État stable. État instable, présentant des modifica
tions isomériques.
4. Composition simple, comme compo- Composés organiques habituellement
sés organiques. de constitution très complexe, exception¬
nellement inorganiques.
5. Grand coefficient de diffusion dans Faible coefficient de diffusion dans l’eau l’eau pure, ou contenant déjà en disso- et presque nul, quand elle renferme déjà lution un autre cristalloïde, ou un col- en dissolution un autre colloïde.
loïde, avec quelques changements de ce coefficient, dans ces derniers cas.
A quel état l’eau est-elle renfermée dans l’intérieur d’un colloïde soluble et formant gelée avec l’eau? Est-ce à l’état de combinaison chimique ? Y en a-t-il une partie combinée, l’autre simplement emprisonnée dans les espaces intermoléculaires, comme la couche de liquide adhérente dans un corps poreux? Toujours est-il que cette eau y est retenue très faiblement, puisque l’évaporation suffit à la faire disparaître, et que cette eau peut dissoudre facilement les cristalloïdes qui passent ainsi de couche en couche, sans qu’évidemment les molécules du corps solide lui-même y prennent part, et cela avec une grande rapidité. Maxwell compare cette diffusion moléculaire au transport d’une lettre qui circule plus vite, en passant de main en main, à travers une foule compacte, que si elle était portée par un courrier se déplaçant lui-même.
A côté des colloïdes solubles, il convient de placer les colloïdes insolubles, à l’état pecteux, pouvant aussi absorber une grande quantité d’eau, mais non illi-
mitée, comme dans les colloïdes solubles, tels que les précipités gélatineux insolubles, alumine, silice, les matières albuminoïdes, les tissus végétaux et animaux et enfin les corps poreux tels .que le sable, la silice pulvérulente, l’argile qui absorbent et fixent l’eau par simple capillarité, mais qui, une fois humectés, deviennent également plastiques. Dans ces derniers corps, l’eau n’entre nullement en combinaison avee le corps solide ; elle se trouve uniquement à l’état de couche plus ou moins condensée dans les espaces intermoléculaires. Il semble donc qu’il doive en être de même dans les corps colloïdaux solubles et insolubles, d’autant plus que les phénomènes de diffusion se produisent presqu’ exactement de la même manière dans les corps poreux, où l’eau est uniquement interposée dans des espaces capillaires et dans les corps colloïdaux solubles et insolubles.
XXI. — Osmose et Dialyse. — En 1826 déjà, Dutrochet avait reconnu que deux liquides différents, ou deux dissolutions inégalement concentrées, séparées par un corps poreux ou une membrane, se diffusent l’un dans l’autre ; seulement en général, il se produit des courants inégaux, qui ont pour effet d’augmenter sensiblement le volume d’un des liquides, ce qui ne peut avoir lieu dans la diffusion simple sans interposition de membrane; Dutrochet donna le nom d’endosmose à ce phénomène.
On se sert en général, pour cette expérience d’une petite cloche tabulée, fermée en bas par une membrane ; dans la tubulure on fixe un tube étroit et divisé, de 1 mètre de long environ; cet appareil se nomme endosmomètre. On y met le liquide sur lequel on veut expérimenter, et on plonge en général l’endosmomètre, la membrane tournée vers le bas, dans un vase plus large rempli d’eau ; le liquide intérieur sort en quantité plus ou moins considérable formant le courant d ’ exosmose, et l’eau rentre, formant le courant d’endosmose. Suivant que l’un l’emporte sur l’autre, le volume du liquide de l’endosmomètre augmentera ou diminuera ; il pourrait même rester stationnaire sans que la diffusion cessât de se produire, si les deux courants étaient égaux en intensité.
Que se passe-t-il dans cette circonstance ? Le corps qui sépare les deux liquides peut indifféremment être : 1° Un colloïde soluble maintenu entre deux diaphragmes perméables, ou placé simplement au-dessus d’une plaque percée d’ouvertures ou d’une toile ; 2° un colloïde insoluble tel que l’albumine coagulée ou de l’empois d’amidon étendu sur une toile; 3° une membrane végétale ou animale ; 4° un corps poreux tel que du charbon, de l’argile cuite ou non cuite, pouvant aussi être recouverte d’un précipité insoluble tel que du cyanoferrure de cuivre. Moins le corps sera poreux, ou plutôt moins les canaux dont il est traversé auront de diamètre, plus grande pourra être évidemment la différence des pressions qu’amènera l’endosmose, et qu’il y a lieu de distinguer du phénomène de la diffusion. Comme le fait remarquer Graham, un corps non diffusible tel qu’un colloïde soluble, placé dans l’odosmomètre devra attirer et faire entrer une quantité totale d’eau supérieure à celle qu’y ferait entrer un corps diffusible qui sort avec le courant d’exosmose.
