SYSTÈMES LAMINAIRES
1" Systèmes laminaires rigides. — Les charpentes rigides employées par M. Plateau ( < ] sont Tonnées de Dis de fer qu'on doit oxyder légèrement pour que le liquide gîycérique y adhère {^]. On les plonge dans le liquide, et, quand on les retire, elles portent un nombre plus ou moins considérable de lames liquides disposées régulièrement et formant des sy%-
fie- 53. Ji|. *4.
tèmes tantôt instables, taniôl persistant^;. Les fig. -li et 2{ indiquent If s formes les plus stables correspondant au tétraèdre et au cube. On remarquera qu'en général trois lames liquides se rencontrent sur une même arête ; elles sont inclinées à lao", de (elle sorte que leurs tensions se font équilibre. Quatre arêtes au plus se rencontrent en un même point.
Les lames liquides sont tantôt planes, tantôt courbes ; mais, dans ce dernier cas, leurs deux courbures sont égales et de signes contraires, car, puisque la pression atmosphérique agit sur les deux faces de chaque lame, on doit, d'après l'équation
(■> Mimoirenh r académie de Braiellei.t. <ie Phrsigue, 3' léric, 1. LXll, p. 317; 1861. (') M. Terquem recommtadc l'uuge de tlli da ln[lan ai^nli
Annnln de Cfiim
a4 PHYSIQUE MOLÉCULAIRE.
morceaux très-minces et qu'on fait sécher au met dans un flacon avec de Talcool à 80® (dens^ Ton prépare à froid une dissolution saturée (• l'alcoomètre centésimal; D = 0,880). D'autre mélange à volumes égaux de glycérine à ? concentration et d>au (densité, i,35),on mélange et l'on y ajoute a')** de la solution al On porte à Fébullition et on continue à fair que la température dépasse 100®, de f plus d'alcool. On laisse refroidir et Ton a* jusqu'à ce que le liquide ait un volui filtre plusieurs fois, à travers un tampo finit par passer entièrement clair. Ui quide, de o"*,i de diamètre, posée 5verte d'une cloche, peut persister pi
Le liquide suivant, employé par ^ préparation plus facile. Dans i"* soudre à chaud i5*' de savon de séché, et on filtre la dissolution ji; tement limpide. On ajoute ensuit< de savon bouillante; le liquide que l'on doit encore chauffer a = les germes de fermentation.
Enfin on peut, d'après > lodion formé de 80 à 90 pon de coton- poudre et addi' d'huile do ricin.
Ces liquides peuvent ê' adhérer à des charpente réaliser ainsi les expéri
os
uu' par deux fils unis par deux fils i suspendu par son
(*) Terqcem, Journal ifi (*)'GER!fEz, Journal fi' simale de deux liquidos
Étlier..
Cotoii-| Alcool Hiiil.
;•. ti tiim^nt ks systèmes laminaires
4111 «e stflidiAe par le refroidisse-
..•: RKflai^ de S parties de colophane
-.•^L^eoau ■■ mélange de 4^ parties de
iia. Ce dernier mélange est employé
;..eal Itov maittienns quelque temps à
^mietnt Wni {Pkiionfktcal Magazine,
./>V«yMwl.^U*P-3iS; 1878).
i LAMINAIRES.
t ten<iii |>nr un poids '• négligeable le pi m par 6
iiiles par l'expérience, ei les a
< onstante capillaire A.
. -ar tes lames liquides courbes. —
iiionira le premier que la pression à
:i' savon l'emporte sur la pression ex-
<- ijui est en raison inverse du diamètre
M a été vériûée par M. Plateau (■]. A cet
■ divers diamètres étaient soufflées à l'extré-
l'iiionnoir en communication avec un mano-
<i\ détennînaii le diamètre des bulles et l'indica-
mlanie du manomètre. Si l'on veut se borner à
■\istence de cette pression sans la mesurer, on peut,
I indiqué M. Violle ['), préparer une bulle de liquide
'IMo à l'extrémité d'un lube ; dès que l'on cesse de
lihT, la bulle se contracte et peut même éteindre une
ii::ii- présentée à roriSce opposé du tube.
