & à la rendre plus appropriée à la vie des animaux. » Cette heureuse sécrétion n’est pas continuelle ; elle commence seulement quelque tems après que le soleil s’est levé sur l’horizon ; elle est plus ou moins vigoureuse en raison de la clarté du jour & de la situation de la plante plus ou moins à portée de recevoir l’influence directe du soleil. Cette émanation commence à languir vers la fin du jour, & cesse entiérement au coucher du soleil ou peu de tems après. D’après ces observations, ce savant conclut que c’est la lumière du soleil seule qui déphlogistique l’air à sa sortie de la plante, puisque la même plante, à l’ombre & durant la nuit, ne donne que de l’air fixe. On a encore fait trop peu de recherches sur cet objet, pour oser prononcer l’affirmative. Il nous paroît seulement difficile à concevoir que le même air change de nature aussi essentiellement par sa seule exposition à la lumière.
Quoique nous ayons avancé que l’air fixe devenoit partie constituante & nourrissante de la plante, il ne faut pas en conclure que toute la masse absorbée y soit tellement concentrée, qu’il ne s’en échappe point. Au contraire, il en est de cet air comme de toutes les nourritures : après sa décomposition, il circule sans doute avec les sucs, porte la vie de tous côtés ; une partie se fixe & se combine, tandis que l’autre s’exhale par les pores. Toutes les parties de la plante, comme nous l’avons vu, peuvent inspirer l’air atmosphérique ; mais toutes ne paroissent pas jouir de la faculté d’expirer les deux espèces d’air qui entrent dans sa composition. Les feuilles, les tiges & les rameaux verts qui les supportent, paroissent s’occuper essentiellement de la sécrétion de l’air déphlogistiqué, tandis que les fleurs sur-tout, les fruits & les racines exhalent constamment l’air fixe. Cette distribution de vaisseaux excrétoires n’a pas été faite en vain par la nature ; elle est trop sage pour n’avoir pas un but. Comme l’air fixe est la partie nourrissante, s’il pouvoit s’exhaler facilement par les feuilles & les tiges, les fleurs & les fruits seroient privés de cette nourriture nécessaire ; l’air déphlogistiqué devenant inutile & même nuisible, doit s’échapper le plutôt & dans la plus grande quantité possible : aussi la surface des feuilles étant infiniment plus étendue que celle du reste de la plante, offre un plus grand nombre de vaisseaux excrétoires. Sans doute que leur forme n’est pas la même, & que les organes propres pour l’exhalation de l’air fixe ne se trouvent que dans les fleurs & les fruits. Il ne faut pas croire cependant que ces vaisseaux ne laissent passer absolument que l’espèce d’air déterminée ; les feuilles mêmes donnent de l’air fixe, à la vérité, mais en très-petite quantité, durant la nuit, à l’ombre, en général en l’absence de la lumière. Quelques fruits exposés au soleil fournissent un peu d’air déphlogistiqué. Ne pourroit-on pas raisonner sur cette inversion de sécrétion, comme sur celle qui arrive dans certains cas aux animaux. Les pores de la peau ne paroissent être faits que pour filtrer la sérosité du sang ; quelquefois cependant la partie rouge, & les autres principes de ce fluide passent avec elle, & l’on sue vraiment du sang. Cet état n’est pas naturel, je le sais ; il dépend d’une crise violente intérieure, qui force le sang de se frayer une route & de remplir des canaux qui ne devroient être occupés que par de la sérosité. Ainsi dans les plantes la lumière dispose les feuilles, & les met dans l’état le plus propre à transpirer l’air déphlogistiqué, & son absence permet à l’air fixe de forcer des barrières qui naturellement s’opposent à son passage. Au reste, cette partie de la physiologie végétale est trop peu avancée pour que nous puissions poser avec confiance des principes certains : c’est à l’expérience à confirmer ou à détruire ce que nous avons avancé ; mais il sera toujours constant que l’air joue un très-grand rôle dans la végétation, & comme air composé, & comme air décomposé.
§. V. De l’Air considéré comme fixé, & partie constituante des corps.
L’air, ce fluide répandu sur toute la surface du globe, non-seulement enveloppe tous les corps, & les presse en tout sens, mais encore il les pénètre & se trouve disséminé entre leurs parties intégrantes. Plusieurs expériences pneumatiques peuvent le rendre sensible, & l’en extraire ; mais cet air qui s’échappe de leurs pores & de leurs cavités, n’est que de l’air atmosphérique. Il est cependant des moyens d’en extraire une autre espèce d’air qui entre dans la composition intime des corps, qui en paroît être la partie constituante, le lien & la vie. Combiné en très-grand volume avec leurs molécules, on peut le regarder comme un de leur principe les plus abondans. Tous les corps, de quelque nature qu’ils soient, & à quelque règne qu’ils appartiennent, le contiennent en abondance. Ce principe se présentant constamment sous une forme aérienne permanente, jouissant d’une diaphanéité, d’une invisibilité, d’une expansibilité, d’une compressibilité, & par conséquent d’une élasticité, enfin, d’une pesanteur spécifique peu différente de celle de l’air commun, il n’est pas étonnant que les anciens l’aient confondu avec l’air atmosphérique. Tout semble cependant démontrer que ce n’est pas la même chose, & qu’au contraire, l’air atmosphérique lui-même est en partie composé de ce principe. Les anciens chimistes lui ont donné le nom d’esprit, de gaz sylvestre. Van-Helmont, qui étudia plus profondément la nature de ces parties volatiles invisibles, qui tantôt émanent d’elles-mêmes de certains corps, & qui tantôt ne laissent briser les liens qui les unissent à différentes substances, que par des opérations chimiques très-puissantes, les reconnut dans les vapeurs que répand le charbon allumé, dans les exhalaisons des substances muqueuses sucrées, amenées à l’état de fermentation vineuse : il vint à bout de l’obtenir par la voie d’effervescence, & par l’intermède du feu ; il annonçoit alors que les accidens meurtriers, produits par la vapeur du charbon allumé, par celles que répandent le vin & la bière en fermentation, la suffocation des animaux dans la grotte du chien, celles des mineurs par les moufettes, n’étoient dus qu’à la respiration de ce fluide dangereux. Il le suivit jusque dans différentes opérations de l’économie animale. Il ne restoit plus à Van-Helmont qu’un pas à faire : c’étoit de reconnoître la nature de la cause même de tous ces effets ; mais cette découverte étoit réservée à notre siécle.
Boyle répéta les expériences du célèbre chimiste de Bruxelles ; & comme il croyoit que ces vapeurs aériformes étoient de l’air véritablement engendré par l’opération même, il leur donna le nom d’air artificiel.
Le fameux D. Hales s’occupa presque toute sa vie de cet objet ; & sa Statique des végétaux est le résultat de ses expériences multipliées & diversifiées à l’infini. Cependant, son but principal paroît avoir été de bien connoître la vertu élastique de ce principe, & surtout de mesurer avec l’exactitude la plus scrupuleuse, la quantité de ce fluide qu’il obtenoit de différens corps, ou la quantité d’air atmosphérique qu’ils absorboient dans certaines circonstances. Quel dut être son étonnement, lorsqu’il vit qu’un pouce cubique de matière pris indistinctement dans les trois règnes de la nature, fournissoit, dans la décomposition, plus de trois, quatre, & souvent même plus de cinq cents pouces cubiques d’air ? Il en conclut naturellement que cet air n’étoit pas contenu dans ces mixtes sous une forme fluide & expansible, tel qu’il paroît lorsqu’il se dégage, mais sous une forme fixe & concrète. Cette idée, sans doute, le conduisit à désigner ce principe sous le nom d’air fixe, dénomination qui sert à le caractériser aujourd’hui parmi le plus grand nombre des savans.
On en étoit là, lorsque M. Priestley a réveillé l’attention des physiciens & des chimistes sur cet objet si intéressant. C’étoit une mine abondante que Van-Helmont, Boyle, Hales, avoient ouverte, & qui a été richement exploitée par les savans de tous les pays. Meyer, Black, Jacquin en Allemagne ; le comte de Saluces, l’abbé Fontana en Italie ; Cavendish, Smith, Macbride, Priestley, Ingen-House à Londres ; Rouelle, Macquer, Bucquet, Lavoisier, le duc de Chaulnes, Fourcroy à Paris, y ont fait des découvertes intéressantes, & ont enrichi de ses trésors la physique & la chimie. Ces deux parties ne sont pas cependant les deux que nous suivrons le plus ; il est un objet que nous ne pouvons & nous ne devons jamais perdre de vue, l’économie animale & végétale. Nous examinerons les effets de ce nouveau principe dans cette partie, après que nous aurons développé les moyens de le produire, ou plutôt de l’extraire & de l’obtenir des différentes matières avec lesquelles il est combiné, & examiné sa nature & ses propriétés.
