III. — Etude microscopique

1». Variation du diamètre des grains. — Sion examine sous le microscope uue suspension de grains de soufre, obtenue par les méthodes qui ont été indiquées, on constate que, dans l’ensemble, les grains sont sensiblement sphériques ; il est, en outre, remarquable que la plupart de ces grains ont à peu près même diamètre ; si l’on suit microscopiquement l’évolution, on voit que le diamètre des sphérules croit avec le temps d'abord rapidement, puis de plus en plus lentement, enfin les grains cessent de grossir mais 1ls s'agglutinent deux à deux, des flocons se forment alors en même temps que la suspension sédimente (1).

En étudiant la loi du grossissement des grains en fonction du temps, on trouve une formule exponentielle très simple de la forme : d—d;-,—A(i1—e—bt), qui pour & petit se ramène à dd, + bt.

Au début, l’on vérifie très bien que les grains croissent linéairement en fonction du temps. Cette variation régulière des dimensions des granules qui constituent la suspension peut s'expliquer si l’on envisage quel doit être le mécanisme de la précipitation. Examinons ce qui doit se produire quand on étend d'eau une solution acétonique de soufre. La solubilité du soufre dans le mélange eau-acétone est extrèmement faible, un grand nombre des molécules primitivement dis-

soutes dans l’acétone s’'agglomèrent et forment la suspension,

(1) La détermination microscopique du diamètre des grains à été faite suivant la méthode des alignements de M. J. Perrin, en laissant évaporer une goutte de liquide sur une lamelle, les actions capillaires rassemblent les grains en rangées que l’on mesure. En faisant coparativement des mesures du diamètre de grains recueillis par centrifugation, J'ai pu constater que l’'évaporation rapide ne modifiait pas le degré d'évolution, ce phénomène serait analogue à la trempe. La précision dans ces mesures est environ de 5 à 6 0/0,

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tandis qu'une fraction moins importante reste à l’état dissous dans le liquide intergranulaire. :

On a vu plus haut que cette manière de voir pouvait être considérée comme établie par quelques expériences. Les molécules qui au moment de la formation de la suspension restent à l’état dissous, ne tardent pas à se précipiter sur la surface des grains, cette agrégation conserve aux grains leur forme sphérique ; puis quand la quantité de soufre dissous a été ainsi à peu près totalement fixée, l’évolution de la suspension se poursuit, mais l'agrégation se produit alors entre les grains, qui se soudent deux à deux puis forment des flocons.

La loi de variation du diamètre en fonction du temps peut être déduite de considérations intuitives. En supposant en effet que la vitesse de formation de la suspension est proportionnelle d'une part à la surface des grains, d'autre part à la quantité de soufre non précipitée, on a :

—. —KS (a— x) équation dans laquelle + représente

la masse de la suspension, S la surface des granules, @a la quantité de soufre primitivement dissoute dans le solvant ’ 1 Q | ne , ‘ dx 7 2 s, , employé (1) ; mais S=x7, d'où 7 =KA (a — x); l'intégra- LA € © üon complète de cette équation conduit à une fonction compliquée qui traduit d’une manière correcte les résultats expérimentaux ; mais dont l’utilisation n’est pas commode. En supposant (a— x) constant, on obtient en intégrant : ]

Dale

d=a+v Pendant les premiers instants, le diamètre varie linéaire- (!) Cette équation aurait pu être obtenue en utilisant la for-

mule générale donnée par R. Marcelin pour l’évolution des systèmes physico-chimiques,

ment en fonction du temps, ce qui est en accord avec le résultat.expérimental.

(IL n’est peut-être pas sans intérêt de remarquer que les phénomènes d’adsorption ne sont pas instantanés et qu'ils sont généralement représentés par une équation de la forme :

U—Uæ(1—e-— 8) où U est la quantité de matière absorbée par unité de surface).

L'ensemble des mesures relatives à la détermination du diamètre des grains met en évidence un résultat tout à fait curieux. Aux erreurs d'expérience près, en effet, on constate que les coefficients angulaires des tangentes à l'origine des courbes représentant la variation du diamètre en fonction du temps, sont sensiblement les mêmes : ce coefficient angulaire semble gndépendant des conditions de formation de la suspension et caractérise la nature de la suspension. En d’autres termes. le coefficient à de la relation précédente : dat + b est indépendant des conditions de formation de la suspension et dépend seulement de la nature du grain, b, au contraire, est fonction du mode de formation. Par exemple, & a été trouvé sensiblement le même pour des suspensions obtenues soit à partir de solutions acétoniques soit à partir de solutions alcooliques et quelles que soient dans chaque cas les concentrations relatives des constituants.

13. Actions de la lumière. — Si l'on étudie la loi du grossissement des grains, quand on fait varier la longueur d'onde de la lumière à laquelle est soumise la suspension, on trouve les résultats suivants : Les grains des suspensions soumises aux rayonnements de courtes longueurs d'ondes grossissent plus rapidement que ceux des suspensions soumises aux radiations de grandes longueurs d'onde.

Les suspensions à l'abri de tout rayonnement présentent la même vitesse d'évolution que les suspensions exposées à des radiations de longueurs d'onde intermédiaires (Jaune), et cette vitesse s’intercale entre les deux premières. Le coefficient angulaire de la tangente à l’origine dépend de la lon-