h après la formule de Laplace, la pression produite par une
;■; PutliC, Mémolrei de ficadémU A BriufUti, l. XXX, et Anaalei de ChimUttdt Phrtlque, 3' lérie, t. LXII, f. ii-,\ iS6i. (•) Vwux. Journal de Phrtiqae.X.lV.V-i'i-
a8 PHYSIQUE MOLÉCULAIRE.
surface sphérique de rayon R est -^; mais les deux surfaces de la bulle creuse agissent dans le même sens pour produire des pressions égales, et Texcès de pression à Tinté-
rieur est -^ • De là un nouveau moyen pour mesurer la con-
stante capillaire.
Il n'est pas nécessaire qu^une lame liquide soit complètement fermée pour produire une pression : il suffit, d'après la formule
de Laplace, que la somme ^ "+" ht soit différente de zéro. L'ex-
périence suivante, due à Dupré, est bien de nature à manifester la manière dont ces pressions sont engendrées. On produit* une lame liquide à l'aide d'un cadre de fils rigides, et sur la lame on dépose un grain de plomb : la lame s'infléchit, forme
au-dessous du grain une sorte de poche, la somme û + b7
devient positive et équilibre le poids du plomb. En prenant des grains de plomb de plus en plus lourds, on voit se produire sur la lame des poches de plus en plus creuses, jusqu'à ce qu'enfin la poche s'élire en larme et se referme au-dessus du grain de plomb : celui-ci a traversé la lame sans produire de déchirure apparente.
AHftLE 80ÏÏ8 LEAUEL TB0I8 HXUEUX LIQUIDES SE BEHCOHTBEIT. GOMDITIOH DE POSSIBILITÉ. — Considérons trois milieux liquides I, 2 et 3 en équilibre, qui se rencontrent suivant une arête commune, et coupons le système par un pian normal à l'arête au point 0 [fig. 27). Sur un élément de longueur ds à partir de ce point, agissent dans les plans tangents aux trois surfaces les tensions superficielles At^^ds^ Ao.srf-J, Ai^^ds^ relatives à la séparation des liquides i et a, i et 3, 2 et 3. Pour l'équilibre, leur résultante doit être nulle, c'esl-à-dire que Ai, 3 doit être égale et opposée à la diagonale du parallélogramme OPQR construit sur Ai,2 et A2.3. Soient a, (3, y les angles du triangle OPQ ; on a
Ai.2 A2.S A 1.3 sina sin[!i siny
ÉQUILIBRE DE TROIS MILIEUX LIQUIDES. ag
Le triangle OPQ a pour côtés les trois tensions superflcielles; réquiUbre ne peut donc avoir lieu que si Tune quelconque de ces tensions est inférieure à la sonune des deux autres.
Par exemple» déposons une goutte d*huile k la surface d'une masse d'eau : la somme des tensions superficielles Ai, a» As,)
FIg. 27,
Ai.i
des surfaces air-huile, huile-eau est plus faible que la tension Ai.i relative à Teau et à Tair. H ne peut donc y avoir équilibre; la goutte d*huile, tirée par les bords en vertu de l'excès de Ai.i, 8*étendra de plus en plus k la surface de Teau, jusqu'à ce qu'elle soit devenue assez mince pour que les raisonnements sur lesquels nous nous sommes appuyés pour prouver l'invariabilité de la tension superflcielle cessent d'être applicables. Alors l'épaisseur de la couche d'huile est de l'ordre de grandeur des rayons d'activité des molécules; on peut l'évaluer en profitant des colorations produites ( * ) et trouver ainsi une limite inférieure des rayons d*activité. Cette limite est de l'ordre de grandeur des longueurs d'ondulation de la lumière (^].
(*) Foir t. 111, 3* fascicule, le Chapitre des anneaux colorés.