Le nom d’air fixe paroît devoir convenir, en général, à toutes les substances aériformes que l’on retire de tous les mixtes : ainsi l’air inflammable, l’air nitreux, l’air marin, l’air alkalin, l’air déphlogistiqué, &c. sont autant d’airs fixes, ou qui étoient fixés dans différens corps ; mais nous désignerons spécialement sous le nom d’air fixe, celui qui s’émane des substances en fermentation ou en combustion, celui que l’on dégage des terres calcaires & des alkalis par les acides ou le feu, celui enfin qui paroît être le plus universellement répandu. Presque tous les savans lui ont donné un nom propre & analogue à quelques-unes de ses propriétés. Pour éviter toute confusion, & avoir une idée nette sur ce principe même par rapport au nom, nous allons rapporter les dénominations les plus connues. Van-Helmont a substitué le mot de gaz sylvestre à celui d’esprit sylvestre, que Paracelse & les anciens chimistes lui donnoient. Gaz sylvestre signifie esprit, vapeur sauvage, que l’on ne peut retenir. Boyle & Hales, le regardant comme de l’air purement & simplement, l’ont désigné sous celui d’air artificiel & d’air fixe que Priestley lui a conservé. M. Macquer, ne le considérant que sous le rapport de ses effets, & son effet le plus frappant étant son méphitisme, lui a donné le nom de gaz méphitique. M. Sage, le regardant comme une modification de l’acide marin rendu volatil à cause de son altération par de la matière inflammable, le nomme acide marin volatil, & depuis il l’a nommé acide méphitique. M. Bergman, ne faisant attention qu’à sa propriété d’acide & à sa forme aérienne, l’appelle acide aérien. M. Bucquet lui donne le nom d’acide crayeux, de la substance qui le fournit en plus grande quantité, comme l’on dit acide vitriolique, acide nitreux, parce qu’on retire abondamment ces deux acides du vitriol & du nitre. Ainsi, gaz sylvestre, gaz méphitique, acide marin volatil, acide méphitique, acide aérien, acide crayeux, sont un seul & même principe dont nous allons parler sous le nom générique d’air fixe.
Section Première.
Des moyens d’obtenir l’Air fixe.
L’air fixe est tellement répandu dans toute la nature, qu’il paroît combiné, en général, avec tous les corps des trois règnes. Il en est le lien, l’ame, & souvent la vie ; c’est lui qui est, peut-être, le principe de toutes leurs modifications. Quelquefois sa présence est sensible, on le reconnoît par ses effets ; quelquefois aussi, invisible & sans action, l’art peut seul s’assurer de son existence : rarement, ou pour mieux dire, jamais on ne peut le développer & l’extraire de la matière à laquelle il est uni, sans altérer cette même matière. Il faut nécessairement briser les entraves qui le fixent, & ces entraves ne sont que les molécules des corps même auxquels il adhère, peut-être par simple juxtaposition, & certainement par combinaison. Le feu & les acides sont les moyens méchaniques les plus puissans pour produire cet effet dans le règne minéral, & les fermentations spiritueuse & putride le dégagent naturellement des substances végétales & animales.
L’action du feu poussé à un degré plus ou moins fort, la distillation & la combustion viennent à bout d’extraire l’air fixe de la plupart des corps qui le contenoient. C’étoit le moyen dont se servoit M. Hales ; il soumettoit à la distillation les matières qu’il vouloit examiner. La chaleur commence d’abord à raréfier ce fluide & à le faire jouir d’un certain degré d’expansibilité ; le mouvement qu’elle donne à toute la masse en général, & à chaque molécule en particulier, détruit l’aggrégation entre elles & l’air fixe ; il se dégage de sa base, s’échappe à travers les pores souvent avant que la forme extérieure du corps soit changée, mais jamais sans une diminution réelle dans le poids total. En faisant communiquer la cornue, dans laquelle se fait la distillation, avec un tube recourbé qui s’ouvre dans un bocal renversé & plein d’eau, l’air qui s’échappe monte à travers l’eau & remplit le haut du bocal. Tel est, en peu de mots, & l’appareil de la distillation, & le jeu de cet appareil. M. Hales ayant essayé des substances des trois règnes par ce procédé, trouva qu’un demi-pouce cubique, ou 158 grains de charbon de terre, fournit 180 pouces cubiques d’air, ou le tiers du poids total ; un pouce cubique de terre vierge, & fraîchement enlevée d’une commune, 43 pouces cubiques d’air ; un quart de pouce cubique d’antimoine donna 28 fois son volume d’air ; un demi-pouce cubique de cœur de chêne produisit 128 pouces cubiques d’air ; de 142 grains de tabac sec, il s’éleva 153 pouces cubiques d’air ; un pouce cubique de sang de cochon, distillé jusqu’aux scories sèches, produisit 33 pouces cubiques d’air ; 241 grains de corne de daim distillés, fournirent 117 pouces cubiques d’air, c’est-à-dire, 234 fois leur volume. L’on voit par-là quelle est l’immense quantité d’air fixe combiné avec les corps des trois règnes.
La distillation n’est pas le seul moyen par lequel le feu dégage ce fluide ; la simple combustion suffit pour bien des substances, surtout pour le charbon. Cette vapeur qui s’échappe d’un brasier, & dont les effets sont si funestes, n’est que l’air fixe qui s’exhale, & qui, s’unissant avec l’humidité répandue dans l’atmosphère, devient à la longue sensible, sous la forme de fumée.
Nous avons déjà remarqué que l’air fixe adhéroit quelquefois très-fortement à sa base ; il faut une vraie décomposition du mixte pour pouvoir l’extraire. Les acides, en général, attaquant avec force & énergie les substances sur lesquelles on les verse, changent absolument l’ordre des parties ; ils s’unissent aux molécules terreuses ou métalliques, forment avec elles de nouveaux composés, tandis que l’air fixe qui leur étoit uni s’échappe avec la vivacité que son expansibilité & sa légéreté spécifique lui donnent. Son dégagement & sa fuite occasionnent dans le mélange ce mouvement tumultueux & intestin, connu sous le nom d’effervescence. Si on reçoit cet air dans un récipient plein d’eau, il traverse la masse & se porte au haut du récipient. Il est peu de moyens aussi prompts de se procurer à volonté une certaine quantité d’air fixe, que l’effervescence ; il suffit de verser un acide sur un alkali ou une terre calcaire ; dans l’instant il s’excite dans le mélange un mouvement plus ou moins rapide ; les substances se décomposent, & l’on voit se dégager l’air fixe sous forme de bulles. Il faut remarquer cependant que rarement l’air fixe obtenu par ce procédé est pur & sans mélange : presque toujours, au contraire, il varie suivant la nature de la substance dont on le dégage, & l’espèce particulière d’acide qu’on emploie à cet effet.
Le moyen le plus sûr, & peut-être le plus abondant, est celui dont la nature se sert elle-même pour dégager ce fluide ; je veux dire la fermentation. Nous réservons à ce mot d’expliquer le méchanisme & le principe de ce phénomène ; il suffit ici de remarquer que la fermentation en général est un mouvement intestin qui s’excite de lui-même & spontanément, à l’aide d’un degré de chaleur convenable, & d’une fluidité qui met les parties fermentescibles en état d’agir les unes sur les autres. On distingue ordinairement trois degrés dans la fermentation, qu’on regardoit autrefois comme trois espèces de fermentations : la fermentation vineuse ou spiritueuse, par laquelle les liqueurs qui l’éprouvent se changent en vin ; la fermentation acide ou acéteuse, parce que son produit est un acide ou un vinaigre ; enfin la putride ou l’alkaline, qui conduit les substances animales ou végétales à une véritable putréfaction, & qui en dégage beaucoup d’alkali volatil. Ce n’est que dans le premier & le troisième degré de fermentation que l’air fixe se dégage, surtout dans le premier. Il se dégage avec la plus grande abondance des substances sucrées & muqueuses qui subissent la fermentation vineuse ; il s’élève alors au-dessus de la liqueur fermentante, & remplit tout le vaisseau qui la contient. Pour ramasser & recueillir ce fluide, il ne s’agit que de se transporter dans un cellier où le vin fermente dans des cuves, ou dans un attelier à bière : on prend un vase rempli d’eau & bien bouché ; on le débouche dans l’atmosphère même qui surnage la liqueur en fermentation ; on le renverse à mesure que l’eau s’en échappe, l’air fixe occupe sa place ; & le vase se trouvant ainsi rempli d’air fixe, on le rebouche avec soin.
