RA- P

ow. R Qi R sont les rayons de plus grande et de plus faible courbure. Pour une surface plane où /? = /?' = oD , P = A", ce que nous savions par définition ; pour une surface sphérique, R = R' et

P = K A~ Pour les surfaces concaves, R est

compté négatif. On voit que P dépend de 7?, mais K et CL en sont indépendants : ce sont des constantes dépendant seulement de la nature du liquide et de son état physique.

La force nécessaire pour vaincre la résistance de la couche superficielle, le travail nécessaire pour augmenter sa surface d’une quantité donnée, sont indépendants de sa courbure.

La couche superlîcielle a été comparée à une membrane de caoutchouc tendue qui, par sa tension, exerce la pression P sur le liquide sousjacent. Cette comparaison n’est pas tout à fait

ELECTRISATION DE CONTACT

juste, car dans le cas d’une surface plane, la membrane de caoutchouc n’exercerait aucune pression sur le liquide sous-jacent; d’autre part, sur une surface convexe, la membrane élastique tendue tend, quand on la fend sur une certaine longueur, à écarter les bords de la fente, tandis que la couche superficielle du liquide tend à refermer la fente.

Nous avons parlé jusqu’ici de liquides en rapport par leur surface avec l’air. Si deux liquides insolubles l’un dans l’autre sont en contact, la tension superficielle de la surface de contact n’est pas égale à la différence a, — ag des tensions superlicielles des deux liquides au contact de l’air : elle est moindre que cette différence. La relation est très individuelle et nullement simple : ainsi, bien que a soit plus fort au contact de l’air pour l’eau que pour l’alcool, la tension du mercure est plus faible au contact de l’alcool qu’au contact de l’eau.

Les granules dans les hydrosols se comportent, sous certains rapports, et en particulier au point de vue qui nous intéresse, comme les gouttes liquides que nous venons d’étudier : comme elles, ils peuvent se fusionner en masses plus grosses ; comme pour elles, il existe une tension superficielle au contact entre leur surface et le liquide intergranulaire.

La tension superficielle étant, en somme, une expression de la cohésion, il va de soi que, par son action, les granules doivent tendre à se fusionner

toutes les fois que le mouvement brownien les amène au contact, et cela d’autant plus énergiquement que la tension (ou cohésion) est plus forte. Sa tendance à réduire au minimum la surface libre est satisfaite par la coagulation, puisque le coagulum a une surface moindre que les granules qui l’ont formé. La tension superficielle est donc un facteur positif de la réunion des granules, c’està-dire de la coagulation. Même, si faible que soit sa valeur, elle devrait toujours produire cette coagulation, si elle n’en était empêchée par les facteurs négatifs de la coagulation, viscosité et surtout charges électriques, qu’elle ne peut vaincre que lorsqu’elle a une valeur suffisante.

c) Charges des granules. — Les granules d’une même substance ayant tous, dans le même liquide intergranulaire, des charges de même signe, se repoussent. Les charges sont donc un facteur négatif de coagulation ou un facteur positif de stabilisation.

En outre, ces charges stabilisent le colloïde en diminuant la tension superficielle. On sait, en effet, par la célèbre expérience de Lippmann, que la tension au contact de deux substances est maxiiha quand leur différence de potentiel est minima, et inversement. La chose est facile à objectiver. La tension superficielle d’un granule ayant une grandeur donnée, si sa surface vient à donner asile à un certain nombre d’électrons de même signe, ceux-ci se repousseront tangentieUe^ ment et diminueront d’autant l’attraction tangen-

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tielle qui constitue la tension superficielle. La chose reste vraie qu’il s’agisse des charges appartenant en propre au granule, ou des charges d’une couche double, les deux lames de cette dernière contribuant ensemble au résultat.

d) Influence des électrolytes. — Si le liquide intergranulaire, au lieu d’ètre de l’eau pure, est additionné d’électrolytes, ceux-ci vont d’abord modifier la tension superficielle de contact entre les granules et le liquide. Augmentant la tension du liquide ofg ils vont diminuer la tension de contact et par là stabiliser la solution. Mais, en outre, ils vont fournir des ions qui, par leurs charges, vont influencer les granules. Quelle sera la nature de cette influence?

Les ions de même signe que les granules, quelle que soit leur nature ou leur valence, n’en auront aucune; ils sont d’ailleurs tenus éloignés des granules par le signe de leur charge.

Les ions de signe opposé sont, au contraire, attirés vers les granules et diminuent plus ou moins leurs charges : ils sont donc agents positifs de coagulation. Mais leur influence varie beaucoup suivant leur nature et leur valence.

