ACTIONS MOLÉCIILAIKES DES LIQUIDES

e(iiiilibre. Or, le voisinage d'une masse plus ou moins considérable d'eau située au delà de ces limites ne saurait produire cet effet. Cependant l'expérience nous ap[)rend que si l'on met en contact de l'acide sulfuri([ue et de l'eau, le premier de ces corps se répartira uniformément dans le second et y restera distribué de la sorte, (piel que soit le volume de ce dernier li(juide. Ainsi, dix molécules d'acide qui se placeront à égale distance dans un volume d'eau constitué [)ar mille molécules de ce corps, se répartiront de la même manière dans un volume composé d'un million ou de cent millions de ces mêmes molécules ; de sorte que des portions du mélange prises dans des parties quelconques de la masse formée par celui-ci offrent les mêmes proportions d'eau et d'acide.

L'explication de ce pliénomène a été donnée par un des pliysiciens que la Faculté des sciences de Paris est heureuse de pouvoir compter au nombre de ses membres : Gay-Lussac (Ij.

Chacun sait que les corps, tant solides que liquides, changent i.-diat dos corps

d, t. ... ,, ,, / , c^,, . '1 ' en (lissolulioi

état sous 1 mlluence d une température suilisamment élevée, est analogue

pourvu qu'ils ne soient pas décomposés préalablement par cette force, et que lorsque leurs molécules conslitutives ont été de la sorte écartées entre elles, celles-ci cessent d'exercer sur ellesmêmes une attraction réci[)ro(jue ap|)réciable, mais obéissent à la force répulsive que la chaleur leur communique, et tendent en conséquence à se répartir uniformément dans l'espace; quand des obstacles s'opposent à leur dispersion, elles pressent

(1) Gay-Lussac élait à la lois un qui a été Torigiiie de nos connais -

grand chimisle et un des physiciens sances sur les radicaux composés, et

les plus illustres de son époque. Ou un grand nombre de travaux d'iuie

lui doit la découverte de la hn dite grande importance. 11 naquit en 177 S

des onluines, qui régit les combinai- et mourut en 1850, Arago et M, Biot

sons des gaz; un travail capital sur ont publié l'un et l'autre des notices

l'iode, la découverte du cyanogène, sur ses ouvrages (a).

(a) Arago, Notices biographiques , I. III {Œuvres).

— Biot, Notice sur Gay-Lussac (Journal des savants, 1850).

en dissolution est analojue celui des gaz.

contre ceux-ci, et, ({luiikI elles cessent d'être confinées, elles se répandent au loin. Nous avons déjà eu l'occasion de voir qu'en vertu de ce pouvoir expansif, les gaz occupent tous les espaces vides où ils ont accès, et se logent aussi dans les interstices que les molécules des fluides laissent entre elles (1). Or, les molécules d'un solide ou d'un liquide qui, par l'action dissolvante d'un menstrue , se trouvent écartées entre elles de la même façon, doivent se comporter d'une manière analogue; et par conséquent si les forces attractives (jui déterminent le groupement d'un certain nombre de molécules du corps dissolvant autour de chaque molécule du corps soluble conservent une action sensible à des distances où déjà la force de répulsion l'emporte sur la force de cohésion, ces molécules doivent se comporter comme le font les particules d'un gaz ou d'une vapein-, c'est-à-dire se repousser mutuellement et tendre à se ré[)artir uniformément dans la totalité de l'espace que le menstrue leur offre. C'est précisément de la sorte (ju'on les voit se répandre au loin, et par conséquent le phénomène de la diffusion des liquides dans les liquides, de même que l'expansion des gaz dans l'espace, s'explique par l'inégalité dans la loi de décroissance des forces attractives et répulsives avec les distances, décroissance qui amène la cessation des effcis sensibles de l'attraction quand les molécules réagissantes sont arrivées à un certain degré d'écartement, mais qui ne modifie pas de la même manière la puissance répulsive, dont l'intensité ne dimiiuierait pas aussi rapidement avec l'augmentation de la distance et produirait seule des effets appréciables au delà des limites cpie je viens d'indiquer.

Le mélange spontané des liquides miscibles qui se trouvent dtnVd-r'œs en contact est donc un phénomène complexe et peut être déterminé par deux causes : par les forces attractives chimiques ou

(1; Voyez tome 1*", page Z|56 et suivanles.

DilVusion

liquides.

physiques qui sollicitent les molécules hétérogènes à se rapprocher, et par la force répulsive qui, duc à la chaleur ou à tout autre agent, tend à écarter entre elles les molécules homogènes, et n'est plus balancée par l'attraction réciproque de celles-ci dès que ces mêmes molécules sont situées à nne certaine distance les unes des autres. Ce sont les effets dus à cette action répulsive qui constituent essentiellement le phénomène que les physiciens désignent sous le nom de diffusion des fluides, et il est facile de concevoir qu'une puissance tendant à faire pénétrer les molécules d'ini corps du sein d'un licjuide dans la siihstance d'un liquide adjacent, doive jouer un rôle considérable dans l'absorplion physiologique, phénomène par suile duipiel les fluides en contact avec la surface humide de nos organes pénètrent jusque dans la masse des liquides nourriciers en circulation dans l'organisme.

