MEMBRANE DE PAPIER PARCHEMIN
Les membranes de papier parchemin que j'ai employées provenaient de la même feuille que celles dont je me suis servi dans les recherches sur les liquides purs : l'épaisseur du diaphragme imbibé d'eau était donc en moyenne de o""14.
J'ai étudié sur cette membrane l’imbibition et l’osmose avec les solutions aqueuses de chlorure de sodium, de carbonate de potasse, d'acide tartrique et d'acide acétique, de diverses concentrations. Dans les expériences d’osmose, un des compartiments de l’osmomètre renfermait toujours de l’eau pure et l’autre la solution en étude.
I, — Solutions de chlorure de sodium.
Pour les dosages de chlore, d'où je déduis le poids de NaCI, je me suis arrêté à la méthode volumétrique de Vohlard que, pour de faibles quantités de chlorure, des essais préliminaires m'ont montrée plus sensible que la méthode de Mohr ; je me suis efforcé, dans son emploi, de me placer dans les conditions les plus favorables au point de vue de la précision. J’ai préparé deux solutions d’azotate d'argent, soigneusement titrées, correspondant l’une à 29#82, l'autre à of570 de NaCÏ par litre ; cette dernière liqueur servait au dosage du chlore dans les eaux de lavage de la membrane, que j'amenais par évaporation à un volume de 20 à 25 cmcubes.
Imbibition. — J'ai tout d’abord déterminé les valeurs du coefficient d'imbibition avec l’eau pure et avec une solution saturée de chlorure de sodium (614 millimolécules pour 100 gr. eau à 15°), pour des temps d'immersion variant de 1 à 30 minutes et à la température moyenne de 16°.
02 GEORGES FLUSIN.
Imbibition par :
Durée Eau distillée. Solution saturée de NaCI. d'immersion. Éau °/, parchemin Eau °/, parchemin NaCI°/, eau en emcubes. en cmceubes. en millimolécules, 1 minute 72,0 33,2 b20 2 minutes 76,0 A6,1 634 5 » F0 63,6 640 10 » 80,2 68,1 665 19 D 80,9 68,1 673 D ON) 80.6 69,1 668
Ainsi, quelle que soit la durée d'immersion dans la solution saline, le papier parchemin absorbe moins d'eau que lorsqu'il est plongé dans l'eau pure. Dans les deux cas, le coefficient d'imbibition croît rapidement pendant les premières minutes, pour ne plus augmenter ensuite que lentement ; en outre, la différence entre les coefficients correspondant à une même durée d'immersion est d'autant plus grande que cette durée est plus courte. Enfin, les variations dans la teneur du chlorure de sodium montrent que le sel et l’eau ne sont pas absorbés avec la même vitesse par la membrane.
J'ai, d'autre part, étudié, pour un temps d'immersion de 15 minutes, l'imbibition du papier parchemin par des solutions de chlorure de sodium dont les concentrations étaient entre elles comme 1, 2, 4, 6; J'ai obtenu les nombres suivants, la température de l'expérience étant toujours voisine de 16°. Les symboles, qui sont, pour plus de commodité, suivis d'une indication concise, ont été exactement définis plus haut.
Q — Concentration initiale. 85,9 170,9 341,8 DER
ou 85,0 X I 2 n Fur "membrane 7h,1 71,6 68,7 64,3 D) == bu À SAN, 4 ce 00 83,4 83,4 83,8 85,1 CNACNP EPS Iubon er 89,5 de DTONO TO, 2 P'=ÆNaG membrane. 63,2 191.0 200 1000
On voit que le coeflicient d'imbibition I diminue quand la concentration augmente et que, même pour les solutions diluées, il est inférieur au coefficient relatif à l'eau pure, que nous avons trouvé égal à 80; cest là un fait que j'ai constamment observé dans l’imbibition
du papier parchemin. D'autre part, la concentration de la solution absorbée est supérieure à celle de la solution initiale : si l’on plonge le parchemin dans une solution saturée de chlorure de sodium, comme nous l'avons fait précédemment, le sel et l’eau sont absorbés dans des proportions telles qu'ils donneraient, en l'absence de la membrane, une solution sursaturée.
