HORS
Théorie du gonflement
En observant l’action de la solution d'oxyde de cuivre ammoniacal sur la cellulose, on constate, d’abord, que cette dernière gonfle avant de se disperser. Le gonflement semble donc être une étape vers la dissolution.
Justin MuELLEr (103) émet l'avis contraire. Pour lui, « les turgoïdes sont des solides... qui se gonflent, sous certaines conditions, sans se dissoudre ».
Il est probable que, dans la cellulose gonflée, il n'existe pas de combinaison chimique eau-cellulose, car, comme le montre SrrAcHAN (104), la tension de vapeur de la cellulose gonflée varie continuellement pendant le séchage. Nos résultats, en ce qui concerne les propriétés hygrométriques des soies artificielles, sont en parfait accord avec les conclusions de ce savant.
Comme le fait remarquer ScHorGEr (105), les théories qui permettent d'expliquer le gonflement sont les suivantes :
a) Théorie capillaire. — Le gonflement serait dû au passage du liquide dans les pelits pores de la cellulose. Explication, à notre avis, insuffisante ;: acceptable, à la rigueur, dans le cas du coton, elle ne l’est plus dans celui des soies artificielles.
b) Théorie osmotique. — Le gonflement est dû à la différence de pression osmotique entre la solution interne et la solution externe.
c) Théorie de la solution solide. — KarTz (106) pense que les substances susceptibles de gonfler sont des liquides très refroidis, à très haute viscosité, et que le gonîlement est une dissolution solide, formée par elles et le liquide de gonflement. Il vérifie, sur ces corps, les lois des solutions concentrées idéales.
103) Justin MUELLER, Loc. cût.
(104) STRACHAN, Proc. Brit. techn. Sect. London (196), 2 partie ; paper ind, mai 1926.
(105) SCHORGER, Chem. of cellul. and wood, p. 202. |
(106) Karz, Kolloid Zeitschrift et Kolloid Beiheft (1917-1918)
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d) Théorie de pression - diffusion de Procrer et Wirson (107), — Elle est basée sur la force de diffusion des ions du liquide de gonflement dans le gel. Elle ne permet pas d'expliquer le gonflement dans des liquides non ionisés comme les hydrocarbures. |
Bary (108) émet l'hypothèse d'une dissolution du liquide dans le colloïde. Sous l'effet de la tension superficielle supposée négative, le liquide pénètre par diffusion dans la gelée. Plus tard (109), étudiant la vitesse du gonflement des substances colloïdales par les liquides, il trouve que sa théorie se vérifie mal. Cela semble prouver que le gonflement s'accompagne d'une dépolymérisation progressive du colloïde, en même temps que l'on a dissolution. La nécessité de leur solubilité dans le colloïde et de leur pouvoir de combinaison avec lui, expliquerait l'efficacité des liquides complexes comme agents de gonflement.
Fisner (110) croit que le degré de polymérisation est lié à la grosseur des particules et que le gonflement maximum correspond à un diamètre moyen des particules.
e) Théorie de la répulsion électrostatique. — Tormax et STEARN (111) supposent que les particules colloïdales possèdent une charge de même signe et que, par suite, elles se repoussent électrostatiquement ; les dimensions augmentent et on a imbibition par la solution.
Aucune de ces théories ne donne pleinement satisfaclion. On a cherché à pénétrer, expérimentalement, la nature intime du phénomène de gonflement.
107) PROCTER et WILSON, J. Chem. iety, t. op: 4) :
4 TS ns Ie Society, t 105 p. 313 (1914) (108) Les Colloïdes, DUNo», 1922).
(109) BARY, Revue générale des Colloïdes, novembre 1926, p. 322.
(110) FISHER, J. americ. Chem. Soc., t. A, p. 303 (1918).
(111) TOLMAN et STEARN, J. americ. Chem. Soc., t. 41, p. 264 (1918).
Karz (112) montre que le diagramme RoENTGEN de la cellulose ne change pas au cours du gonflement à l’eau. Il S’agirait donc d’un phénomène intermicellaire. Cette observation met en valeur les idées de c. v. Naceri (113) qui admet que l’eau s’introduit entre les micelles simples et les écarte, tandis qu’elles s’enrobent d’une couche liquide.
Karz (114) pense que les forces de Van der WaaLs amènent les molécules d’eau à la surface de la cellulose et que cette attraction moléculaire est d'ordre électrique. La molécule d’eau serait un édifice dipolaire dans lequel l'hydrogène, d’une part, l'oxygène, d'autre part, agissent avec leur charge électrique propre. Dans ces conditions, la charge négative de la cellulose attirerait la charge positive de l'hydrogène du « dipole » de l’eau : d’où formation d’une couche liquide autour de la micelle.
L. Meuxrer et R. Guyor (115), adoptant les vues de Marx et MEYER (116) sur la constitution de la cellulose, en arrivent à la conception suivante des phénomènes de gonflement et de dispersion de la cellulose :