Tels sont les moyens, tant artificiels que naturels, dont on peut se servir pour avoir une certaine quantité d’air fixe, & pouvoir ensuite étudier ses propriétés & sa nature. Quand nous connoîtrons bien toutes les qualités de ce fluide singulier, nous tâcherons d’expliquer ses effets, son action dans l’économie animale & végétale.Section II.
Qualités de l’Air fixe.
L’air fixe est un fluide élastique, transparent, sans couleur, miscible à l’air & à l’eau, d’une pesanteur spécifique infiniment moindre que celle d’aucune liqueur, même des plus légères ; d’une odeur piquante, qui n’est pas désagréable. Telles sont ses qualités extérieures, & qu’on peut saisir au premier examen. Elles sont si sensibles, qu’elles avoient induit en erreur la plupart des savans, en leur faisant confondre l’air fixe avec l’air atmosphérique ; mais ils diffèrent l’un de l’autre par des propriétés essentielles. 1o. Leur pesanteur spécifique n’est pas la même. L’air fixe est manifestement beaucoup plus pesant que l’air atmosphérique ; mais cet excès de poids ne va pas au double, comme quelques auteurs l’avoient avancé. C’est à cette pesanteur spécifique qu’est due la difficulté qu’il a de s’élever dans l’atmosphère au-dessus d’une cuve de vin ou de bière en fermentation. Pour la rendre sensible & frappante, voici une expérience assez curieuse. Introduisez dans une cuve en cet état, un tison ou un flambeau allumé ; dès qu’ils seront parvenus dans la couche d’air fixe qui surnage la liqueur en fermentation, ils s’y éteindront subitement, Mais comme l’air fixe a la propriété de retenir la fumée, & de l’empêcher de se mêler avec l’air extérieur, elle se distribue dans toute l’épaisseur, sous la forme d’une couche de brouillard blanchâtre qui se distingue parfaitement de l’air environnant, parce que ce dernier conserve toute sa transparence. Si on vient à agiter cette masse d’air fixe imprégnée de fumée, elle forme des ondes, des vagues quelquefois assez hautes pour surmonter les bords de la cuve. C’est dans cette circonstance que l’excès de la pesanteur de l’air fixe sur celle de l’air commun, devient bien sensible ; car alors, on le voit se répandre & tomber perpendiculairement jusqu’à terre, le long de la cuve. C’est à ce même excès qu’il faut attribuer la facilité qu’a l’air fixe de remplir promptement les appartemens où il se dégage, & d’en chasser l’air commun plus léger que lui.
2o. La qualité qui différencie le plus l’air fixe de l’air atmosphérique est sa vertu delétère & méphitique qui détruit absolument le principe de vie dans les animaux qui le respirent, & qui forme un obstacle insurmontable à l’entretien de la lumière & des corps embrasés. Si l’on remplit un bocal, suffisamment grand, d’air fixe, & que l’on y renferme un animal quelconque, comme un oiseau ; ou plus simplement encore, si l’on verse de l’air fixe par-dessus un animal placé dans un vase, ce fluide, en raison de sa pesanteur, déplacera l’air commun, & occupera bientôt toute la capacité du vase. Dès que l’animal se trouve plongé dans ce nouvel air, il s’agite & cherche à s’échapper : il élève la tête, ses yeux sont fixes, sa bouche, ses narrines s’ouvrent, il respire difficilement ; cette difficulté augmente rapidement ; des tremblemens, des convulsions agitent tout son corps, principalement la poitrine & le col : il tombe enfin en faisant des efforts violens pour inspirer ; il est suffoqué, & dans un véritable état d’asphyxie qui est suivie assez promptement de mort, si l’on n’apporte des secours nécessaires. (Voyez le mot Asphyxie)
Tous les animaux, les hommes même sont affectés par l’air fixe ; mais tous ne le sont pas également : ceux qui consomment le moins d’air résistent le plus aux impressions dangereuses de ce fluide ; ils ne sont que peu incommodés, & reviennent facilement à leur premier état dès qu’on leur fait respirer l’air ordinaire. Mais les autres ne peuvent éviter la mort quand ils restent trop longtems dans cette atmosphère pernicieuse. Qui ne connoît pas les funestes effets de la vapeur qui s’élève dans les celliers au dessus d’une cuve pleine de vendange ? Combien de malheureux, pour l’avoir respirée, en ont été les tristes victimes ! Les vapeurs qui se répandent dans une brasserie où plusieurs cuves de bière sont en fermentation ; celles qu’exhalent le charbon allumé ; les fosses d’aisance que l’on vide, & certaines mines en exploitation, &c. étant de même nature, occasionnent les mêmes accidens. La transparence & la diaphanéité de l’air fixe sont la cause de ces accidens ; il ne se rend sensible, la plupart du tems, que par ses terribles effets. Il est cependant un moyen très-facile & bien simple de reconnoître sa présence ; c’est de présenter une lumière à cet air ; elle s’y éteindra sur le champ si l’air est absolument vicié.
3o. Cette propriété de l’air fixe de s’opposer à la combustion des corps, est une des plus singulières de ce fluide. Si vous plongez une bougie allumée dans l’atmosphère d’une cuve en fermentation, ou dans un vase plein d’air fixe, aussitôt la flamme se détache de la mèche & vient expirer au dessus de la couche d’air fixe ; la bougie s’éteint. Rallumez-la, & replongez-la de nouveau ; elle s’y éteindra encore, & ce phénomène aura lieu tant qu’il y aura de l’air fixe dans le vase ; mais à la fin elle y brûle très-bien. À chaque fois qu’on la rallume, on est obligé de descendre la bougie de plus en plus dans le vase, parce que dans l’intervalle il s’est mêlé une certaine quantité d’air atmosphérique avec l’air fixe. Un charbon allumé s’éteint pareillement dans une masse de ce fluide. Nous ne pouvons passer sous silence un phénomène qui a le plus grand rapport avec celui dont nous venons de parler ; c’est l’extinction d’un corps qui a brûlé dans un volume d’air atmosphérique non renouvelé. Pourquoi une bougie, allumée au fond d’un vase, diminue-t-elle insensiblement d’éclat, & finit-elle par s’éteindre ? c’est que l’air le plus pur est le seul intermède qui puisse servir à la combustion. Celui de l’atmosphère étant un mélange de cet air très-pur avec l’air fixe, pendant la combustion l’air très-pur est absorbé ; il ne reste plus que l’air fixe qui, comme nous l’avons vu plus haut, s’oppose absolument à toute combustion.
4o. L’air fixe a la plus grande facilité pour se combiner avec l’eau ; elle peut même s’en charger d’un volume égal au sien. Cette eau prend alors un goût piquant & acidule. Cette saveur dépend absolument de son mélange avec ce fluide ; & se piquant, l’aigrelet qu’elle acquiert est dû uniquement à l’acidité naturelle de l’air fixe.
5o. C’est une vérité universellement reconnue de tous les savans, que l’air fixe est acide. Mais cette propriété est-elle inhérente à sa nature, ou seulement n’est-elle due qu’à la façon dont on l’obtient ? L’acide vitriolique qui sert à dégager l’air fixe de la craie, n’est-il pas le principe de cette acidité ? Cette grande question a été agitée par de fameux physiciens & chymistes. Il paroît démontré à présent, que l’air fixe est un acide sui generis comme les autres acides, & que cette propriété lui est essentielle, puisqu’on ne peut obtenir de l’air fixe qu’il ne soit acide, & que celui qui se dégage des substances mucoso-sucrées, ou des corps en combustion, est aussi acide que celui qui est développé par des acides.