Tout ce que je viens de dire au sujet du mécanisme de la dissolution de la glace dans l'acide sulfurique, et de la diffusion subséquente des molécules de l'acide hydraté au sein d'un volume quelconque d'eau liquide, est applicable au phénomène de la dissolution en général, quel que soit le corps solide dont le liquide s'empare, et quel que soit le menstrue qui produit cet effet (1). Pour arriver au but que je me propose," il n'est pas

(1) Ainsi quand l'eau dissonl du sel, rique, elle s'empare donc d'une qunn-

cedernieiToips est liquéfié par l'action tité correspondante do chaleur, et en

attractive de ce menstrue, tout comme sonsirayant celle-ci aux corps envi-

nous avons vu la glace fondre au con- ronnants , produit du froid. Aussi

tact de l'acide sulfurique. Or nous malgré le dégagement de clialeur

savons que les corj)s, en changeant qui résulte en même temps de l'union

d'état, rendent latente une quantilé de l'acide sulfurique avec un certain

plus ou moins considérable de chaleur, nombre de molécules du liquide, et

et que l'eau, par exemple, pour pas- qui balance en partie cet effet frigo-

ser de l'état solide à l'étal liquide, rilique, peut-on obtenir ainsi un grand

sans changer de température, absorbe abaissement de température : par

79 calories par kilogramme. Quand exemple, en mêlant 8 pari les de neige

la glace se dissout dans l'acide sulfu- et 10 parties d'acide sulfurique étendu,

nécessaire de chercher à démêler la part que l'affinité chimique peut avoir dans l'action attractive exercée par le dissolvant sur les particules du corps soluble; la distinction serait d'ailleurs bien difficile à établir (1), et nous pouvons également nous dispenser de l'examen des lois de la dissolution. Mais, d'après ce que nous savons déjà concernant la diffusion des liquides, les physiologistes conviendront avec moi qu'il peut nous être

on parvient à faire descendre le thermomètre jusqu'à 68 degrés au-dessous de zéro.

La même absorption de chaleur se fait quand un sel se dissout dans l'eau. Ainsi en mettant en présence des parties égales d'azotate d'ammoniaque et d'eau, on détermine dans le mélange un abaissement de température de près de oO degrés.

Mais les effets frigorifiques dépendants des piiénomènes de la dissolution ne tiennent pas seulement à la fusion du solide dissous, et continuent de se produire après que ce résultat a élé obtenu. Ils sont alors dus à la diffusion des molécules du corps en dissolution dans l'espace que lui offre le menstrue. Cette diffusion, ai -je dit, est un phénomène analogue à l'expansion d'un gaz dans le vide. Cette expansion est toujours accompagnée d'une production de froid, et par conséquent la dilliision d un liquide dans un autre doit être accompagnée aussi d'une absorption de chaleur. L'abaissement de température produit de la .sorte peut souvent être reconnu au thermomètre; mais dans d'autres cas Il est masqué par le dégagement de chaleur déterminé par le rapprochement des molécules du corps dissous

et des molécules du menstrue qui viennent se grouper autour de chacune des premières.

Comme exemple des effets calorifiques complexes qui peuvent se produire dans l'acte de la dissolution, je rappellerai qu'un équivalent de sulfate de magnésie anhydre, en se dissolvant dans une quantité déterminée d'eau, produit une élévation de température de h"f'6o; tandis que la dissolution du même sulfate cristallisé, et contenant 7 équivalents d'eau , détermine uu abaissemenlde température de 0",92.

La quantité totale de chaleur dégagée par l'action de MgOjSO^surUOadonc été de Zi%33 -f 0",92 = 5°,23 (a).

(1) Ainsi, quand on mêle de l'eaii et de l'acide siilfurique, on observe une diminution dans le volume des liquides, un grand dégagement de chaleur et tous les signes d'une combinaison chimique ; mais une certaine élévation de température se produit encore lorsque l'acide a déjà reçu une quantité d'eau si grande, qu'il est dillJcile de croire que l'hydrate formé puisse s'unir chimiquement à un nombre plus considérable d'atomes de cette substance basique.

Par exemple, dans les expériences de M. Graham, un dégagement de cha-

(a) r.raliam, Op, cit. {Annales de chimie, 3* série, t. VIII, p. 159).

DIFFUSION DES LIQUIDES. ]0o

iilile d'opprotbiidir davimdige l'élude de ce dernier pliénomène (1).

§ 8. — Si l'on met en contact de l'eau pure et une dissolution loî^

,,,,-., de la dilTusion.

de sel commun, on voit que les moleculesde cette dernière substance s'échappent en partie du menstrue (jui les contient, et que cette diffusion se poursuit jusqu'à ce que la proportion des molécules salines et aqueuses soit devenue égale de part et

leur 1res sensil)le s'observa lorsqu'on ajoulait de l'eau à de l'acide sulfuiique précédeiunieut dilué au point de contenir ^|8 équivalents de base pour un équivalent d'acide (a). Or, dans les cas de ce genre, fuut-il attribuer le dégagement de chaleur à des actions moléculaires de l'ordre de celles qui déterminent l'adhésion de l'eau sur tout corps solide que ce liquide est susceptible de mouiller, et qui, en s'exerçant , produisent , comme M. Pouillet l'a constaté, une certaine élévation de température (6) ? Ou bien, faut-il supposer que Taflinité chimique de l'acide pour l'eau puisse s'étendre sur un groupe extrêmement considérable de molécules de ce liquide basique? et alors, de même que dans le premier cas, où sera la limite de cette intluence? Dans l'état actuel de la science, ces questions ne me paraissent pas solubies, et d'ailleurs je ne crois pas que la distinction cuire les forces attractives dites chimiques et physiques soit aussi fondée qu'on l'enseigne généralement dans nos écoles.

(1) Le phénomène de la diffusion des liquides dans les milieux liquides a été étudié avec beaucoup d'attention par l'un des chimistes les plus habiles de l'Angleterre, M. Th. Graham (c).

Pour mesurer le pouvoir diiïusif d'une dissolution saline ou de toute autre substance dans un milieu quelconque, ce savant a fait usage d'une méthode expérimentale très simple.