On peut admettre qu’en réalité dans l’expérience de Dutrochet, il existe trois liquides différents entre lesquels s’opère une diffusion réciproque :
i» Le liquide A de l’endosmomètre ;
2° Le liquide B qui remplit la cloison poreuse ou perméable;
3° Le liquide C inférieur.
La cloison doit évidemment absorber inégalement les deux liquides qui baignent ses deux faces comme l’expérience le démontre quand on la plonge séparément dans ces deux liquides. Ces deux courants se rencontrent et se diffusent l’un dans l’autre très rapidement et il en résulte le liquide de constitution B, lequel, à son tour, entre en diffusion avec les liquides A et G ; ces phénomènes se produisent évidemment simultanément. Par exemple, si au-dessus de la membrane on place une dissolution de sel marin, au-dessous de l’eau, il doit se former dans la membrane une dissolution moins concentrée que celle de l’endosmomètre. Celle-ci à son tour va céder du sel à l’eau inférieure, tandis qu’elle cède de l’eau à la dissolution supérieure. Par suite de l’action élective delà membrane, celle-ci emprunte des quantités variables aux liquides A et C pour la formation de couche B : d’où production de courants inégaux, qui peuvent même changer de sens avec la concentration des dissolutions employées. Ce qui montre que c’est bien à l’imbibition de la membrane qu’est du le sens des courants, c’est que si l’on met de l’alcool dans l’endosmomètre, il y entre plus d’eau qu’il n’en sort d’alcool. Or l’ancienne expérience de Sommering, de la concentration de l’alcool étendu placé dans une vessie, démontre bien qu’une membrane animale absorbe plus d’eau que d’alcool. La seule condition pour que Y endosmose et Yexosmose, ou comme on dit aujourd’hui, Y osmose puissent avoir lieu, c’est que les deux liquides employés se diffusent l’un dans l’autre et soient absorbés tous deux par la cloison qui les sépare.
Dans ses derniers travaux, Graham n’a plus considéré l’osmose qu’au point de vue de la diffusion et delà séparation de diverses substances inégalement diffusibles, et lui a donné le nom de dialyse.
Un dialyseur n’est autre chose qu’un endosmomètre ouvert formé d’un vase évasé sans fond, que l’on ferme à la partie inférieure à l’aide d’une membrane. La meilleure que Graham a employée presque exclusivement dans ses dernières recherches est faite en papier parchemin. C’est du papier à filtrer trempé pendant quelques instants dans de l’acide sulfurique concentré, puis lavé à grande eau. Il résulte de cette immersion une modification de la cellulose, qui se gonfle, ce qui amène la fermeture des espaces que laissent entre elles les fibres entrelacées qui constituent la trame du papier. Dans ces conditions, le papier parchemin permet à la diffusion de s’opérer rapidement entre les liquides dont il est imbibé, mais ne laisse plus passer de- liquide par simple pression ; de plus il ne se décompose pas comme les membranes animales, et permet de répéter les mêmes expériences dans des conditions à peu près identiques; enfin on peut obtenir des surfaces de dialyseur bien plus grandes qu’avec les membranes extraites des animaux.
| Le dialyseur ainsi formé repose sur les bords d’un autre vase plus large, de telle sorte que le fond de papier se trouve à peu près au milieu de ce vase. Dans le dialyseur on met la dissolution à dialyser, et dans le vase extérieur de l’eau pure que l’on renouvelle de temps en temps. Les diffusions s’opèrent dans ces conditions avec une grande rapidité. Les deux liquides intérieur et extérieur
sont en effet excessivement rapprochés l’un de l’autre, à cause de la faible épaisseur du papier; mais en outre, si la dissolution est plus dense que l’eau, la couche qui se forme contre la face inférieure du papier s’écoule rapidement et se trouve continuellement remplacée par de l’eau pure. Graham a constaté, en effet, que l’ordre des vitesses de diffusion de diverses substances placées dans un dialyseur est le même sensiblement que pour la diffusion dans l’eau sans cloison colloïdale.
Les cristalloïdes passent rapidement, les colloïdes au contraire sont presque complètement arrêtés, ainsi que le montre le tableau suivant :