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Eau gazeuse

Introduction

Un verre d'eau gazeuse de ménage, photographié au jardin.

L'eau gazeuse, eau acidule, eau effervescente, eau pétillante ou encore eau gazéifiée, est une eau dans laquelle un ou plusieurs gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...) se trouvent dissous par une action naturelle (l'eau se charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non...) en dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et...) lors de sa remontée vers la source) ou artificielle (par ajout en pharmacie (La pharmacie (du grec φάρμακον/pharmakôn signifiant drogue, venin ou poison) est la science s'intéressant à la...), en usine ou à domicile de dioxyde de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) ou de produits créant l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) carbonique). Naturelle ou artificiellement fabriquée chez soi ou en usine, elle présente un intérêt social et de santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.).

Définition

On distingue :

  • l’eau naturellement gazeuse, qui est effervescente à sa source. Du gaz issu de cette source peut être réincorporé à l’eau si l'effervescence a diminué pendant le stockage ;
  • l’eau effervescente, renforcée au gaz de la source. L'effervescence est augmentée avec du gaz issu de la même source ;
  • l’eau plate à laquelle on adjoint du dioxyde de carbone ;
  • l’eau dégazéifiée. Son gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse.) est partiellement ou totalement éliminé.

Santé

Au XXe siècle, l'eau gazeuse (L'eau gazeuse, eau acidule, eau effervescente, eau pétillante ou encore eau gazéifiée, est une eau dans laquelle un ou plusieurs gaz se trouvent dissous par une action naturelle (l'eau se...) est utilisée pour arrêter les vomissements et aider le fonctionnement des sucs gastriques.

Au XXIe siècle, on considère que l'eau gazeuse ne fait pas grossir mais elle peut avoir un effet apéritif et amener ainsi à un excès de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...). Elle peut provoquer parfois une gêne gastrique, raison pour laquelle elle est déconseillée avant et pendant un effort physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...).
Des chercheurs italiens ont cependant constaté, en 2002, que le transit du bol alimentaire était favorisé par l'ingestion d'eau gazeuse.
L'eau minérale gazeuse constitue une cause négligeable de l'érosion dentaire et du risque de fracture (En traumatologie, le terme de fracture désigne par définition une solution de continuité osseuse ("rupture" des os).) osseuse, par comparaison avec les sodas.

Histoire

Torbern Olof Bergman.

En 1766, le chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique")....) suédois Torbern Olof Bergman, cherchant à reproduire les eaux naturellement effervescentes que l'on estime bonnes pour la santé, invente un procédé pour produire de l'eau gazéifiée. Il constate que la saveur aigrelette des eaux gazeuses naturelles est due à la présence de CO2 et donne le procédé scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) apte à imiter les eaux naturelles.

Joseph Priestley.

En 1767, l'Anglais Joseph Priestley découvre indépendamment une méthode de mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une...) de l'eau avec du dioxyde de carbone en suspendant un bol d'eau au-dessus d'une cuve de bière dans une brasserie locale de Leeds, en Angleterre (L’Angleterre (England en anglais) est l'une des quatre nations constitutives du Royaume-Uni. Elle est de loin la plus peuplée, avec 50 763 000...). Priestley trouve que l'eau ainsi traitée a un gout agréable et en offre à des amis comme boisson rafraichissante. Pensant, à tort, que cette eau peut être un remède contre le scorbut, il accepte de former à sa fabrication l'équipage de la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est...) expédition de James Cook dans la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.).
En 1772, il publie Directions for Impregnating Water with Fixed Air, où il établit que des gouttes d'« huile de vitriol » (acide sulfurique) tombant sur de la chaux produisent du dioxyde de carbone, et où il décrit la méthode pour dissoudre le gaz dans un bol d'eau.

L'application pratique et commerciale de la découverte de Priestley, réalisée par Johann Jacob Schweppe à partir de 1783, va faire la fortune de ce dernier.

Rouget (Rouget est un nom vernaculaire ambigu donné en français à plusieurs poissons osseux méditerranéens.) de Lisle, Nouveau Manuel complet du fabricant d'eaux et boissons gazeuses, Roret, Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au...), 1863.