6o. On conçoit facilement que cet acide doit avoir une certaine action sur tous les corps avec lesquels on le combine ; aussi rend-il acidules les eaux avec lesquelles on le mêle. Il leur donne la propriété de dissoudre le fer & même le mercure. Presque toutes les eaux minérales (voyez ce mot) en sont imprégnées, & souvent les substances métalliques dont elles sont chargées n’y sont tenues en dissolution que par cet acide. Il est assez développé pour teindre en rouge les couleurs bleues exprimées des végétaux, comme la teinture de tournesol : des roses rouges fraîchement cueillies, plongées dans une atmosphère d’air fixe, y perdent leur couleur naturelle ; & dans l’espace de vingt-quatre heures, passent à la couleur pourpre. M. Priestley a remarqué une fois qu’une rose suspendue au dessus de la liqueur fermentante d’une cuve de bière, au lieu de prendre une couleur pourpre, devint parfaitement blanche.
7o. L’air fixe joue un très-grand rôle dans la formation de la chaux. Combiné avec la terre calcaire, le feu le dégage, il ne reste plus que de la terre calcaire privée de son air ; elle peut le reprendre & reformer une terre de la même nature : si l’on verse de l’air fixe sur de l’eau de chaux, la chaux se précipite en se combinant de nouveau avec l’air fixe, & en formant une vraie terre calcaire qu’on peut recalciner de nouveau & réduire en Chaux. (Voy. ce mot)
Telles sont les principales propriétés qui distinguent spécialement l’air fixe de l’air atmosphérique ; mais ces propriétés ne sont pas les seules dont l’air fixe jouisse ; ce ne sont, pour ainsi dire, que les physiques & chimiques : il en est d’autres plus essentielles pour nous, les médicinales, dont nous pouvons retirer une multitude d’avantages. Rarement les opérations de la nature ne tendent-elles pas directement au bien ; & tôt ou tard ce que nous croyons un mal, un défaut dans la nature, devient le principe de vertus précieuses. Si l’air fixe, considéré d’un côté, paroît un véritable poison, un principe destructeur, nous allons voir de l’autre, qu’appliqué sagement, il sera un remède salutaire que nous avons presque toujours sous la main.Section III.
Qualités salutaires de l’Air fixe.
Quiconque ne connoîtroit de l’air fixe que les propriétés destructives dont nous avons parlé, ne le regarderoit que comme un fluide nuisible & dangereux : mais on les oublie lorsqu’on pense que la médecine commence à en retirer de très-grands secours. Plus on fera d’expériences sur cet objet, plus on fera d’essais, & plus sans doute des succès heureux couronneront ces tentatives.
Nous avons vu (Sect. II.) que l’air fixe avoit une très-grande tendance à se combiner avec l’eau & avec tous les fluides aqueux. Il s’y dissout pour ainsi dire. Cette affinité étonnante fait, qu’une fois uni avec une certaine quantité d’eau, il ne s’en sépare que très-difficilement & ne l’abandonne point dans toutes les routes qu’elle parcourt. Il n’est donc pas à craindre que cet air, porté dans l’intérieur, y agisse comme agiroit l’air atmosphérique s’il y étoit introduit en grande quantité : c’est encore un point essentiel de leur différence. On conçoit facilement qu’une masse d’air atmosphérique, injectée, par exemple, dans le canal intestinal, y produiroit de très-grands ravages, par l’expansion qu’elle y acquerroit à raison de la chaleur intérieure du corps humain. Cet air distendroit ce canal, une irritation violente, des douleurs très-vives, peut-être une inflammation dangereuse en seroient les tristes suites : au contraire, l’air fixe s’amalgamant facilement avec tous les fluides aqueux, & leur restant adhérent, ne subit point d’autre dilatation que celle de ces mêmes fluides auxquels il est uni, pour ainsi dire, molécule à molécule. Il n’y a donc point de danger à craindre si l’on prend intérieurement de l’air fixe, ou pur, ou combiné avec une certaine quantité d’eau.
En décrivant ses effets salutaires dans différentes maladies, nous indiquerons les moyens les plus simples de l’employer avec succès.
La première vertu médicinale & la plus généralement reconnue de l’air fixe, est sa qualité antiseptique & antiputride. Ce fut M. Macbride qui s’en apperçut le premier. Réfléchissant sur la quantité d’air fixe qui s’échappe des substances animales parvenues au troisième degré de fermentation, c’est-à-dire à la fermentation putride, il pensa qu’elles ne subissoient cet état qu’à raison de l’air fixe qui s’en dégageoit ; & que si l’on pouvoit parvenir à empêcher ce dégagement, on parviendroit à arrêter les progrès de la putréfaction. Des morceaux de viande putréfiés, qu’il exposa dans une atmosphère d’air fixe, cessèrent effectivement de se putréfier davantage, & par-là confirmèrent son opinion. Il fut plus loin ; il imagina même qu’on pourroit faire rétrograder la fermentation putride, en rendant aux substances qui l’avoient subie, tout l’air qu’elles avoient pu perdre. Cette opinion ne peut être vraie que par rapport aux substances animées, & jouissant actuellement d’un mouvement vital, qui peut leur rendre toutes les parties volatiles & nutritives que la putréfaction avoit enlevées & détruites. Mais il est ridicule de penser qu’un morceau de viande détaché de l’animal vivant, puisse se rétablir dans son premier état, & récupérer toutes les parties détruites par la simple application de l’air fixe. Si l’effet de cet air est si sensible sur de la chair morte ; s’il détruit la sanie purulente qui la recouvre ; s’il a l’art de la rappeler à son état sain, que ne doit-il pas faire, lorsqu’aidé par les efforts de la nature, qui lutte sans cesse pour arrêter les progrès de la putréfaction, & régénérer les parties qu’elle détruit perpétuellement, on l’applique immédiatement au corps vivant attaqué d’une maladie putride ? Le succès doit couronner cette application : c’est ce qui est confirmé par plusieurs faits.
M. Hey fut le premier qui osa introduire de l’air fixe pur dans le canal intestinal, & l’administrer en forme de lavement à une personne attaquée d’une fièvre putride très-opiniâtre, & qui résistoit à tous les remèdes employés en pareil cas. Il joignit à ces lavemens l’usage de l’eau saturée d’air fixe qu’il donna pour boisson, & avec ce remède il parvint en peu de jours à une guérison parfaite.
Comme nous écrivons pour tout le monde, & que notre dessein est d’être utile aux médecins & chirurgiens de la campagne surtout, nous allons donner le précis & de la maladie & du traitement. Le même cas peut arriver ; sans doute que le même succès suivra.
En 1772, le 8 Janvier, un jeune homme, appelé Light-bonne, fut attaqué d’une fièvre qui au bout de dix jours fut accompagnée de tous les symptômes qui indiquent un état de putréfaction dans les fluides. Le dixième jour, il perdit la connoissance, eut un grand dévoiement ; son pouls battoit cent dix fois par minute, il étoit petit. M. Hey qui fut alors appelé, ordonna qu’on lui fît prendre toutes les cinq heures vingt-cinq grains de quinquina & huit grains de racine de tormentille en poudre ; & pour la boisson ordinaire, de l’eau & du vin rouge. Le onzième jour, il eut un grand saignement de nez que l’on arrêta avec des tentes très-douces, trempées dans de l’eau froide imprégnée dans une teinture de fer, qu’on introduisit dans les narines jusqu’à leur ouverture postérieure. Il avoit la langue, les dents & le gosier couverts d’une pellicule noire & épaisse, que la boisson ne put jamais dissiper : la diarrhée & la stupeur continuoient, & il marmottoit entre ses dents. On lui donna toutes les trois heures un scrupule de quinquina avec dix grains de tormentille. Il prit le matin & le soir un lavement dans lequel il y avoit une drachme de poudre de bol, composée sans opium. M. Hey fit ouvrir une fenêtre de la chambre, quoique le froid fut très-vif, & répandre du vinaigre sur le plancher, à plusieurs reprises.
Le douzième jour, les symptômes étoient à peu près les mêmes : au quinquina en substance qui avoit rebuté le malade, on substitua la teinture d’Huxham, dont il prenoit une cuillerée toutes les deux heures dans une tasse d’eau froide. Il buvoit de tems en tems de la teinture de rose ; mais sa boisson ordinaire étoit le vin rouge trempé, ou de l’eau de riz & de l’eau de vie, acidulées avec l’élixir de vitriol. Il se lavoit la bouche avec de l’eau mêlée d’un peu de miel & de vinaigre. La diarrhée augmenta, & les selles étoient aqueuses, noires & fétides. Comme elle l’abattoit beaucoup, on mit dans chaque lavement une drachme de thériaque d’Andromaque.
