LOI ÉLÉMENTAIRE DE LA DIFFUSION
étudier dans une fiole ouverte qu'il descendait au fond d'un vase plus grand rempli d'eau distillée, et à comparer les quantités des diverses substances diffusibles perdues par la fiole dans des temps égaux. Il put ainsi classer les substances par ordre de diffusibilité croissante, reconnaître l'influence de la concentration, de la température, etc. Toutefois, les circonstances réalisées dans cette expérience sont complexes et Graham s'arrêta plus tard à la disposition suivante : los' delà substance à étudier sont dissous dans ioo<^ d'eau et portés, au moyen d'une pipette, au fond d'un vase cylindrique sous une colonne d'eau distillée. Au bout d'un temps suffisant on retire le liquide à l'aide d'un siphon par couches de 5o<^% et l'on analyse séparément chaque prise. Ces expériences sont très bien appropriées pour étudier la loi de diffusibilité des diverses substances. Nous verrons bientôt le parti qu'on en a tiré pour la mesure des coefficients de diffusibilité.
LOI ÉLÉMEUTAIBE de la diffusion. — La loi élémentaire de la diffusion a été énoncée par Fick (*) : £a quantité de sel qui passe à chaque instant à travers l'unité de surface d'un plan horizontal est proportionnelle à la différence de concentration du liquide de part et d'autre de ce plan.
Le mouvement du sel s'opère, bien entendu, dans le sens des concentrations décroissantes.
Soient M le plan considéré {Jig* 5i), N un second plan horizontal à la distance c/j7, et soient de plus jo la distance à un plan horizontal pris Fig. 5i.
pour origine, q la concentration de la . ,^
liqueur en un point, c'est-à-dire le poids àx
de sel contenu dans l'unité de volume du ' "■
liquide. En désignant par k un coefficient caractéristique de la diffusion et remarquant que le sel se déplace dans le sens des concentrations décroissantes, on a, pour la quantité de sel qui passe dans le temps dt et dans la
direction MN, à travers l'unité de surface du plan M^ — k~dt;
en même temps, il sort à travers le plan N une quantité de sel
(') Fick, Annales de Poggendorff, t. XCIV, p. 69; i855.
84* PHYSIQUE MOLËCCLAIRE.
- A- 7 £//,el,parsuile,l'espaceMNs'enrichild'une
quantité de sel A- ^-^ dxdt par unité de surface et ^ j^^^ par unité de volume. La concentration du liquide, qui était 9 dans l'espace MN, a d'ailleurs augmenté de -^ dt, et l'on a, par conséquent,
dt ÔJc^
La loi de Fick, exprimée par Téqualion (i), est identique à la loi de propagation de la chaleur par conductibilité, que nous étudierons plus tard(*).Le coefficient de diffusion A:joue le même rôle que le coefficient de conductibilité calorifique et peut être défini d'une manière analogue.
Imaginons, par exemple, que la diffusion s'accomplit depuis un temps suffisant pour que dans un intervalle déterminé, depuis le niveau œ^ jusqu'à œ^, par exemple, la quantité de sel qui passe pendant l'unité de temps à travers l'unité de surface ne varie plus avec le temps. Quand cet état permanent de la diffusion est établi, on a
dq
dt ' par suite
dx
A et B sont deux constantes introduites par l'intégration el que l'on déterminera en donnant la valeur invariable de U concentration dans les deux plans de niveau x^ et x^. La
(») Voir t. II, 3« fascicule, au Chapitre De la conductibilité calwifique.