Un flacon à large goulot est renipU de la dissolution saline et placé dans un grand vase que l'on remplit ensuite avec de l'eau pure, de façon que ce dernier liquide dépasse de beaucoup le bord supérieur du llacon, et que pendant l'opération la dissolution saline n'ait pas été notablement agitée par des courants produits dans le bain où elle plonge. Au bout d'un certain temps, on recueille une cer^ taine quantité de Teau du bain, et l'on détermine, par évaporalioa ou par l'emploi de réactifs titrés, la proportion de matière saline qui s'y trouve répandue et qui lui a été fournie par la dissolution contenue dans le flacon ouvert et immergé (d).

{a) Graham, Expériences sur la chaleur dégagée par les combinaisons chimiques {Annales de chimie et dephysique, 3' série, 4843, t. VIII, p. 175).

(h) Voyez ci-dessus, pages 77 et 84.

(c) Graham, On Ihe Diffusion of Liguids (Philos. Trans., 1840, p. 1). — Supplément. Observ. on the Diffusion of Liquids {Philos. Trans., 1850, p. 805). — Additional Observ. on the Dlffw sion of Liquids {Pliilns. Trans., liibl, p. 483).

{d) T. Graham, Op. cil. {Philos. Trans., 1840, p. 1, llg. 2).

d'autre ; mais que ce mouvement cxpansif diminue d'intensité à mesure que l'expérience avance et que l'équilibre parfait ne s'établit que très lentement. En effet, la diffusion est d'autant plus rapide, que la différence est plus grande entre la proportion du sel dans les deux liquides; et pour mieux constater cette proportionnalité entre la quantité de la matière saline qui existe dans une dissolution et celle qui se répand dans un liquide adjacent, il suffit de placer dans autant de bains de môme volume quatre vases contenant de l'eau chargée de chlorure de sodium dans les proportions de 1, 2, o et li centièmes, puis, au bout d'un temps voulu, une semaine, par exemple, de déterminer la quantité de sel qui se sera répandue dans l'eau de chacun de ces bains : on verra que ces quantités seront entre elles dans les mêmes rapports que dans les dissolutions, c'està-dire comme 1, 2, 3, Il (]).

Il résulte aussi des expériences de M. Graham que la rapidité de la diffusion croît, dons certaines limites, avec l'élévation de la température (2).

La rapidité avec laquelle la diffusion s'effectue varie beaucoup, suivant la nature des substances qui se répandent dans

(1) Ces expériences ont été faites par M. Giaham (a) ; mais je dois ajouter que pins récemment M. Beilslcin, sous la direction de M. Joliy, a examiné la proposition de ce cliimisle, relative aux rapports existant entre la rapidité de la diffusion et la proportion de sel, et qu'il n'a pas trouvé un accord si parfait; il pense donc que cette loi n'a qu'une exactitude approximative (6).

(2) Ainsi, dans des temps égaux, des dissolutions également cliargées de

chlorure de sodium ont répandu dans le bain circonvoisin 10 parties de sel quand la température était d'environ Zi degrés, et 13,6 quand la température était d'environ 19 degrés (c).

L'inlluence accélératrice de l'élévation de la température sur le pouvoir diffusif de diverses dissolutions salines est également mise en évidence par les expériences suivantes, faites, les unes à 15 degrés, les autres à 3 degrés, avec des liquides contenant un dixième de matière saline. La quantité de sel

(a) Graham, Op. cit. {Philos. Traits., iS50, p. 0).

(6) Beilt-tciii, Ueber die Diffusion von Flûssigkeiten (Liebig's Annalen, 1850, 1. XCIX, p. 165).

[cj C.raliani, Up. cit., p. 0.

un menstrue et aussi suivant la nature de celui-ci. Par exemple , dans une série d'expériences comparatives faites par M. Graham dans des conditions semblables, le temps employé pour la diffusion de 3 parties d'albumine dans un bain d'eau pure a suffi pour la dispersion de 13 de gomme, de 2G de sucre, de 51 de nitrate de soude , de 58 de chlorure de sodium, et de 69 d'acide sulfurique monoliydraté. L'alcool ne possède qu'environ la moitié du pouvoir diffusible de ce dernier corps ; mais l'ammoniaque, la potasse, et surtout l'acide chlorhydrique, se répandent dans l'eau avec une rai)idité beaucoup plus grande (1).

Ces différences ne coïncident pas avec le degré d'aflînité plus ou moins considérable des substances solublesdansle menstrue. Ainsi le chlorure de sodium a plus d'aftiuité pour l'eau que le

DitTuslbililé

inégale

(les dilTérenls

corps.

supposé anliydrc, qui s'est répiindne dans le bain pendant des temps égaux, était dans la proportion suivante :

Chlorure de sodium.

Nifrale de soude . .

Chlorure d'ammonium

Amylafe de potasse.

— d'ammoniaque. .

Chlorure de baryum.

Sulfate d'eau ....

Sulfate de magnésie.

Sulfate de zinc . . .

On voit qu'en généial l'accroissement de la ditTusibilité qui accompagne l'élévalion de la tempéfature est d'autant plus grand que le pouvoir diffusif est lui-même plus considérable (a).

(1) Ainsi, dans des solutions d'égale densité, lorsque les produits de la dif-

fusion du chlorure de sodium étaient 12 et ceux de l'acide sulfurique 18, la quantité d'acide nitrique dispersée était de 28, et celle de l'acide chlorhydrique de oh {b).

Les expériences de M. Beilstein ont conduit ce physicien à évaluer de la manière suivante le pouvoir dilTusif des divers sels qu'il a étudiés , la diffusion de chlorure de potassium étant prise pour unité :

Chlorure de potassium. ... 1

Salpêtre 0,9487

Chlorure de sodium 0,8337

Bichromate de potasse. . . . 0,7453

Carbonate de potasse .... 0,7371

Sulfate dépotasse 0,6987

Carbonate de soude 0,5436

Sulfate de soude 0,5309

Sulfate de magnésie 0,3857

Sulfate de cuivre 0,3440 (c)

(a) Graham, Op. cit. {Philos. Trans.. 1850, p. 12).