Le treizième jour, les mêmes phénomènes putrides continuèrent, & furent accompagnés de soubresauts des tendons. Les selles étoient plus fétides & très-brûlantes.
Ce fut alors que M. Hey, réfléchissant sur la nécessité de retenir cette matière putride dans les premières voies, & de corriger immédiatement ce ferment putride, & se ressouvenant que l’air fixe étoit le meilleur correctif de la putréfaction, il essaya de l’employer en forme de lavement. En conséquence le quatorzième jour il commença à donner au malade cinq grains d’ipécacuanha pour évacuer une partie de la sabure putride ; il lui permit de boire à discrétion du vin d’orange imprégné d’air fixe. On lui donna encore de la teinture de quinquina & de l’eau acidulée avec cet air, & il lui injecta deux vessies pleines d’air fixe.
Le quinzième jour, les selles furent moins fréquentes, moins brûlantes & moins fétides ; le malade ne marmotta plus tant, & les soubresauts disparurent. On lui donna encore des lavemens d’air fixe.
Le seizième jour, il se trouva si bien, que M. Hey ne jugea pas à propos de réitérer les lavemens. Il continua cependant les autres remèdes, & il fit fermer la fenêtre de sa chambre.
Le dix-septième jour, tous les symptômes de putréfaction disparurent ; la langue & la bouche du malade se nettoyèrent ; ses selles furent moins fétides, & reprirent leur première consistance ; l’assoupissement & le marmottement cessèrent ; son haleine ne sentoit plus si mauvais ; il mangea ce jour-là avec appétit, & resta assis pendant une heure dans l’après-midi. Insensiblement la fièvre discontinua, & le malade fut parfaitement guéri.
C’est ainsi que l’usage des lavemens d’air fixe avec celui des boissons imprégnées de ce même acide, détruisirent le principe de la fermentation putride. Plusieurs succès, depuis ce tems-là, ont confirmé la réussite de ce nouveau remède dans ce genre de maladie.
La vertu antiseptique de l’air fixe en fait encore un remède très-efficace dans les maladies scorbutiques. On s’est servi plusieurs fois de ce moyen, avec le plus grand succès pour remédier aux ravages de cette fâcheuse maladie, & on le regarde même, d’après les essais multipliés, comme un spécifique assuré en pareilles circonstances, & en même tems comme un excellent préservatif. L’usage de la drêche, des choux-croutes, &c. que le fameux capitaine Cook a introduit sur son navire, réuni à l’extrême propreté qu’il faisoit observer, n’a pas peu contribué à préserver pendant trois ans tout son équipage du scorbut, qui communément fait le plus grand ravage sur les vaisseaux. La drêche, comme on le sait, est le levain de bière desséché, que l’on fait infuser dans de l’eau, & qui forme une liqueur aigrelette, d’un goût assez agréable. Le choux-croute n’est qu’une espèce de choux, dont les feuilles coupées par morceaux sont entassées dans un tonneau, & que l’on laisse entrer en fermentation vineuse : toute substance dans cet état contient une très-grande quantité d’air fixe. En général, tout régime végétal qui fournit abondamment ce fluide, est le plus approprié à la disposition de ceux qui sont attaqués du scorbut ou de quelque vice scorbutique.
Les maladies cancéreuses trouvent un très-grand soulagement par l’application de l’air fixe ; s’il n’est pas un remède constamment curatif, il est néanmoins le meilleur palliatif & le plus sûr qu’on puisse employer. Certainement ce remède, administré tant intérieurement qu’extérieurement dans cette maladie, par un homme habile & instruit, aura de très-grands succès. Mais il faut du ménagement dans son usage. Voici comme on peut s’en servir dans cette occasion. On prend deux vessies dont on lie fortement l’embouchure de chacune à un tuyau, comme, par exemple, un morceau de pipe, qui fait la communication de l’une à l’autre. Coupez le fond d’une de ces vessies, de façon qu’il reste comme une manche pendante. Remplissez la vessie entière d’air fixe en la posant sur un flacon d’où il se dégage de l’air fixe par un mélange de craie & d’huile de vitriol. Quand elle sera pleine, il suffit d’envelopper un peu la demi-vessie autour du tube pour empêcher l’air de s’échapper. Veut-on s’en servir ? on applique la vessie coupée tout autour de la mamelle & du cancer, de façon qu’ils en soient bien enveloppés, & que l’air ne puisse s’échapper. Alors, pressez petit à petit la vessie pleine pour que l’air fixe sorte. On verra dans peu de tems que la quantité d’air fixe diminue considérablement & est absorbée par le cancer. Cette opération durera une demi-heure tout au plus, & on peut la répéter au moins deux fois par jour. Comme il paroît certain que les cancers, si l’on en excepte ceux qui viennent à la suite d’un coup, dépendent d’un principe intérieur vicié, on aura soin de faire usage de boisson aérée ou d’eau imprégnée d’air fixe.
M. Champeaux, chirurgien très-distingué de la ville de Lyon, dans son mémoire, couronné par l’académie royale de chirurgie de Paris, sur cette question : « Comment l’air, par ses différentes qualités, peut-il influer dans les maladies chirurgicales, & quels sont les moyens de le rendre salutaire dans le traitement ? » rapporte plusieurs applications de l’air fixe, qui lui ont parfaitement réussi. Une femme âgée de soixante-dix-sept ans, se cassa la jambe gauche à quatre travers de doigt au-dessous de la rotule. Les mauvais traitemens d’une rhabilleuse produisirent un gonflement considérable, suivi de phlyctènes pleines de sanie séreuse & noirâtre. Un bandage arrosé de quatre en quatre heures avec de l’eau saturée d’air fixe, diminua bientôt l’engorgement ; les phlyctènes se desséchèrent, & la fracture fut réduite… Un homme avoit, depuis six mois, deux ulcères fongueux à l’anus, dont on ne pouvoit obtenir la cicatrice ; une compresse trempée dans l’eau saturée d’air fixe, & souvent renouvelée, ferma la plaie dans trois jours… Un ulcère calleux à la jambe droite, qui, depuis dix ans, s’étoit rouvert & cicatrisé plusieurs fois, étoit parvenu au point d’une pourriture considérable, accompagnée de fièvre & d’inflammation, fut guéri par les mêmes compresses. La progression en bien étoit si prompte, qu’elle se manifestoit d’un pansement à l’autre, & l’ulcère étoit de la grandeur de la main.
Un nouvel avantage de l’air fixe est sa qualité lithontriptique ou sa facilité à détruire les pierres de la vessie & les calculs. L’exemple de Jean Dobey, guéri par le célèbre médecin Hulme, est bien frappant. Par le moyen de l’air fixe, il parvint à dissoudre la pierre, & le malade l’a rendue avec les urines sous forme de gravier. M. Hulme lui faisoit prendre quatre fois par jour quinze grains de sel alkali fixe de tartre, dissous dans trois onces d’eau ordinaire, & il lui donnoit ensuite la même mesure d’eau dans laquelle on avoit étendu vingt gouttes d’esprit de vitriol foible. L’esprit de vitriol rencontrant dans l’estomac l’alkali fixe de tartre, l’attaque vivement, le dissout & dégage ainsi l’air fixe qui de là pénètre avec les urines dans la vessie où il attaque à son tour & détruit la pierre qui s’y forme.
Tous ces exemples réunis prouvent l’efficacité médicinale de l’air fixe dans quantité de maladies sérieuses. Pourquoi n’en multiplie-t-on pas l’expérience, & n’étend-on pas son usage sur les maladies réputées incurables, & dont il seroit peut-être le vrai remède ? On lui trouveroit sans doute des vertus éminentes dans bien des cas, mais dont la connoissance n’est réservée qu’à nos recherches & à nos travaux.
Section IV.
Effet de l’Air fixe sur l’économie animale & végétale.