Les ions monovalents autres que H ou OH ont l’action minimum ; les ions H et OH ont une action très puissante; les ions divalents sont beaucoup plus actifs que les monovalents ordinaires, plus actifs même que H et OH; les ions trivalents sont beaucoup plus actifs encore que les divalents. Pour coaguler un même hydrosol, s’il faut une quantité

A d’ions monovalents, il faut 30 fois moins d’ions divalents et 1.000 fois moins d’ions trivalents ; les ions II et OH se placent, pour l’activité, entre les monovalents ordinaires et les divalents, mais beaucoup plus près de ceux-ci que de ceux-là

Ap rès les indications données sur la vitesse des ions, leur taille et sur les phénomènes delà couche double, tout cela se comprend aisément.

A un hydrosol, on ajoute un électrolyte à ions monovalents, NaCl par exemple. Les différences de vitesse et par suite de taille entre les ions monovalents autres que H et OH sont trop faibles pour intervenir, en sorte que ceux qui s’approchent le plus du granule sont ceux de signe contraire, en raison de l’attraction électrostatique. Dans l’exemple cité, ce seront les Na+ si le colloïde est négatif, les Cl“ s’il est positif. Dans les deux cas le résultat sera le même : la charge des granules sera diminuée ; si les ions sont assez nombreux, elle sera assez abaissée pour que, sous l’influence de la tension superficielle, les granules se fusionnent et que la coagulation se produise. H y a entre la tension superficielle, facteur de coagulation, et les charges de granules, facteur de stabilisation, une lutte. Tant que ce dernier est plus fort, le système colloïde reste à l’état de sol ; quand il est suffisam-

1. Si on emploie un mélange d’électrolytes, les ions monovalents ajoutent leurs actions; mais s’il y a un ion monovalent et un ion divalent, l’action du premier semble plutôt se retrancher de celle du dernier : en tout cas, elle la diminue.

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ment diminué par les ions pour perdre sa supériorité, il passe à l’état de gel. L’idée que le résultat est bien dû aux ions de signes contraires est démontrée parle fait que ces ions, et non ceux de même signe, sont entraînés par le coagulum d’où on ne peut que très difficilement les extraire par lavage, et souvent, alors, le coagulum se redissout.

Quand l’électrolyte est un acide ou un alcali, l’action de l’ion H ou OH devient tellement prédominante surcelle de l’autreion, enraisonde sa petitesse, comme dans le phénomène de la couche double, que ce dernier n’a pas d’influence: aussi, un acide ne coagule-t-il pas un colloïde malgré la présence d’ions — dans la liqueur ; de même, un alcali ne précipite pas un colloïde négatif. Par contre les acides coagulent énergiquement les colloïdes négatifs et les alcalis les positifs, parce que en raison de leur petitesse, ils s’approchent plus près de la surface des granules, et les déchargent d’autant mieux.

On comprend sans plus ample explication que les ions di- et trivalents soient plus actifs que les monovalents, maison comprend moinsbien que leur action ne soit pas seulement double ou triple de celle des ions monovalents, puisqu’ils ont seulement 2 ou 3 charges. Point n’est besoin non plus d’expliquer pourquoi, mélangés en proportions convenables, deux colloïdes de signes contraires se précipitent, mutuellement. Les deux colloïdes prennent part au précipité.

Si l’on ajoute une quantité insuffisante de l’un

des deux, la précipitation est partielle et proportionnée ; et le phénomène estréversible, en ce sens que l’addition d’un excès du colloïde qui est en proportion plus grande que celle correspondant à la précipitation totale, détermine souvent la redissolution partielle du coagulum, et que l’état final est le même que si l’on avait, d’emblée, mélangé les doses finales des deux colloïdes.

Placés dans des conditions semblables, les divers colloïdes ne se précipitent pas avec la même facilité et l’on distingue, en outre des petites variations individuelles, deux grandes catégories : les colloïdes instables que coagulent des proportions très faibles, des traces, d’électrolytes, et les colloïdes stables (stabilité toute relative) qui réclament des proportions beaucoup plus fortes (10 ou 15 °/o et plus). Ces derniers sont tous des colloïdes fournis par des êtres vivants (gommes, peptones, albumines) ; ce sont donc ceux qui intéressent le plus le biologiste- Ils présentent la particularité d’être formés de granules relativement très gros et probablement très riches en eau : il en est ainsi, en effet, de leur coagulum, qui se dessèche et se réimbibe facilement, et il est permis de penser que cette propriété appartient à leurs granules mêmes, d’où le nom de colloïdes hydro'philes c\\\q Perrin propose pour les désigner.

Cette haute teneur en eau rend compte de leur stabilité, car, si la solution électrolytique précipitante les pénètre, elle diminue l’hétérogénéité du système formé par les granules et le solvant.

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Le mélange d’un colloïde stable, même en quantité très faible, à un colloïde instable stabilise ce dernier, mais l’inverse n’est pas vrai.

Ces colloïdes stables forment, à beaucoup d’égards, une famille très distincte des autres colloïdes, par la grosseur de leurs granules, leur forte teneur en eau, leur stabilité, leur origine organique, le fait que leur coagulum est toujours redissoluble dans un excès de solvant ; ils ont pour le biologiste un intérêt tout particulier, car ce sont eux, très probablement, qui forment le proloplasma.