(6) Idem, ibid. {Philos. Trans., 1850, p. 10).

(c) Beilstein, Op. cit. {Ann. filr Chemie undPharm., 1850, t. XCIX, p. 105).

chlorure de potassium ; mais ce dernier sel, étant dissous, se répand plus rapidement dans ce liquide (1). inniicnce Lorsquc deux sels qui sont susceptil^les de se mêler sans se

lie la diffusion

sur combiner ni se décomposer, coexistent dans une dissolution, ils

la composition

chimique se répandent dans l'eau adjacente d'une manière presque indé-

des liquides. , , ,

pendante et avec un degré de vitesse qui est règle principale-

(1) On peut, jusqu'à un certain mosplif're, question qui avait été déjà point, estimer l'affinité d'un sel pour étudiée par M. Bliicher et quelques l'eau par la force de résistance que ce autres physiciens (6), M. Harzer a décorps oppose à la transformation de terminé avec beaucoup de soin l'augce liquide en vapeur, ou, en d'autres menlation de poids qu'elles offrent par termes, par l'élévation du pointd'ébul- suite de leur exposition à l'air, dans lition de la dissolution saturée. Or la des conditions identiques, et a obtenu comparaison des données fournies de ainsi les résultats numériques sulla sorte avec la quantité des produits vants :

de la diffusion ne laisse apercevoir Augmentation

aucune relation constante entre ces po,u,™"'ait

deux phénomènes. On en pourra JU- Acide sulfm-ique monoludralé. 105,1

ger par les exemples suivants : Sulfate de soude 50,7

Acide acétique 40,7

PriinI Produit ,,, . i j- nn n

(lYbuiiition. lit- In Glilorure de sodumi 39,3

■''ff""'""- Chlorure d'ammonium .... 28,3

Chlorure de sodium . . 107,7 100,0 o, , . . ■ aa o

Chlorure de potassium .... 2s, 8

Chlorure do potassium. 105,0 118,7 o if . j -• oo

Sulfate de magnésie 8,6

Nitrate de soude. .. . 104, i 96,4 m u , j j «a/,

Phosphate de soude 4,2 (c)

Bisulfate de potasse . . 103,9 118,2

Sulfate de magnésie. . 101 ,1 95,5 q, \^^^^^ ^g.j^,,, ^j^ ^.^■^^. ^^^^ ,p p^,,.

Sulfate de cuivre. . . . 100,8 28,7 . ,.(>• -c i i i i i-

voir diiiusu du chlorure de sodi'.ini

Je dois ajouter cependant que est presque aussi élevé que celui de

M. Graham considère rensenible de Facide siilfurique, et les expériences

ses recherches comme étant favorable de M. Graham montrent que la diffu-

à rbypolbèse d'une relation entre la sion du chlorure de potassium se fait

dill'usibilité et l'affinité (o). plus rapidement que celle du chlorure

Pour apprécier le de<,'ré relatif de de sodium, tandis que, sous le rapport

la puissance attractive exercée par du pouvoir hygroscopique, la première

diverses substances chimiques sur la de ces substances est inférieure à la

vapeur aqueuse répandue dans l'at- seconde.

(a) Graham, On the Diffusion ofJAquids {Philos. Trans., 1849, p. 5).

{!>) H. von Bliicher, Ueber das Vermôgen verschiedener Salze Wasser aus der Atmnsphôre auszuziehcn (l'oggendorff's Annalen, 1840, t. L, p. 541).

— Schwedc, De hygroscopicitale, disscrt. inaug. Dnrpat, 1851.

■ — Bucklicim, Bcitràge iur Lchve von der Endosmose (Arch. filrphysiol. Heilk., 1853, t. XII, p. 217).

(f) tlarzci', Beitràge zur Lehre von der Endosmose [Archiv (iir physiologische HeUkurtde, 185fi, t. XV, p. 232 et. 235).

ment par la diffusibilifé propre de chacune de ces substances ; souvent même l'inégalité qui existe à cet égard se prononce davanlage, et il résulte de ces différences dans le mouvement expansif que la diffusion peut devenir une cause de séparation entre les matières diverses mélangées dans un mêmemenstrue. Ainsi les sels à base de potasse sont plus diffusibles que ceux à base de soude, et par conséquent, si une dissolution contenant une proportion déterminée de deux de ces sels se trouve en contact avec de l'eau pure, elle perdra, dans les premiers temps de l'expérience, plus du sel potassique que du sel sodique, et les proportions relatives de ces deux sels changeront tant dans la dissolution primitive que dans le bain (1) ; circonstance dont il faut tenir grand compte lorsqu'on veut analyser les phénomènes qui accompagnent le transport des liquides de l'extérieur dans l'intérieur de l'économie animale.

Enfin il est également important de noter que la diffusion d'un sel n'est pas notablement rolenlie {)ar la préexistence d'un autre sel dans le liquide on il se répand, particularité qui con-

(1) Dans une des expéi ieiices faites par M. (ira lia m, une dissolu; ion de poids égaux de carbonate de soude anhydre et decliiorurede sodium dans 100 parties d'eau fut placée dans un vase ouvert au fond d'un bain d'eau distillée. Après sept jours de contact, le bain contenait un mélange des denx sels dans la proportion de 31,3 de carbonate de soude pour 6S,7 de cblorure de sodium. Pans le réservoir intérieur, contenant la dissolution primitive, la proportion de carbonate, au lieu d'être de 50 pour 100, comme au commencement de l'expérience, s'était donc élevée à près de 69 pour 100, et celte dissolution s'était surtout appauvrie

en sel commun. Dans une expérience anidoguc fuite sur un mélange de carbonate de potasse et de carbonate de soude en poids égaux, les produits de la dilïusion furent dans la proportion d'environ 36 p. 100 de ce dernier sel pour(i/idu premier. Quelquefois même la dilîusibilité inégale de deux sels susceptibles de naître par double décomposition peut devenir la cause déterminante de celle décomposition. Ainsi du bisulfate de potasse peut être transformé de la sorte en sulfate neutre de potasse et en sulfate d'eau ou acide sulfurique hydraté. L'alun potassique se modifie également sous l'intluence de cette force moléculaire {a].