L’air fixe, considéré isolé, seul & indépendamment des substances auxquelles il est communément uni, se présente à nous en même tems & comme principe utile & nécessaire à l’entretien de l’animal, & comme cause accidentelle de sa mort. Il est cependant le même ; sa manière d’agir paroît seulement différente. Si la putréfaction & la décomposition animale ne sont que l’effet de l’échappement de l’air fixe qui faisoit le lien & le nœud de toutes les parties, il faut convenir que ce fluide est la base de leur conservation. C’est le ciment, pour ainsi dire, qui unit les fibres entr’elles, forme les masses, & consolide la machine entière. Il se combine avec les fluides, & peut-être est-il un de leurs principes constitutifs. Sa légère acidité empêche cette tendance naturelle qu’ils ont à l’alkalescence. Il circule partout avec eux, & se fixe de tous côtés. En un mot, il paroît être & le lien & l’aliment nécessaire dans l’économie animale. Ce principe demande à être un peu plus développé.
Comment & par quel organe ce fluide dangereux peut-il pénétrer dans toute la masse, & ne laisse-t-il que des traces du bien qu’il fait lorsqu’il n’est qu’à la dose nécessaire ? Voici la réponse que l’on peut donner. Toutes les substances qui servent à nos alimens, contiennent plus ou moins d’air fixe, puisque toutes sont susceptibles de fermentation ; elles subissent la fermentation panaire, vineuse, acéteuse, & quelquefois putride ; toutes doivent subir la fermentation digestive dans l’estomac & les intestins. Cet air, introduit avec les alimens, commence à se dégager de sa base par la chaleur intérieure, par la trituration que les alimens éprouvent, par le mouvement péristaltique & oscillatoire des organes de la digestion, & sur-tout par ce levain naturel, ce dissolvant très-actif, séparé continuellement de la masse du sang artériel par les glandes disséminées dans l’ésophage & dans le ventricule. Ce dissolvant animal est aux alimens ce que les acides sont aux substances pierreuses ; il en dégage l’air fixe. Dans l’estomac, les alimens singulièrement divisés par la salive & le suc piquant du ventricule, prennent une forme fluide & très-liquide, & dès-lors plus propre à subir la fermentation. L’air fixe, abandonnant les parties les plus grossières, se combine à cette liqueur homogène & grisâtre, qui, pressée par la contraction de l’estomac, enfile le pylore & entre dans les intestins. Là, la bile & le suc pancréatique purifie encore l’air fixe de l’air atmosphérique & de l’air inflammable avec lesquels il étoit uni ; ceux-ci pénètrent le canal intestinal avec les parties qui n’ont pu se digérer, & s’échappent, tantôt combinés encore avec la substance excrémenteuse, tantôt dégagés sous la forme de flatuosités & d’air inflammable tandis que l’air fixe, mêlé avec le chyle élaboré de nouveau par le mouvement vermiculaire des intestins, entre avec lui dans les veines lactées, pénètre jusqu’au cœur, se mêle au sang, anime sa couleur, circule avec lui en portant de toutes parts un principe de nourriture & de connexion. Dans sa course, il est absorbé par tous les fluides, & s’échappe avec eux par tous les vaisseaux excrétoires. Telle est la marche de l’air fixe, il entretient & consolide tout.
Mais s’il paroît concourir au bien de l’animal lorsqu’il est dans une juste proportion, que son élaboration est bien faite, il est le principe de très-grands désordres, lorsqu’il devient surabondant. Alors, bien loin d’entretenir le corps dans cet équilibre général qui constitue la santé, il fait entrer en fermentation tous les fluides, porte le trouble par-tout, & donne naissance à des maladies aiguës & contagieuses. Dans ce cas, ses ravages commencent insensiblement ; il empoisonne pour ainsi dire sourdement les sources de la vie, & conduit à la destruction par une marche d’autant plus terrible, qu’elle est d’abord moins connue & moins frappante.
Il est d’autres circonstances où l’air fixe attaquant directement les organes de la respiration, devient un poison actif & violent, & suffoque rapidement les animaux qui y sont exposés. Autant ce fluide produit de bien pris intérieurement, par la déglutition, combiné avec les alimens & les boissons ; autant son application est salutaire dans bien des circonstances, autant il est terrible quand il est respiré. On éprouve d’abord un mal-aise & des anxiétés considérables ; la poitrine se serre, la respiration devient difficile, courte & fréquente, les nausées se font sentir & sont souvent suivies de vomissemens ; la tête devient pesante, tous les sens s’obscurcissent, les mouvemens sont irréguliers, les membres tremblent & sont souvent même agités de légères convulsions ; bientôt la personne suffoquée tombe sans connoissance & sans pouls, la face gonflée & livide, les yeux ouverts & saillans, les mâchoires serrées, le ventre tendu ; & dans cet état d’asphyxie, elle passe plus ou moins promptement à la mort. Il est donc constant par ce détail, que les hommes & les animaux suffoqués par l’air fixe, ont la respiration & la circulation fort gênées ; & dans plusieurs circonstances, le genre nerveux est affecté. S’il est un instant où l’asphyxique touche à la mort, dans tous ceux qui le précèdent il jouit encore de la vitalité ; & tant que ce principe existe, l’état de mort n’est qu’apparent, & il est possible de ranimer les forces vitales qui semblent anéanties. On a proposé plusieurs moyens pour rappeler à la vie les personnes suffoquées : tels sont l’exposition à l’air froid, l’aspersion d’eau froide, l’immersion dans ce fluide, les frictions douces, la chaleur modérée et sèche, le bain de cendres chaudes, les odeurs piquantes, & tout ce qui peut réveiller les sens engourdis, comme l’eau-de-vie & l’esprit-de-vin simple ou camphré, les eaux spiritueuses de mélisse, de Cologne, de la reine d’Hongrie ; les vinaigres simples & aromatiques, le vinaigre radical, l’esprit volatil de sel ammoniac ou alkali volatil fluor, le sel d’Angleterre, celui de corne de cerf, &c. &c. Tous ces remèdes sont bons en eux-mêmes, mais on ne doit pas les employer tous indistinctement. Quand l’asphyxie n’est pas bien considérable ni avancée, la seule exposition à l’air frais & même froid, l’aspersion d’eau froide, suffisent. Quand elle résiste davantage, l’usage des stimulans devient alors nécessaire ; encore faut-il les employer avec la plus grande précaution. On doit éviter le plus qu’on peut leur usage intérieur ; ils peuvent avoir des suites plus conséquentes qu’on ne l’imagine, surtout l’alkali volatil fluor : autant il est salutaire à respirer, autant il est dangereux à avaler, à moins qu’il ne soit étendu dans une si grande quantité d’eau, que sa causticité ne puisse agir sur les vaisseaux par lesquels il passe. Il est sujet à occasionner des soulèvemens d’estomac considérables, des hoquets très-incommodes, des scoriations, & souvent même des convulsions vives, sur-tout aux personnes délicates & nerveuses. En général, quand une personne tombe asphyxiée ou par la vapeur du charbon, ou par celles qui s’exhalent des cuves où le vin ou la bière fermentent, ou par celle des fosses d’aisance, il faut avoir soin d’appeler un médecin habile qui puisse veiller à l’application & à l’administration de ces remèdes. (Voyez Asphyxie)
L’air fixe a la plus grande influence dans le règne végétal : nous l’avons vu servir de nourriture aux plantes, & leur fournir continuellement un principe d’entretien & de conservation ; il se combine avec toutes les substances qui concourent à leur formation durant leur vie ; après leur mort, il agit vivement dans la fermentation de leur fluide, & leur donne une nouvelle modification & une nouvelle existence. (Voyez, pour le premier cas, le §. IV, de l’Air considéré comme partie constitutive des plantes, & nécessaire à leur entretien, page 314 ; & le mot Fermentation.)
Section V.
De l’Air déphlogistiqué.