(*) M. Plateau a cherché à trouver une limite de l'épaisseur de la couche active en déterminant l'épaisseur minimum d'une bulle de savon prête à crever. La pression à l'intérieur des bulles s'est trouvée constante jusqu'au momentdo la rupture survenue pour une épaisseur de o"^,oooii35 : le rayon de la sphère active est donc, dans ce cas, inférieur à o**», 0000J67 (Atém, de l'Acad, de Bruxelles, t. XKXUI).
M. Quincke a obtenu des nombres analogues en déposant sur du verre des couches d'argent d'épaisseur progressivement croissante et déterminant l'épaissear minima nécessaire pour que l'angle de raccordement d'un liquide avec la surface prenne la valeur correspondant à l'argent. Les couches d'argent étaient déposées par le liquide de M. Martin compris entre deux plaques de verre qui se touchaient par un bord et légèrement inclinées : l'épaisseur de ces couches devait donc être proportionnelle en chaque point à la distance des deux lamea et croître régulièrement. Dans ce cas, on a pu obtenir des épaisseurs inférieures au rayon de la sphère active, qui serait d'au moins o**, 0000643 pour la surface de contact de l'argent et de l'eau {^Ann, de Pogg»^ t. CXXXVU etCXXXIX).
La longueur d'onde de la lumière jaune est de o^'^oooSSSS, environ dix fois plus grande que les quantités ci-dessus mesurées.
3o PHYSIQUE MOLÉCULAIRE.
« Dans Texpérience précédente, Fhuile peut être remplacée
par un corps gras quelconque. On voit donc qu'il est irès-difficile d'obtenir une surface d'eau parfaitement pure; la moindre trace d'un corps gras sufQra pour modifier d'une façon appréciable la tension superficielle apparente de l'eau, par suite l'ensemble de ses propriétés capillaires.
APPUGATIOHS DI7SB8ES. — Quand deux liquides se dissolvent, la tension superficielle de leur mélange est intermédiaire à celle des deux liquides. Il en résulte des conséquences singulières. Par exemple, si l'on porte une goutte d'éther à peu de distance au-dessus d'une surface plane d'eau, la vapeur d'éther, en se dissolvant dans l'eau, produit un liquide dont la tension superficielle est moindre, et l'équilibre est détruit; une fossette se creuse à la surface de l'eau au-dessous de la goutte; si la couche d'eau est assez mince, elle peut être entièrement percée et le fond du vase mis à nu.
Le vin exposé dans un vase ouvert perd sans cesse de l'alcool par évaporation, et sa tension superficielle augmente à mesure qu'il devient plus aqueux. Cet effet est surtout sensible sur la couche mince de liquide qui baigne les bords du vase; il en résulte que, la tension superficielle étant plus grande sur les bords, le liquide alcoolique grimpe, se mêle au liquide plus aqueux des parois, et, la tension superficielle diminuant de nouveau, finit par retomber en gouttes au fond du vase. On observe surtout cet effet sur les vins très-capiteux.
La tension superficielle de l'essence de térébenthine ou de la benzine est moindre que celle de l'huile. On s'explique par là la pratique des dégraisseurs, qui, pour faire disparaître une tache d'huile sur un linge, humectent le^ bords de la tache avec le dissolvant, enlèvent le liquide avec du papier buvard et continuent à humecter en se rapprochant progressivement du centre. On peut aussi profiter de la diminution de la tension superficielle résultant de l'élévation de la température; alors on couvre de papier buvard ( * ) l'un des bords de la tache et on approche un fer chaud du bord opposé : le liquide grais-
(*) Maxwell, Tkeory of heat^ p. 39I ; Londoo, i8;5.
VALEUR DES TENSIONS SUPERFICIELLES, sens se trouve peu à peu attiré vers la partie Troide oit il xbsuHic (jur If papier buvard.
TALEUB SES TEKSlOItS SUFianCIELLES DE DITEH8 UaDIDES. — On évalue d'ordinaire la tension superricielle en milligrammes par millimètre de longueur ['). Le Tableau suivant exprime, d'après ces cunveiitiouSt les tensions superRcielIes d'un cerlaiu nombre de liquides, déterminées par M. Quincke :
l|.ëcifl,]llB.
«parant le li^uids