Bien d'autres personnes produisent de l'eau gazeuse et différents systèmes de fabrication vont être utilisés :

  • recueil du « gaz carbonique » (terme impropre désignant le dioxyde de carbone) dans les sources minérales et thermales. Le gaz s'élève généralement au milieu du bassin où on installe un récipient sous lequel il s'amasse. Il est utilisé à des fins médicinales et à la confection d'eau gazeuse ou de limonade (lorsque l'eau est édulcorée avec des sirops de citron (Le citron est un agrume, fruit du citronnier. Le citronnier (Citrus limon) est un arbuste de 5 à 10 m de haut, à feuilles persistantes.) ou d'orange). Cela se pratique par exemple dans des usines de Saint-Alban et des environs de Clermont-Ferrand qui fournissent leurs produits chargés de gaz naturel aux pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la...) avoisinants ;
  • emploi de poudres gazogènes : en 1775, Gabriel François Venel (médecin, inspecteur général des Eaux minérales qui, chargé d'une enquête sur toutes les eaux minérales du royaume, n'a pu décrire et analyser complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) que 25 eaux minérales) invente à Montpellier un procédé utilisable dans les ménages : dissolution de 8 grammes de carbonate de soude et de 8 grammes d'« acide muriatique » dans un litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité – une livre de douze onces – égale au seizième du boisseau soit 0,813 litre) est une...) d'eau ; on bouchait la bouteille (Sur les anciens navires à voiles, on appelait les bouteilles deux petits compartiments, un de chaque côté du tableau arrière servant de toilettes aux officiers du bord.) et l'agitait, ce qui suffisait à dégager le gaz et à le dissoudre ;
  • emploi d'appareils à vases communicants : les poudres sont dissoutes dans le plus petit vase et le gaz dégagé passe par sa propre pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) dans le plus grand, étant tamisé par des cribles jusqu'à l'eau qu'il sature. Le danger résidait dans le fait que les tuyaux, les robinets ou les douilles étant presque toujours en étain plus ou moins plombifère, l'action des poudres pouvait produire des sels toxiques ; cette méthode était utilisée dans les ménages et les laboratoires des pharmaciens pour lesquels on avait créé des appareils spéciaux où tous les ajustages métalliques étaient remplacés par du verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus...) et qui permettaient de gazéifier à la fois 8 ou 10 litres d'eau. Certaines eaux gazeuses naturelles étant recommandées par le corps médical, il est courant, aux XVIIIe et XIXe siècles, de fabriquer de l'eau gazeuse dans les pharmacies, en imitant les propriétés minérales des eaux originales ; on crée, par exemple, des eaux de Seltz, de Sedelitz, de Spa, de Balaruc, de Barèges.
  • emploi du système de production intermittente, créé par le pharmacien (Le pharmacien est en France un professionnel de la santé, successeur de l'apothicaire et titulaire du diplôme de docteur en pharmacie, après soutenance d'une thèse d'exercice et proclamation du serment de Galien. Dans...) français Gosse, à Genève à la fin du XVIIIe siècle, connu sous le nom d'« appareil de Genève » et qui lui permit d'expédier plus de 40 000 bouteilles d'eaux minérales artificielles par an : le gaz provenait de l'action de l'acide sulfurique (L'acide sulfurique (anciennement appelé huile de vitriol ou vitriol) est un composé chimique corrosif de formule H2SO4.) sur la craie ; le système avait deux inconvénients : l'eau gazeuse s'affaiblissait au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans...) et à mesure que la condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut expérimenter ce changement d'état en...) et la pression du gaz devenaient moindres, et il nécessitait l'interruption régulière des opérations soit de production du gaz, soit de dissolution du gaz dans l'eau ;
  • emploi du système de production continue : Joseph Bramah remplace, « en 1817, la pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) à gaz de l'appareil de Genève, par une pompe munie d'un robinet régulateur à double ouverture, qui amène l'eau et le gaz, simultanément ou séparément (suivant la volonté de celui qui dirige l'opération), dans le récipient saturateur, et les deux éléments dans la proportion voulue par la marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui...) de la fabrication » ce qui permet de ne jamais devoir interrompre la fabrication ;
  • emploi des appareils Hermann-Lachapelle, ou d'emploi d'appareil à deux sphères : moins encombrants, ils présentent aussi l'avantage d'être constitués de pièces aisément assemblables à l'aide de raccords préparés et numérotés à l'avance.
Planche I du Roret présentant des appareils utilisés pour la fabrication d'eau gazeuse.