Après avoir parlé de l’air en général, & de l’air fixe en particulier, il semble naturel de parler ici de ces fameuses espèces d’air dont la découverte a fait tant de bruit de nos jours. Mais il paroît, jusqu’à présent, que le chimiste est celui qui en a tiré le plus de parti. L’utilité de cette découverte ne reflue pas encore beaucoup sur les connoissances nécessaires à l’agriculteur. Tranquillement occupé du soin de ses plantes & de leur végétation, de ses bestiaux & de leur entretien, il ignore l’analogie que ces objets peuvent avoir avec l’air inflammable produit par des dissolutions, l’air déphlogistiqué développé par revivification, les airs acides ou alkalins ou végétaux, les airs acides spathiques ou sulfureux, l’air nitreux, &c. Mais quand il apprendra que cet air atmosphérique qu’il respire est composé d’air fixe ou méphitique, & d’air pur ou déphlogistiqué ; que c’est à la proportion plus considérable de cet air déphlogistiqué sur l’air fixe, qu’il doit la plus grande salubrité de l’élément dans lequel il vit : quand il saura qu’il est peu de moyens aussi commodes pour calculer ces degrés de salubrité qu’en combinant de l’air nitreux avec l’air atmosphérique ; que cet air déphlogistiqué, quoique plus respirable & le plus propre à la combustion, n’est pas le plus propre à la végétation ; quand il saura que l’air inflammable, aliment des végétaux, est le principe de ces vapeurs exhalées par certaines fleurs qui s’enflamment subitement d’elles-mêmes ; que c’est lui qui constitue les moufettes, ou feu brisou, qui portent la mort dans les mines qu’on exploite ; que c’est lui qui, sous l’apparence d’une flamme rare & légère, semble fuir le soir devant lui, le poursuivre & l’amuser de mille manières, sous le nom de feux follets ; que c’est encore lui qui, s’exhalant du fond des marais ou des eaux stagnantes, s’embrase à l’approche d’une lumière : sans doute alors sa curiosité sera piquée, son intérêt se réveillera ; & ce qui n’étoit pour lui qu’un vain objet d’indifférence, méritera bientôt son attention.
D’après ces principes, nous nous croyons obligé de donner une notice des trois espèces d’air dont la connoissance importe le plus : l’air déphlogistiqué, l’air inflammable, & l’air nitreux. Nous renvoyons aux Livres de chimie, & aux Ouvrages qui traitent expressément de ces airs, en nous contentant de ne les considérer que sous le rapport qui nous regarde.
L’air déphlogistiqué mérite, à plus juste titre, le nom d’air que tout autre, puisqu’il est, par sa nature, l’air le plus pur & le plus respirable. Mêlé avec l’air fixe dans la proportion de trois à un, il paroît être la base de l’air atmosphérique & le principe de sa salubrité. Les premiers savans, comme Priestley, qui ont travaillé sur les airs, ayant imaginé que le méphitisme de l’air fixe ne consistoit que dans le phlogistique qu’il contenoit, ont pensé que l’air le plus pur devoit être celui qui en contenoit le moins, ou qui étoit le plus déphlogistiqué : de là le nom d’air déphlogistiqué qu’ils lui ont donné. Nous laissons aux chimistes à discuter ce principe, & nous admettons cette dénomination.
Cet air a beaucoup des propriétés de l’air atmosphérique : clair, limpide comme lui, susceptible comme lui de condensation & de raréfaction, il jouit presque de la même pesanteur spécifique. Comme l’air commun, il se mêle difficilement avec l’eau, ne rougit point les couleurs bleues des végétaux, ne précipite point l’eau de chaux ; en un mot, n’est point acide. Mais ses autres qualités l’emportent infiniment sur celles du premier : salubre par son essence, il est plus respirable que lui ; on peut même le purifier au point qu’un animal y vit neuf fois plus longtems que dans l’air ordinaire ; l’inflammation s’y soutient avec plus d’éclat & d’énergie. Plongez une bougie allumée dans un vase plein d’air déphlogistiqué, on voit aussitôt la lumière s’allonger, s’élargir, devenir scintillante, au point qu’on ne peut longtems soutenir sa vivacité ; un charbon presqu’éteint s’y rallume comme si on le souffloit fortement ; on l’entend décrépiter ; on le voit scintiller d’une manière admirable. Qui croiroit, d’après l’énumération de ces brillantes qualités, que cet air si pur & si parfait est contraire absolument à la végétation, & que les plantes le rejettent comme un poison dangereux ? Cependant rien n’est plus certain : toutes les plantes que l’on a renfermées dans des vases pleins d’air déphlogistiqué, n’ont pas tardé à s’y faner & à y dépérir.
Nous avons vu, dans le §. IV, de l’Air considéré comme partie constitutive des plantes, page 314, que l’air atmosphérique, dans l’action de la végétation, se décomposoit ; que l’air fixe devenoit nourriture essentielle de la plante, & qu’au contraire l’air déphlogistiqué en étoit séparé par des organes secrétoires, qui, aidés par la lumière, le chassoient à travers les pores des feuilles. Les belles expériences de M. Ingen-House démontrent cette merveilleuse opération. Il paroît constant que cette secrétion se fait principalement durant le jour à la lumière du soleil ; que certaines plantes ont plus d’énergie que d’autres pour la produire, & que dans les plantes ce sont les feuilles, les tiges, les rameaux verts qui sont spécialement chargés de cette office. (Voyez Feuilles) Cette pluie abondante d’air déphlogistiqué se mêle à l’air atmosphérique, & par cette nouvelle combinaison, augmente la proportion de ce principe sur celle de l’air fixe. De là, la pureté de l’air de la campagne : l’abondance des plantes & des arbres, absorbant & consumant sans cesse une quantité d’air fixe, & répandant de tout côté des flots d’air pur, le rend sans cesse plus propre à être respiré. Admirable compensation de la nature ! chef-d’œuvre de sagesse de son auteur ! l’air que nous respirons est composé de deux principes opposés ; l’un, très-abondant, est dangereux pour l’homme, mais utile au végétal ; les plantes se l’approprient & en diminuent la quantité : l’autre, au contraire, convient à l’organe de notre respiration & à notre constitution : les plantes qui l’absorbent d’abord, nous le rendent avec une espèce d’intérêt, puisqu’il sort de leurs pores, pur, salubre, respirable & dégagé d’une base pernicieuse. Dans les villes, rien, pour ainsi dire, n’élabore & ne purifie la quantité étonnante d’air fixe qui s’émane à chaque instant & de notre sein & des eaux croupissantes, & de toutes les substances qui peuvent fermenter. Après ce simple parallèle, peut-on balancer un instant entre ces deux airs si différens ? Ne doit-on pas plaindre ceux que la nécessité ou l’intérêt enchaînent par de dures entraves dans l’enceinte des villes, & en même tems envier le sort de ces êtres privilégiés qui jouissent sans cesse de l’air pur & céleste de la campagne ?
La nature répand avec profusion l’air déphlogistiqué autour de nous ; l’homme a trouvé des moyens de le recueillir, afin d’être à même de l’étudier. Deux moyens faciles s’offrent à son industrie. Prenez un grand bocal que vous remplirez d’eau, renversez-le dans un autre vase, de façon que son orifice touche l’eau, & que la masse du fluide reste suspendue dans le bocal ; introduisez dedans des feuilles de quelque plante que ce soit, & exposez le tout à la lumière du soleil : les feuilles se couvriront bientôt de bulles d’air qui, se détachant de leurs surfaces, se porteront en haut vers le fond du bocal, & s’y rassembleront ; on en obtiendra par là une très-grande quantité. La chimie offre un procédé plus prompt : c’est celui de rassembler le fluide qui se dégage par la revivification des chaux métalliques, au feu seul. On renferme dans un petit matras une quantité de chaux de mercure, connue sous le nom de précipité rouge ; on lute au col de ce vaisseau un tube communiquant de la longueur de quinze à dix-huit pouces, qui va s’ouvrir sous un récipient plein d’eau, dont l’ouverture est plongée dans l’eau ; on renferme la boule du matras dans un réchaud rempli de charbons allumés, & on anime le feu avec un soufflet. Bientôt l’action véhémente du feu, car il faut qu’elle soit telle, revivifie une portion de cette chaux ; & il s’en dégage à proportion une quantité d’air déphlogistiqué plus ou moins abondante, qui se porte, par le tube communiquant, dans le récipient, & s’accumule vers son fond, dont il chasse l’eau à mesure. Il n’est donc pas difficile d’amasser une très-grande quantité d’air déphlogistiqué.
