MESURE DES TENSIONS SUPERFICIELLES

Parmi les méthodes habituellement employées pour la mesure des tensions superficielles: méthode des tubes capillaires de Jurin, méthode de Tate (Pipette de Duclaux), méthode d'arrachement, nous avons choisi cette dernière et adopté pour nos mesures la technique et l'appareil de Lecomte du Nouy (15).

Cet appareil permet en effet une grande rapidité dans les mesures, son étalonnage est facile et il donne directement, par une simple lecture, la tension superficielle exprimée en dynescm. La précision des mesures est de l’ordre de 1/10° de dyne. Nous remercions ici M. FALLOT, de la Faculté des Sciences de Strasbourg, d'avoir.bien voulu nous prêter cet appareil.

Principe de la méthode d’arrachement

Pour arracher un anneau placé à la surface d'un liquide il faut exercer une force f proportionnelle à la tension superficielle À du liquide considéré et au périmètre 1 de l'anneau.

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le périmètre 1 étant multiplié par 2 puisqu'il se forme 2 films liquides l’un extérieur à l'anneau, l’autre intérieur.

Donc =

On exprime f en dynes, 1 en centimètres; la tension superficielle À est ainsi évaluée en unité C, G, S, c'est-à-dire en dynescm.

Description schématique de l’appareil de M. Lecomte de Nouy L'anneau est suspendu à un fléau qui est lui-même solidaire

d'un fil de torsion dont il convient de règler la tension de façon à nobserver aucun fléchissement au point d'attache du

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fléau. Ce fil, une simple corde à piano de 0,25 mm. de diamètre, doit tout d’abord être étalonné.

Pour faire une détermination, on augmente la torsion du fil jusqu'à ce qu’elle fasse équilibre à la tension superficielle du liquide considéré. Une augmentation extrêmement faibie suffit alors à déterminer l’arrachement de l'anneau.

La valeur de la tension se lit directement sur un cadran gradué en dynes-cm, au moyen d’un index muni d’un vernier, la même vis commandant les déplacements de l'index et la torsion du fil.

Etalonnage de l'appareil

L'étalonnage se fait en plaçant sur l’anneau une masse m à laquelle correspond une force:

La tension superficielle correspondante aurait donc pour valeur:

Nous avons choisi m = 0 gr. 50. Comme 1 = 4 cm.

À — 8 — 61,3 dynes-cm.

C'est le nombre qui dans ces conditions doit être indiqué par l'index, quand on a ramené le fléau à sa position d'équilibre.

Si le nombre lu sur le cadran diffère du nombre ainsi calculé, il convient de modifier la longueur du fléau. Il est évident que cette longueur devra être augmentée si le nombre est trop faible, diminuée s'il est trop fort.

Comme chaque modification de la longueur du fléau entraîne un déplacement du zéro de l'appareil, un réglage exact ne peut ête réalisé que par une série de tâtonnements.

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Précautions à prendre

dans les mesures de tensions superficielles

1° Une condition fondamentale pour effectuer des mesures correctes est d'assurer une propreté absolue de tous les récipients destinés à recevoir les liquides sur lesquels on doit effectuer des mesures. On peut par exemple les plonger dans une solution sulfurique de bichromate de potassium que l’on porte à l'ébullition et les rincer abondamment à l’eau bidistillée avant l'emploi.

2° Comme la tension superficielle peut varier suivant le temps qui s'est écoulé entre le moment où le liquide a été agité et le moment où l’on fait la mesure, il convient d'introduire le liquide dans le vase d'expérience et de placer celui-ci sur le plateau de l'appareil que l’on règlera dans la position la plus proche de celle qu’il devra occuper lors de la mesure. On pourra, dans ces conditions, opérer après un temps de repos déterminé et obtenir des mesures comparables.

‘3° On mesurera exactement la température du liquide car la valeur de la tension superficielle dépend de ses variations.

Il importe que cette température soit très voisine de celle du laboratoire, ce qui a eu lieu dans nos expériences. On connaîtrait mal en effet la température de la surface du liquide si, entre celle de la masse en expérience et celle de l’air ambiant, existait une trop grande différence.

49 I] ne faut pas oublier que le réglage du zéro doit être effectué avant chaque mesure et après avoir plongé l'anneau dans le liquide pour le mouiller de la quantité qu'il sera amené à entraîner quand il quittera la surface. lors d’une détermination.