(a) Graham, Op. cit. {Philos. Trans., 1849, p. 15, 17 et 19).

stitiie un nouveau trait de ressemblance entre ce phénomène et l'expansion des gaz.

Déplacement ])^i^^ jgg (.r,g ç[q niélan"es de liquides dont ie viens de parler,

réciproque <^' i d i '

des liquides, je n'ai tenu compte que de la manière dont la substance logée dans le réservoir intérieur se répand dans le menstrue extérieur, etje ne me suis pas occupé de ce qui pourrait s'introduire de ce dernier milieu dans le liquide dont le réservoir est rempli. Effectivement, dans certaines circonstances ce déplacement est nul ou tout au moins insignifiant. Ainsi, quand le degré de dilution de la liqueur saline est tel que la distance entre les molécules du corps dissous est supérieure au double du rayon de la sphère d'attraction sensible de chacune de ces molécules sur la substance du menstrue, il est évident que cette attraction ne saurait exercer aucune influence appréciable sur les molécules du bain extérieur qui se trouvent à une distance plus grande, et que par conséquent aucune force ne sollicitera celles-ci à pénétrer dans le sein de la dissolution saline qui occupe l'intérieur du réservoir. Le mélange ne sera déterminé que par la répulsion mutuelle des molécules du corps en dissolution, et la distribution uniforme de celles-ci dans les diverses parties des deux liquides ne sera produite que par le passage d'un certain nombre de ces particules de l'un des menstrues dans l'autre.

Mais si la dissolution saline ou autre dont le réservoir diffusant se trouve chargé est dans un état de concentration tel que les effets de l'attraction mutiielle des molécules du corps en dissolution et du menstrue se fassent sentir au delà des limites du groupe de particules du liquide dissolvant dont chaque particule du corps dissous est entouré, le phénomène deviendra plus complexe. Les molécules du corps dissous, en même temps qu'elles tendent à s'écarter entre elles et à se répandre au loin dans le nouveau milieu qui leur est ouvert, attireront aussi à elles un nombre plus considérable de particules du meusliMie,

THÉNOMÈNES OSJIOTIQUES. 109

et, pour obéira cette attraction, une portion du liquide extérieur pourra pénétrer dans le réservoir et s'y mêler à la substance constilutive de la dissolution. Il y aura donc entre les deux masses fluides deux mouvements en sens opposé, un courant de diffusion qui se portera de la dissolution dans le liquide adjacent, et un courant déterminé par l'attraction moléculaire qui ira de ce dernier milieu dans la dissolution.

S 0. — Faisons maintenant un pas de plus: supposons que inm.ence

-^ w . d'un liquide

deux liquides miscibles et de nature différente, que j'appellerai intermédiaire A et B, soient placés dans un vase cylindrique et séparés entre formation

, , des mélanges.

eux par un troisième liquide G, d'un poids spécifique intermédiaire, qui ne serait miscible qu'à l'un des premiers, par exemple à B, et appliquons à l'examen des phénomènes qui doivent se produire les principes fournis par l'étude de la diffusion.

Il est évident que B et C se mêleront d'abord, et que par conséquent un certain nombre des molécules de B se répartiront d'une manière uniforme dans l'espace occupé par C. Une partie de ces molécules, en parvenant ainsi à la surface opposée de C, se trouveront par conséquent en contact avec A . Or, A et B sont miscibles, et par conséquent les molécules de B doivent pénétrer aussi dans l'espace occupé par A, soit pour s'y répandre en obéissant seulement à la force diffusive qui les anime, soit pour satisfaire à la force d'attraction adhésive ou à l'affinité chimique qui peut exister entre elles et les molécules de A. Le liquide A, n'étant pas miscible à C, ne pourra se déplacer de la même manière pour aller vers B, et par conséquent le mouvement de translation ne se fera que dans une seule direction ; C sera traversé par un courant du liquide B qui passera peu à [)eu dans A, et ce déplacement ne devra s'arrêter que lorsque la totalité de B aura pénétré dans C, et que celles de ses molécules qui y seront demeurées s'y trouveront à des distances compatibles avec la nouvelle constitution du liquide A.

M. Lhermite a réalisé ces conditions en plaçant dans un tube

une coloiHio de chlorolbriiie, puis inie couche d'eau, et audessus de l'eau une cuuclie d'éther. Le chloroforme ne pénètre pas dans l'eau, mais l'édier se répand peu à peu dans ce li(piide, et arrive ainsi en rap|)ort avec le chloroforme pour lequel il a de l'affiiiilé ; il passe donc graduellement daiis ce dernier liquide, et ce mouvement persiste jus(ju'à ce que la totalité de la couche d'éther superposée à l'eau ait disparu en s'enibnçant dans les liquides sous-jacents; enfui, on remarque en môme temps (pie le chloroforme augmente de volume, tandis que la couche d'eau conserve, à peu de chose près, son épaisseur primitive (1).