Osmose. — J’ai étudié l'osmose, à travers le papier parchemin. de l’eau pure vers les mêmes solutions de chlorure de sodium ; les résultats de ces expériences sont résumés dans le tableau ci-dessous :
Q — Concentration initiale. 89,9 170.9 341,8 912,8 ou 85,5 X 1 2 ! 6
PH tempEÉrAIUTe ee 0. 190 To 27 19,7 13,0 d=—= durée de l'osmose. DD I 4O 1 45 £ 10 == débit apparent... +o,h18 0,934 1,896 3,00/ = —Na0l diosmosé... ... 0,189 0,425 0,804 1,200 x— terme de correction .... 0,053 o,1956 0,301 0,545 D JÉDIL FEES +0,47: 1,090 D 107 3.0/9 Ou par dm... 2,408 5.00I T1:209 18,107 t — Eau °/, membrane... .. 87,9 84,3 60,7 8,2 $s — Eau à saturation . .. ... 90./ 90,2 88,2 86,8 ét NaCls( "solution =. 19.0 41,5 74,5 184,6 y —= NaCI °/, membrane ... pol 37,6 64.9 162,3
L'osmose est ici normale, elle a lieu de l’eau vers la solution. Nous pouvons remarquer de suite que le débit osmotique réel, aussi bien que le débit apparent, augmentent tous deux un peu plus vite que la concentration.
La quantité d’eau absorbée par la membrane pendant l'expérience est, comme dans les déterminations d’imbibition, toujours inférieure au coefficient Eau à saturation et d'autant plus petite que la solution est plus concentrée. La concentration de la solution absorbée est beaucoup plus faible que la moitié de la concentration de la solution initiale, valeur qu'elle semblerait à priori pouvoir atteindre.
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Il. — Solutions de carbonate de potasse.
J'ai dosé volumétriquement le carbonate de potasse par l'acide chlorhydrique 1/10 normal, en présence de l'hélianthine : cet indicateur est très sensible, à condition qu'on l’emploie seulement en très petite quantité. Je me suis entouré de toutes les précautions propres à donner à cette méthode son maximum de précision. Je déterminais le point de virage par comparaison avec une échelle colorimétrique à l'hélianthine; de plus, J'ai reconnu qu'il était utile d'introduire un terme de correction, représentant la quantité d'acide nécessaire pour faire virer un volume d’eau distillée égal à celui de la liqueur à titrer.
Lors du dosage, dans les eaux d’épuisement de la membrane, du corps dissous absorbé, je m'assure que l'élimination de celui-ci est complète, en titrant les 150 cmcubes provenant des trois premiers lavages et en ajoutant après coup les 5o cmcubes provenant du quatrième lavage : la teinte de passage disparaît, mais une seule goutte d'acide titré doit la rétablir, si la rétrogradation n'est due qu'à l'action dissociante de l’eau sur l'indicateur. J'ai toujours obtenu, avec le carbonate de potasse aussi bien qu'avec l'acide tartrique et l’acide acétique, la totalité de la substance dans les 150 cmcubes.
Plongé dans une solution de carbonate de potasse et séché, le papier parchemin prend une teinte jaune, plus ou moins accentuée suivant la concentration de la solution et qui disparaît complètement par séjour dans l’eau ; j'attribue cette coloration à l’action du carbonate de potasse sur le glucose que contient le papier.
Imbibition. — J'ai étudié l'imbibition, au bout de 15 minutes de séjour, du papier parchemin par des solutions de K2CO*, dont les concentrations sont entre elles comme 1, 2, 4, 6, 8, 10; cette dernière correspond à peu près à la solution saturée,
Q — Concentration initiale. 36,2 72,9 144.9 217,4 289,8 ou 936,2 X 1 2 n 6 ë
I — Eau °/, membrane... 50: 68.0 65,9 56,8 h6,7
D — Eau à saturation 2 "78,5 "6,0 80.0 77,9 81,0
G= KCO EL solution So; MST 08,0 0e Se 0
P— K?C0* ‘/, membrane 28,3 56,5 109,4 155,8 179,0
Ces résultats conduisent à des conclusions identiques à celles que
nous venons de formuler, à propos de l’imbibition du papier parchemin par les solutions de chlorure de sodium. La solution absorbée
est, ici encore, plus concentrée que la solution imbibante.
Osmose.
Avec les solutions de carbonate de potasse et le par-
chemin végétal, le régime d'avancement régulier de la colonne liquide
est très rapidement établi et le débit osmotique reste remarquablement
constant ; aussi n'est-il pas utile de prolonger au delà de 50 à
60 minutes la durée d’une expérience.
Q = Concentration initiale 36,2
ou 36,2 X 1
— température ..... 1927 — durée de l’osmose. atste — débit apparent.... +0,590 — K?2C03 diosmosé. . 0.120
— terme de correction 0,045 ms éDIt DOOLLR sie c + 0,635
— — par dm?. +3,240 — eau °/, membrane. 86,7 — éau à saturation... 79.8 — CO /#sclut. 15,9 — K2C0?°/, membr.. 14,5
SA
