ENDOSMOSE
de la diffusion que deux couches consécutives échangent dans le même temps des volumes égaux de leurs parties constituantes (eau et sel) ; il y a donc deux courants égaux et de sens contraires. Il n'en est plus ainsi dans le phénomène de l'endosmose. En effet, les courants de diffusion ont alors lieu dans des canaux capillaires, dont les parois exercent sur l'eau une plus grande attraction que sur les sels; par conséquent, le liquide renfermé dans un semblable canal doit présenter une concentration variable depuis les parois où elle est nulle jusqu'au centre.
Pour fixer les idées , supposons l'un des côtés de la membrane baigné par de l'eau pure et l'autre par une solution saturée de sel ; si dans l'intérieur d'un tube membraneux, nous considérons une couche de liquide concentrique aux parois et de situation moyenne, il est clair que la densité de cette couche sera moindre que celle de, la solution saturée, et il se produira de cette couché à la^solution saturée un courant de diffusion intense; mais, comme le sel ne peut y pénétrer, il se déversera latéralement, etl'eau seule passera dans le liquide saturé. Ce n'est que dans les parties centrales les plus éloignées des parois qu'il pourra se faire entre les deux liquides un échange réciproque d'eau et de sel , et on voit facilement que, comme résultat final, il passera à travers la membrane beaucoup plus d'eau que de sel.
Cette théorie de l'endosmose rend inadmissible la constance du rapport entre l'eau et le sel échangés, quel que soit l'état de concentration des hquides, toutes choses égales d'ailleurs. M. Jolly avait observé cette constance,
74 CUIMIE PHYSIOLOGIQUE.
et avait donné à ce rapport le nom d'équivalent endosmotique. La vitesse d'un courant endosmotique est représentée d'un côté par la quantité de sel qui passe dans l'unité de temps à travers l'unité de section, de l'autre par le volume d'eau transportée dans les mêmes conditions. L'équivalent de diffusion de deux sels mélangés est le même que si chacun se diffusait seul dans l'état de concentration qui lui est propre.
D'après M. Graham, il existe des corps volatils et des corps fixes sous le rapport de la diffusibilité, et cette distinction parait répondre à des différences fondamentales dans la constitution moléculaire.
Les corps diffusibles se font remarquer par leur aptitude à cristalliser ; leur solution ne montre pas en général de viscosité : elle est sapide. On peut les appeler cristalloïdes.
La gélatine ordinaire doit être considérée comme le type des corps non diffusibles. M. Graham leur donne le nom de colloïdes.
Ils n'offrent point ou presque pas d'aptitude à cristalliser; la force qui les retient en dissolution est faible, l'addition des cristalloïdes les précipite ; leur dissolution est toujours plus ou moins visqueuse à l'état de concentration et insipide .
Par rapport aux réactions chimiques, l'état cristalloïde paraît la forme énergique de la matière, et l'état colloïde la forme inerte. L'équivalent d'un colloïde est toujours élevé et sa molécule lourde. On peut ranger parmi les colloïdes l'acide silicique hydraté , et plusieurs peroxydes métalliques hydratés, l'amidon, les gommes végétales,
DISSOLUTION DES GAZ DANS l'eAU. 75
la dextrine, le caramel, le tannin , l'albumine et les matières extractives végétales et animales. La structure particulière et l'inactivité chimique des colloïdes paraissent les rendre propres à l'organisation animale et végétale dont ils deviennent les éléments plastiques.
M. Graham a fondé sur les dilTérences de dilfusibilité un procédé très-simple et très-élégant de séparation de plusieurs corps mélangés, séparation qu'il serait difficile d'opérer autrement, et il a donné à ce procédé le nom de dialyse.
l>is§olution des gax dans l'eau.
Les lois d'absorption des gaz dans l'eau et les liquides sont plus générales et mieux connues que celles de la dissolution des solides. Cet ordre de phénomènes si importants dans l'histoire des fonctions respiratoires, a été étudié avec soin par M. R. Bunsen. On trouvera tous les détails à ce sujet dans l'excellent traité des méthodes gazométriques publié par cet éminent chimiste et traduit par M. Th. Schneider.
Je dois me borner ici aux résultats généraux.
Lorsqu'un gaz n'exerce pas d'action chimique sur un liquide, il est absorbé en proportions variables avec la nature du hquide, avec celle du gaz, avec la température et enfin avec la pression ou force élastique de ce gaz.