§ 10. — Substituons maintenant à la couche d'eau qui, dans solides l'expérience précédente, séparait entre eux le chloroforme et E.iria formation j'^lj nac cloisou [lorcuse. Si ce diaphragme est également

ries raelaiiges. ^ i l i o o

perméable aux deux liquides, il est visible que sa présence ne pourra ipie ralentir leur mélange et n'introduira aucun changement important dans le caractère de ce phénomène (2). Une

Influence

des

diaphragmes

(1) M. Lhermite a varié ces expériences sur les phénomènes osmoliques délerminés par l'interposition d'nne cloison fluide entre deux liquides miscibles, et il a vu que toujours les résultats étaient conformes à ce que la théorie indique eu égard à la solubilité connue des liquides réagissants (a).

(2) Il est probable que c'est à raison d'une disposition de ce genre que les efl'els osmotiques sont toujours très faibles ou même nuls , quand on sépare entre eux les liquides réagissants à Taide de cloisons faites avec diverses substances inorganiques très perméables, telles que des lames minces de grès tendre, de calcaire grossier ou de porcelaine

dégourdie. En employant ces corps, Dutrochet n'a pu obtenir aucune action endosmotique sensible à l'aide du sucre, de la gomme ou de l'alcool : les liquides prenaient le même niveau dans le bain extérieur et dans l'endosmomètre. Mais en employant dans les mêmes conditions des lames d'argile blanche (ou terre de pipe;, ce physiologiste a obtenu une ascension assez grande du liquide dans l'intérieur de l'instrument (6). Des résultais semblables ont été obtenus par M. Graham à l'aide d'un endosmomèlre dont le réservoir était formé par un de ces vases poreux de terre cuite dont on fait usage dans la construction de la pile galvanique de Grove (c).

(a) Lhermite, Recherches sur l'endosmose {Comptes rendus de l'Académie des sciences, 185i, t. XXXIX, p. 1179, elAiin. des sciences nat., partie hotanique, 4*série, t. 111, p. 78). (6) Diilrocliel, Op. cit. (Mnnoin's, t. I, p. 21 et siiiv). (C) Grahani, On Osmolic Force (Philos. Trans., 185i, p. 180).

partie de l'éther se répandra dans le chlorolbrine, et une partie du chlorolbrine se distribuera dans l'espace occupé par l'étlier. Mais si la substance de la cloison perméable ressemblait à celle de l'can, en ce sens qu'elle se laisserait traverser par l'éther sans livrer passage au chloroforme, il est évident ({uc les effets produits par la juxtaposition de ces deux liquides seraient très différents et ressembleraient en tout à ce que nous avons vu dans l'expérience précédente. L'éther, appelé dans les lacunes interstitielles du dia[)hragme par l'attraction capillaire, arriverait en contact avec le chloroforme, et là serait sollicité à pénétrer dans ce liquide par l'attraction chimique ou [tliysique exercée sur ses molécules jiar celles de ce dernier liquide. Le chloroforme enlèverait donc sans cesse à la (doison une portion de l'éther dont elle serait imbibée, et la cloison à son tour en absorberait une quantité correspondante puisée dans le liijuide en contact avec sa surface opposée. Un courant se dirigeant de l'éther vers le chloroforme serait donc établi à travers le diaphragme, et le premier de ces liquides se trouverait transporté dans le sein du second, dont le volume augmenterait proportionnément à la quantité d'éther qui aurait été de la sorte ajoutée à sa propre substance. Il y aurait donc là production d'un phénomène d'osmuse^ et ce phénomène serait la conséquence des osmose, effets combinés de trois forces : la résistance opposée par le diaphragme à tout passage du chloroforme vers l'éther; l'action capillaire de cette cloison sur l'éther, action qui amènerait ce liquide de l'une de ses surfaces à l'autre et le mettrait à la portée du chloroforme; enfin, l'attraction mutuelle de ces deux liquides.

Des résultats analogues s'obtiennent dans d'autres expériences. Ainsi Dutrochet a vu que si l'on place entre un certain volume d'eau et une quantité quelconque d'alcool une cloison mince de caoutchouc, le volume de l'eau ne tarde pas à augmenter aux dépens de celui de ce dernier liquide. Tant que la

cloison conserve ses qualités normales, elle ne se laisse pas traverser par l'eau, mais elle livre passage à l'alcool, qui se trouve alors attiré par l'eau adjacente et s'y mêle en quantité considérable (1).

Mécanisme Pour quc la clolsou poreuse placée entre deux liquides /endosmose, hélérogèncs et miscibles détermine l'accumulation d'une de ces substances dans l'espace occupé par l'autre, et l'augmentation du volume de cette dernière, il n'est pas nécessaire que ce diapbragme soit imperméable pour l'une et admette l'autre: il suffit que l'action capillaire qu'elle exerce sur les deux liquides soit inégale en intensité, condition qui est presque toujours réalisée quand les cavités confluentes creusées dans son épaisseur et ouvertes à ses deux surfaces opposées sont de très petites dimensions , ainsi que cela a lieu dans les membranes organiques : par exemple, dans les tuniques de la vessie ou de l'intestin d'un Animal quelconque. Effectivement , le géomètre Poisson a montré que dans ce cas les deux liquides peuvent de prime abord s'engager dans les deux extrémités de ces canaux capillaires, mais que celui de ces corps qui y est appelé avec le plus de force doit repousser l'autre, et s'avancer dans toute l'étendue de ces passages jusqu'à la surface opposée, pourvu que ceux-ci n'aient pas une longueur trop considérable. Afin de simplifier l'examen de ce phénomène, supposons que la cloison perméable soit représentée par un seul canal de très petit diamètre, un tube capillaire de verre, par exemple, et que les deux liquides mis en relation par ce conduit étroit soient de l'eau et de l'alcool. Nous

(1) L'étoffe dont Dutrochet a fait verrons bientôt qu'après un certain

usage dans cette expérience était du temps, cette étoile, employée de la

taffetas gommé, c'est-à-dire enduit de sorte , cesse d'être imperméable à

gomme élastique ou caoutchouc. Nous l'eau (a).

