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L'état colloïdal

Qu'est-ce qu'un celloïde ? Le terme lui-même a été créé par GRAHAM, qui, dans ses recherches sur la diffusion, a établi les caractères qui distinguent les colloïdes des cristalloïdes ; d’après GRAHAM, doit être considérée comme colloïdale toute substance qui ne dialyse pas, c’est-à-dire dont la solution, séparée par une membrane d’un dissolvant aqueux, ne traverse pas cette membrane ; à ce propos, il y a lieu de remarquer qu’une même substance peut exister sous les deux formes, cristalline et colloïde ; il s’agit donc, non d’une catégorie spéciale de corps, mais d’un état physique particulier, l’état colloïdal.

Nous savons d'autre part, qu’une solution versée dans une cuve de verre à faces parallèles et traversée par un faisceau lumineux, peut présenter deux aspects différents quand on l’examine latéralement : lorsque le liquide est parfaitement limpide, le faisceau lumineux est invisible ; sinon ce dernier à Fapparence d’un brouillard lumineux ; c’est le cas de tous les liquides qui contiennent des substances colloïdales ; a Tumière diffusée est alors polarisée ; précisément Ja lumière qui traverse un liquide tenant en suspension de très fines particules est également polarisée; cette anaïcgie a conduit FARADAY, en 1857, et plus tard Picrou et LINDER à admettre que les solutions colloïdales sont constituées par de l’eau qui tient en suspension des grains extracrdinairement petits ; cette hypothèse a été vérifiée quand, à l’aide de l’ultra-microscope on peut apercevoir directement les particules de quelques substances colloïdales ; ces particules, appelées micelles, flottent dans un liquide, dit intermicellaire ; elles sont composées, au point de vue chimique, de deux éléments d’après DUüÜCLAUX : les uns, qui forment Ja partie la plus lourde de la micelle, sont inactifs ; les autres, au contraire, peu importants par leur poids, sont néanmoins les éléments actifs, qui interviennent dans les transformations

chimiques ; la micelle serait donc constituée par une masse centrale, inactive et par une substance soluble, active, située à sa surface, à composition chimique différente ; c’est ainsi que dans un colloïde de synthèse, le ferrocyanure de cuivre, obtenu en faisant agir une solution de sulfate de cuivre sur une solution de ferrocyanure de potassium, la masse centrale de la micelle est formée de ferrocyanure de cuivre, tandis que la couche périmicellaire est de ferrocyanure de pctassium ; or le liquide intermicellaire contient toujours en solution le corps constituant la partie active de la micelle.

Nous savons que les micelles flottent dans le liquide intermicellaire et ne se déposent pas aussi longtemps que la solution est à l’état colloïdal ; on peut se demander quelles forces s’opposent à la sédimentation des granules ?

En premier lieu, la petitesse même des granules favorise leur suspension ; la vitesse de chute d’un granule est proportionnelle au carré de son diamètre ; si l’on songe que le diamètre des micelles varie de 0,1 uy à 0,5 uu on remarque que leur chute ne peut avoir lieu : en outre, Ja couche périmicellaire porte une charge électrique, de Signe contraire à celui de la masse principale de la micelle ; les couches périmicellaires étant toutes de même signe, les micelles tendent à se repousser ; enfin les micelles sont constamment animées de mouvements irréguliers dits browniens, qui les maintiennent en état de perpéluelle agitation, or « l'activité de l'agitation est proportionnelle » à l'énergie moléculaire el inversement proportionnelle à la » viscosilé et & la dimension des grains. »

Une solution colloïdale ne reste jamais semblable à ellemême ; le temps lui imprime des modifications successives, plus cu moins lentes ; peu à peu les micelles s’accolent, se fusionnent et grossissent ; le mouvement brownien diminue : les micelles finissent par former peu à peu des masses volumineuses inertes, qui sédimentent ; à ce moment, l’état colloïdal n’existe plus ; on dit que le colloïde à floculé.

La stabilité des colloïdes n’est donc que relative ; elle aépend en premier lieu de la pression csmotique qui est ellemême fonction de lionisation des micelles ; or, les causes qui font varier cette dernière sont des plus nombreuses et fort variables ; lune d'elles est ‘a présence d’un colloïde de signe

opposé : nous avons vu que des colloïdes les uns sont dits positifs, les autres dits négatifs, suivant le signe de la couche périmicellaire ; lorsque deux colloïdes de signe opposé sont en présence il ÿ a précipitation complète ou incomplète, suivant leur proportion réciproque ; quand la précipitation n’est qu’incomplète, la stabilité est diminuée ; elle est annulée en cas de précipitation complète.

Colloides protecteurs

Enfin, il est des colloïdes, qui exercent sur les solutions colloïdales une action protectrice, en s’opposant à leur coagulation spontanée ou provcquée ; on observe cette action avec le plus de netteté quand il s’agit de colloïdes métalliques, actue!lement instables ; s’agit alors de quantités très faibles du colloïde protecteur pour les stabiliser ; un demi-milligramme de gélatine par litre suffit à protéger l’or colloïdal contre F’action coagulante du chlorure de sodium ; l’albumine, la gomme arabique, l’amidon, la dextrine, sont eux aussi des colloïdes protecteurs ; on a expliqué leur propriété en admettant que leurs micelles empêchent les micelles de l’autre colloïde d'entrer en contact et par conséquent de floculer.

Préparation des colloides métalliques

Elle était connue avant que la science moderne en ait élabli les modalités et perfectionné les techniques ; sous le nom d'or polable où d’eau dorée, les alchimistes entendaient une solution d’or colloïdal obtenu par le battage et la triluration de