Admettons d'abord que toutes ces conditions restent constantes sauf la force élastique; l'expérience apprend que le volume du gaz absorbé par l'unité de volume de
liquide ne change pas avec la pression, pourvu qu'on calcule ce volume à la pression de l'essai. Ce nombre constant, ^toutes choses égales d'ailleurs, est appelé coefficient d'absorption.
On peut encore dire que la quantité de gaz absorbée par l'unité de volume de liquide est proportionnelle à la pression, mais alors le volume du gaz est toujours mesuré à la même pression, la normale par exemple (0°,760)i->
Ce coelficient varie avec la température ; généralement il diminue quand elle s'élève. La loi de cette variation ne peut être déterminée qu'empiriquement et exprimée par des formules d'interpolation ; elle change avec la nature du gaz et celle du dissolvant.
Soient P la pression, Y le volume du liquide, a le coefficient de solubilité du gaz à la température de l'expérience, g la quantité de gaz qui se dissout ramenée à 0™,760 de pression; on aura : !•>)
aVP ^~0,7G0
Lorsque plusieurs gaz sont mélangés, leur absorption s'effectue proportionnellement à la pression que chacun d'eux supporte ou exerce dans le mélange.
Ainsi s'agit-il de déterminer les volumes respectifs de plusieurs gaz mélangés, absorbés par le volume Y d'eau, en sachant que la pression du mélange est P, que les volumes des gaz composants sont à la pression P, Y|, Y,. . . Y„ , que leurs coefficients de solubilité sont a„a, ... an.
On commencera par calculer les pressions par-
DISSOLUTION DES GAZ DANS l'eAU. 77
tielles, propres à chaque gaz; elles sont^'évMemment :
Vi + V, + ....+ V„
P = lv,i
'- Vi + V2+ .... + V,
Les inconnues du problème sont données d'après la formule 1 , par les relations :
0,760 tVi + V24-.
PV
0,760(Vi -H V2 -f-
..+Vn)
PV
^"-"Ô^TëÔ - ""^^ ^ 0,760 (\\ + V2+ .. + Vn)
.j,. ;^ ^ô 0 Iho 't'î.y; ■ Le volume total absorbé sera :
PV
(ajVi + a.V^ + . . + «nVn)
0,760(Yi + Y2.. + Vn)
et l'unité de volume du gaz absorbé contiendra une quantité :
u, = — du premier gaz
*lVi + a-îVî + . . + o.n\n
«2= — : — du deuxième
<*lVl + • • + anVn
78 CHIMIE PUYSIOLOGIQUe.
Il est évident que ces formules ne peuvent être appliquées si l'absorption fait subir au gaz un changement appréciable dans sa composition. Elles restent mathématiquement exactes dans le cas où un liquide est en présence de l'air atmosphérique.
100 volumes d'air à la pression normale contiennent 20^°',8 d'oxygène et 79^«',2 d'azote mesurés à cette même pression.
La pression partielle pour l'oxygène est donc :
Celle de l'azote est :
A lo", le coefficient d'absorption de l'oxygène par rapport à l'eau est 0,02989, celui de l'azote est 0,01478. Par conséquent, un volume Y d'eau à la pression de 0°,760 absorbera :
0,0,4,8 X1»,2X5^„ d azol.
et l'unité de volume d'air absorbé contiendra :
Oxvgène 0^989 X 20^8^
Azote 0,01478X79,2
Lorsque le volume du liquide est comparable à celui
DISSOLUTION DES GAZ DANS l'eAU. 79
du gaz mis en sa présence, il faut tenir compte des changements que l'absorption fait subir à la composition de ce mélange. Supposons un mélange de deux gaz, et admettons que tous les volumes sont ramenés à 0". Soient V le volume total à la pression P, Vi et les volumes des deiLX gaz contenus dans l'unité de volume du mélange, a et p leurs coefficients d'absorption, h le volume du liquide, Yi le volume du gaz à la pression qui reste après l'absorption, et les volumes des deux gaz contenus dans l'unité de volume du résidu, et les volumes des deux gaz qui restent ramenés à 0,760, on aura :
i^.VP
Vz\P
"*~ABi + A,B
A = î^iVP Aj = l'iVP.
Nous extrayons du tableau des coefficients d'absorption, publié par M. Bunsen (ouvrage cité), les données qui peuvent avoir quelque intérêt pour la physiologie.
TcDipéralnres
Oo o
lOo
IGo
0,04114 0,04007 0,03907 n,()38lO 0,03717 0,03628 0,03544 0,03405 0,033X9 0,03317 0,03250 0,(13189 0.03133 0,03082 0,03034 0,029^9 0,02949 0,02914 0,02884 0,02858 0,02838