(a) Uiilrocliot, De l'endosmose (Méin. pour servir à l'hislolre anatomique et physitiue des Végétaux et des Animaux, t. I, j>. 19).

PHÉNOMÈiNKS OSMOTIQL'ES. 113

avons vu au commencement de celle Leçon que chacune tie ces subslances est susceptible de mouiller le verre, et que par conséquent elle s'élève dans des tubes de ce genre en y formant un ménisque concave et en faisant équilibre à une certaine traction hydrostatique s'exercant en sens contraire. Nous avons vu aussi que, toutes choses étant égales d'ailleurs, l'eau monte de la sorte beaucoup plus haut que ne le fait l'alcool. L'action capillaire exercée sur l'eau est donc beaucoup plus énergique que celle dont dépend l'ascension de l'alcool, et par conséquent, si ces liquides rencontraient des obstacles, ils tendraient à les vaincre avec des i)uissances inégales. Or, la colonne d'eau qui pénètre dans le canal capillaire y rencontre la colonne d'alcool qui s'oppose à sa marche, tout comme elle met de son côté obstacle à la progression de l'alcool. Ces deux colonnes, pour obéir à l'attraction capillaire, se reiiousseront donc mutuellement ; mais, comme la foire qui tend à faire avancer l'eau est beaucoui) plus grande que celle qui sollicite l'alcool à marcher en sens inverse, ce sera l'alcool <jui cédera, et l'eau continuera à se diriger vers rextrémité opposée du conduit, et ce liquide en envahira peu à peu toute la longueur, pourvu que la différence entre les deux forces contraires dont je viens d'expliquer le jeu soit assez grande pour effectuer ce mouvement. L'eau sera donc transportée à la surface de la cloison où se trouve l'alcool, et là elle sera sollicitée à se répandre dans la substance de ce li(iuide, soit par l'attraction adhésive et par rafiinité chimique qui tendent à les unir, soit par la force de répulsion que les molécules de l'eau exercent les unes sur les autres, quand, par suite de leur dispersion dans l'alcool, elles se trouvent à une certaine distance et doivent obéir aux lois de la diffusion (1).

(1) Les remarques faites par Poisson doivent s'exercer de la sorte («), et, montrent cjiic les actions < apillaires pour rendre le phénomène visible à

(fi) l'cisfon, Note sur des effets qui peuvent être ]ivoiltiils par la capillarité et l'aflinité des substances hétéicriènes (Jcvriwl île ph\jSH<i(,(iie itiWnseuiWe. {820, t. Vl, p. 301, et Annales de chimie et de jlnjsiiiiie, 1827, t. XXXV, p. 1)8).

II y aura donc établissemcnl d'un courant d'eau qui traversera le tube capillaire pour aller se répandre dans l'alcool et grossir le volume du liquide situé du côté de la cloison où se trouve cette dernière substance. Enfin celle-ci devra être considérée comme la cause de ce transport , et appelée en conséquence Yage7it usmogène.

Le phénomène que je viens de décrire est donc en tout semblable à celui que nous avons vu se produire en sens inverse, quand l'alcool était séparé de l'eau par une lame de caoutchouc qni ne livrait point passage à ce dernier liquide, et la théorie que j'ai donnée de l'iuie de ces expériences est applicable à Éiabiissenient l'autre. Mals, dans le cas dont il est ici question, de même que contre-courant, daus la plupart dcs phénomèttcs osmotiques, il y a quelque chose de plus : les effets se compliquent davantage, et pendant que le courant du liquide le plus facile à transporter traverse ki

l'œil nu aussi bien qu'à l'esprit, il suffit de répéter une expérience faile par le professeur Briicke de (Vienne).

Si Ton dépose sur la surface d'une lame de verre bien nclte une petite goulte d'buile d'olive, celle-ci conservera une forme convexe et ne mouillera pas le verre ; mais il n'en sera pas de même si l'on dépose sur le verre un peu d'essence de térébenlliine : ce liquide s'y étalera aussitôt en coucbe mince et mouillera la surface sous-jacenle.

L'attraction capillaire exercée par le verre sur ces deux liquides est donc d'inégale intensité ; elle est plus grande entre 1 essence et le verre qu'entre le verre et rbuile. Cela établi, amenons la nappe d'essence eu coulait avec la gouttelette d'buile. D'api è.^ ce qui précède, ou voit que l'essence, en tendant

à s'étaler sur le verre pour obéir à l'attraction adbésive dont je viens de parler devra repousser l'buile, et eflectiveiuent c'est ce qui a lieu. Dans un tube capillaire le résultat du jeu de ces forces moléculaires sera encore plus manifeste, et l'huile, tout en se mêlant à une certaine quantité d'essence, sera repoussée par ce dernier liquide, qui s'insinuera entre elle et la surface du verre (a).

C'est à raison d'actions attractives analogues que l'huile dont un tissu organique se trouve imprégné est peu à peu expulsée de celui-ci, quand on place le tissu ainsi chargé dans de l'eau ou dans une dissolution .saline liquide, qui ont sur la substance de ce corps poreux une attraction plus énergique que l'huile.

(a) Briicke, Beilrâge %ur Lelire von der Diffusion tropfbarllûseiger Kiirper durch poriise Scheidewânde (Poy:ge)idorfl"s Annalen, 1843, l. LVIll, p. 77).