Nous avons vu l’air fixe servir de remède dans bien des maladies : ne pourroit-on pas tirer parti de l’air pur par excellence, pour les maladies dans lesquelles une trop grande abondance de phlogistique seroit dégagé du sang, comme les fièvres inflammatoires, ou encore dans les maladies où il faudroit respirer un air très-pur, dans les phthisies pulmonaires, les asthmes ? C’est le sentiment de l’abbé Fontana, & de M. Ingen-House. Nous pensons comme eux, & nous croyons que l’inspiration de l’air déphlogistiqué seroit un très-grand bien, & apporteroit beaucoup de soulagement dans ces cas. Si jamais quelque médecin habile vouloit essayer ce nouveau remède, voici la méthode que M. l’abbé Fontana croit la plus propre pour faire respirer à un malade cet air vital ; elle est tirée de l’Ouvrage de M. Ingen-House, sur les végétaux. On remplit d’air déphlogistiqué une grande cloche de verre, par les procédés indiqués plus haut ; on laisse flotter cette cloche dans un baquet rempli d’eau de chaux : cette eau, ayant la propriété d’absorber l’air fixe qui sort des poumons, servira à purifier de ce dangereux fluide l’air déphlogistiqué, à mesure que le malade l’expirera. On introduit l’extrémité recourbée d’un tube de verre dans la cloche, de façon que l’orifice du tube monte dans la cloche jusqu’au milieu de la masse d’air, tandis que le malade tient l’autre extrémité dans la bouche : il vaudroit encore mieux prendre une cloche qui eût un col ouvert en haut, auquel on appliqueroit un robinet pour fermer & ouvrir le passage, selon le besoin. Le tube de verre s’appliqueroit à ce robinet, lorsqu’on voudroit s’en servir. Le malade ayant inspiré cet air, l’expire ensuite par le même tube ; de façon qu’il inspire, à plusieurs reprises, le même air, lequel, à la vérité, deviendroit bientôt si vicié par ses poumons, qu’il en éprouveroit plus de mal que de bien, si l’eau de chaux, qui est en contact avec cet air, n’absorboit l’air fixe que les poumons lui ont communiqué, & ne remettoit l’air de la cloche presque à sa pureté primitive. Il est vrai que l’eau de chaux n’est pas capable de prendre le phlogistique par lequel cet air devient vicié dans la respiration, au moins n’en prend-elle pas une grande quantité ; mais on doit considérer que l’air déphlogistiqué étant destitué de phlogistique, est capable d’en absorber beaucoup avant d’être réduit à l’état d’air commun. Ainsi on pourra de cette manière inspirer le même air avec un avantage sensible pendant long-tems.
On sent bien qu’en respirant ainsi cet air, il est à propos de tenir les narrines fermées avec les doigts, pour empêcher que l’air commun ne se glisse dans les poumons, & ne gâte l’air déphlogistiqué dans la cloche, ou que l’air de la cloche ne s’échappe par les narrines, & ne se perde.
Quoique ce moyen n’ait pas encore été mis en pratique, il annonce tant d’utilité, qu’il est à souhaiter que les physiciens & les médecins s’efforcent de faire jouir l’humanité d’une découverte qui promet les avantages les plus grands, mais qui est encore trop récente pour qu’on puisse en tirer toute l’utilité qu’elle fait entrevoir.
Section VI.
De l’Air inflammable.
L’air inflammable est aussi invisible, aussi fluide, aussi compressible, & aussi élastique que l’air commun ; mais il est plus léger & méphitique au suprême degré. Les animaux qui le respirent y périssent sur le champ, & malgré son extrême inflammabilité, il est incapable d’entretenir la lumière, ou la combustion des substances embrasées ; les bougies & les charbons allumés s’éteignent presque aussitôt qu’ils sont plongés dans son atmosphère : il a une odeur particulière.
La qualité la plus distinctive de cet air, c’est de pouvoir s’enflammer à l’approche d’un corps allumé ; il est cependant dans le cas de tous les autres corps combustibles, il ne peut brûler sans le concours de l’air commun ; mais dès qu’il est en contact avec lui, il brûle facilement, & même dans un seul instant & avec détonation, s’il est mêlé d’une quantité d’air suffisante pour son entière déflagration : cette quantité est de deux parties de fluide atmosphérique, contre une d’air inflammable. Renfermé dans une bouteille bien bouchée, il s’allume sans explosion sensible, s’il est bien pur & nullement combiné avec l’air atmosphérique : lorsqu’on la débouche, & qu’à son orifice on présente une lumière, il brûle alors très-lentement, & l’on voit dans la bouteille une flamme verdâtre descendre à mesure que l’air se consume, & subsister jusqu’à sa consommation totale. L’air atmosphérique qui se présente à l’orifice de la bouteille, & qui s’y introduit peu à peu, suffit pour qu’il brûle lentement ; mais la proportion est-elle plus considérable ? dès qu’on présente la bougie allumée, il s’enflamme brusquement en produisant une forte explosion, & il brûle en un instant fort court. L’air pur ou déphlogistiqué étant plus favorable à la combustion que l’air atmosphérique, on sent facilement que l’ignition & la détonation doivent être plus vives, lorsqu’il est mêlé avec l’air inflammable ; & suivant M. Priestley, il ne faut qu’une partie d’air déphlogistiqué contre deux parties d’air inflammable, pour produire la plus violente détonation.
La nature & l’art fournissent des moyens pour obtenir en quantité de l’air inflammable. Les mofettes (voyez ce mot) ou feu brisou, qui se dégagent des mines de sel gemme, & de celles de charbon de terre, ne sont que de l’air inflammable, qui prennent feu à l’approche d’une bougie allumée, & produisent, en détonant, une explosion plus ou moins forte. C’est à leur méphitisme naturel qu’il faut attribuer la mort prompte des mineurs & des animaux qui se trouvent enveloppés de ces moufettes.
Il s’élève quelquefois de dessus certaines rivières, du fond des marais & des eaux croupissantes, des latrines même, & des feuilles ou fleurs de certaines plantes, des vapeurs légères qui s’enflamment d’elles-mêmes ; ou à l’approche d’une bougie allumée, elles brûlent lentement, & la flamme est d’un bleu foncé. C’est encor ici de l’air inflammable. (Voyez Feux follets)
Enfin, dans plusieurs opérations chimiques, on retire une grande quantité d’air inflammable, comme les vapeurs produites des dissolutions d’étain, de fer, ou de zinc, par les acides vitriolique & marin, celles qui s’élèvent d’une précipitation de foie de soufre par les acides, des distillations de plusieurs matières végétales & animales, &c. &c.
L’air inflammable, à cause de l’air fixe auquel il est communément uni, est très-propre à la végétation : lorsqu’il s’élève de la terre, la surface inférieure des feuilles l’absorbe. Quelques plantes même, comme l’épilobium hirsutum s’en nourrissent abondamment, & y croissent avec vigueur. Il est à remarquer que la plante que nous venons de citer en est si avide, qu’en peu de jours elle en absorbe jusqu’à une pinte, & pendant l’absorption, les pores des tiges, des feuilles, de même des racines, transpirent de l’air pur. Les plantes aquatiques & celles qui aiment le voisinage des eaux & des marais, en absorbent une plus grande quantité. Cette propriété ne seroit-elle pas un effet de la sagesse suprême, qui corrigeroit par-là les exhalaisons inflammables qui s’élèvent sans cesse de ces endroits ?
Le méchanisme de la digestion développe dans nos intestins beaucoup d’air inflammable, & la plupart des ventosités sont imprégnées de ce fluide.
Section VII.
De l’Air nitreux.
L’air nitreux extérieurement paroît avoir toutes les propriétés de l’air atmosphérique. Quand il est pur & sans mélange d’air commun, il n’a pas un caractère acide bien décidé ; mais cet acide se développe dès qu’on le mêle avec l’air ordinaire. Au moment du mélange, il se produit de la chaleur ; la quantité des deux fluides diminue : on voit paroître des vapeurs brunes très-épaisses, qui remplissent le vase qui le contient. C’est un vrai esprit de nitre très-fumant qui se produit spontanément, & qui est très-promptement absorbé par l’eau. Aussi remarque-t-on qu’à mesure qu’il se forme & qu’il est absorbé, l’eau monte dans le vase. C’est sur ce principe qu’est fondée toute la théorie des eudiomètres. (Voyez ce mot) Plus l’air que l’on mêle avec l’air nitreux est pur, plus la chaleur qui en résulte est considérable, plus les vapeurs qui se forment sont épaisses, & plus la quantité respective des deux fluides diminue.
On obtient facilement cet air en faisant dissoudre quelque métal, comme le fer, le cuivre, le zinc, le mercure, &c. dans de l’acide nitreux, & retenant sous un récipient plein d’eau la vapeur qui s’en dégage. On peut l’obtenir également des huiles, du sucre, & de plusieurs matières végétales traitées avec l’acide nitreux.
On ne connoît pas les rapports qu’il peut avoir avec l’économie végétale ; on sait seulement qu’il se décompose en l’agitant très-fortement dans l’eau, & qu’il est méphitique à un haut degré. M. M.