À l'origine, les eaux minérales gazeuses artificielles étaient préparées sur ordonnance des médecins d'après les formules du Codex pharmaceutique ; viennent ensuite, toujours dans le monopole des pharmacies, des boissons gazeuses sucrées et aromatisées appelées limonades. Lorsqu'il est reconnu que les eaux gazeuses sont agréables au gout par la présence de CO2 et qu'on n'y ajoute plus de substances soignantes, l'habitude se prend dans les classes aisées d'en consommer ; on les mélange au vin.

L'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) s'en étend à Paris en raison de la mauvaise qualité de son eau et surtout après l'épidémie de choléra (Le choléra est une toxi-infection entérique épidémique contagieuse due à la bactérie Vibrio cholerae, ou bacille virgule,...) de 1832. Pendant cette pandémie (Une pandémie (du grec ancien πᾶν / pãn (tous) et δῆμος / dễmos (peuple)) est une...), l'eau de Seltz fut très largement utilisée pour arrêter les vomissements, désaltérer les malades, activer la fonction rénale et calmer les contractions des muscles et des intestins.

Après un procès intenté et perdu par les pharmaciens en 1845 contre un monsieur Fèvre qui vendait des doses en sachets de poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure au dixième de millimètre (100 µm).) gazogène (Le Gazogène, inventé par Georges Imbert, est un appareil permettant de produire un gaz combustible à partir de matières solides et combustibles tels que bois, charbon de bois, coke ou anthracite, permettant d'alimenter des...), la liberté de fabrication est établie. Le prix de revient de cette boisson de luxe baissant par la suppression des éléments chimiques qui la faisaient ressembler à l'eau de Selters et par le jeu de la concurrence entre de nouveaux fabricants, l'eau gazeuse devient la boisson rafraichissante des classes aisées puis des populaires. De 500 000 bouteilles produites en France en 1845, on passe à 10 millions en 1855. L'industrie française améliore les appareils de Gosse et Bramah et exporte ses machines en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à...). À Paris, outre l'eau gazeuse préparée avec les appareils de ménage, on consomme annuellement plusieurs millions de bouteilles munies d'un siphon, dispositif permettant d'éjecter l'eau.

Siphons.

Le siphon entre dans les habitudes ; on l'utilise chez soi comme au bistro ou au restaurant. On en trouve de diverses formes : cylindriques, ovoïdes, pyramidales, à pans octogonaux, etc. et le verre peut être lisse, torsadé, perlé, à nids d'abeille. Ils vont faire la joie des futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) collectionneurs. Dans les débits de boisson, on installe des « colonnes de comptoir » pour faciliter la distribution au détail. Dans certains restaurants, un robinet placé à la table du client (Le mot client a plusieurs acceptations :) est directement relié au récipient entreposé à la cave ( Une cave (architecture) est une pièce en sous-sol servant de lieu de stockage Une cave à vin est utilisée pour entreposer des bouteilles de vin Cave est une commune italienne de la province de Rome Cave...).

L'industrie de l'eau gazeuse se développe rapidement au XIXe siècle où après la France, ce sont l'Italie, l'Espagne et l'Amérique latine qui consomment le plus cette boisson. Quatre firmes mondiales ont progressivement mis la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à saisir et manipuler des objets....) sur le secteur des eaux en bouteille : Nestlé, PepsiCo, Coca-Cola et Danone.

Appareil domestique pour fabrication d'eau gazeuse.

À la fin du XXe siècle se produit le retour à une fabrication ménagère de l'eau gazeuse par l'emploi d'appareils domestiques permettant l'injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) de gaz par le biais de cylindres rechargeables de CO2.

Aux États-Unis, l'eau gazéifiée est communément connue sous le nom de soda water jusqu'à la Seconde Guerre mondiale. Durant la Grande Dépression, on l'a aussi nommée two cents plain (« (eau) simple à deux cents ») par référence à son prix et au fait qu'elle était la moins chère des boissons disponibles aux distributeurs d'eau pétillante dans l'Horeca, les autres étant aromatisées. De nouveaux termes comme sparkling water et seltzer water sont apparus dans les années 1950.

Des eaux gazeuses aromatisées (généralement aux gouts de citron, citron vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante...), cerise (La cerise est le fruit comestible du cerisier. C’est, après la fraise, le plus populaire des petits fruits rouges. Il s'agit d'un petit fruit charnu à noyau, de forme sphérique, de...), orange ou framboise), qui ne contiennent pas d'édulcorant, sont également disponibles dans le commerce.

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