PHÉNOMÈNES OSMOTIQIES. 151

cloison perméable pour aller s'unir à la substance osmogène, un courant inverse s'établit dans cette même cloison, et verse une certaine quantité de ce dernier corps dans le liquide silué du côté opposé. Ainsi , pendant que l'eau traverse la membrane perméable pour se rendre dans l'alcool, et que le mélange formé pai' ces deux liquides augmente de volume aux dépens de l'eau située de l'autre côté du diapln^agme, de l'alcool passe en sens inverse et va se mêler à l'eau. Il y a donc en réalité échange entre les deux liquides, et les diiïérences de volume qui résultent de ces mouvements dépendent de la valeur inégale des deux courants qui se croisent dans l'intérieur de la cloison. Pour s'en convaincre, il suffit d'analyser les deux liquides ; on trouvera que la proportion d'eau unie .à Talcool augmente à mesure que l'expérience avance, et qu'en même temps l'eau située du côté opposé de la cloison se charge d'une quantité croissante d'alcool jusqu'à ce qu'enfin le mélange soit devenu uniforme de part et d'autre.

Au premier abord, on pourrait croire que l'établissement de Lexofmose ces courants contraires dépend de l'existence de passages dit- „„ phénomène férents qui existeraient dans la substance de la cloison, et (jui seraient aptes à attirer avec plus de force dans leur intérieur les uns de l'alcool, les autres de l'eau ; mais cette hypothèse ne résisterait pas à la discussion, et d'ailleurs il est facile à montrer que les choses pourraient se passer de la même manière s'il n'existait qu'une seule voie de communication entre les deuxhquides. En cITet, nous venons de voir que l'eau appelée dans l'intérieur du canal pratiqué à travers le diapln^agme arrive en contact avec l'alcool qui baigne l'une des surfaces de cette cloison. Conformément aux lois de la dissolution des corps et de la diffusion des liquides miscibles les uns dans les autres, les molécules d'alcool (pii se trouvent ainsi en rapport avec une colonne capillaire d'eau doivent s'y répandre et s'y disperser; si la rapidité avec laquelle elles y progressent est supérieure à

celle du courant formé par cette même colonne aqueuse, elles |»arviendront ainsi, par l'intermédiaire de celle-ci, jusque dans la masse d'eau située du côlé o[)posé de la membrane et s'y répandront. 11 pourra donc y avoir dans le même canal un courant d'eau qui, mis en mouvement par l'action capillaire de la membrane et par la puissance attractive de la substance osmogène , ira vers cette dernière, et un courant opposé formé par les molécules de celle-ci qui se répandent dans l'eau par diffusion (Il

Dutrocbet, à qui l'on doit la connaissance de la plupart des faits fondamentaux relatifs aux pbénomènes osmotiques, a parfaitement démontré l'existence de ces courants inverses, et les a désignés sous des noms différents. Ainsi que nous l'avons

(1) Dulroclict supposait que l'endosmose était produite soil par l'électricité (a) , soit par quelque force inconnue liée à l'action vitale (6) ; inais celte hypothèse ne pouvait soutenir un examen sérieux.

Poisson a très bien rendu compte du rôle que les actions capillaires jouent dans le transport de l'un des liquides vers l'autre ù travers la substance de la cloison perméable, mais il n'a pris en considération qu'une portion des phénomènes osmotiques, et, par conséquent, la théorie qu'il cherche à en donner ne peut satislaire ni les physiologistes ni les physiciens (c).

i\I. Magnus s'occupa aussi du même

sujet, et pensa pouvoir expliquer tous les faits observés en tenant compte :

1° de l'inégalité de la force d'attraction entre les molécules des liquides diirérenls; 2° de la facilité inégale avec laquelle les divers liquides traversent la même ouverture capillaire (d). Effectivement cela rendrait compte de l'inégalité de niveau entre les deux liquides séparés par une membrane perméable, mais n'expliquerait pas le double transport en sens inverse qui s'opère à travers cette cloison. Quelques années plus tard, M. Rainey invoqua la force de diffusion des molécules en dissolution, pour expliquer ce qui se passe dans les actions osmotiques (e) ; mais cet auteur ne s'ap-

(rt) Dulroclict, L'agent immédiat du mouvement vitat dévoile, p. 133 et siiiv.

— Becqucifl, Traité de l'étectricili, t. IV, p. \<n cl smw — Traite de physique considérée dans ses rapports avec la chimie et les sciences naturelles, 1844, l. 11, p. 274 ci suiv.

(6) Itiilroclicl, art. Endosmosis (Toitit's Cyclop. of Anat. and Physiol., 1839, t. II, p. 110).

((•) Poisson, Op. cit. {Journal de pitysioloijic {\c }A:vj:cm\w, 182G, t. VI, p. 3(i1).

(d) Magnus, Ueher einigc Ersi heinungen der Capillarilàl (Poijsendorfr's Annalen, 1827, t. X, p. 81 ), ol Sur quelnues phénomènes de capillarité [Annales de chimie et de physique, 1 832, t. LI, p. 173 et siiiv ).

{e)G. r.iiirrey, On ihe Cause of Endosmose and E.cosmose {l'hilosnpliical Magaùne, 18i0 t. XXIX, p. 1711).

déjà vu, le courant fort, c'est-à-dire celui qui se rend au liquide dont le volume augmente , est appelé par ce physiologiste le courant endosmotiqiie ; l'autre, qui répand une certaine quantité de la substance osmogène dans le liquide aux. dépens duquel l'endosmose s'effectue, est dit communément le courant exosmotique ; mais quelques auteurs préfèrent l'appeler le courant de diffusion.

Afin de rendre l'exposé des faits et les raisonnements qui s'y rattaclient plus faciles à suivre, io n'ai parlé jusqu'ici que des produits

^ '' ..-Il P^'' fl*^* liquides

phénomènes produits par la réaction de liquides dont la nature analogues,

... mais d'inégale

fondamentale est différente, telle que 1 eau et 1 alcool ; mais la densité. tliéorie que j'en ai donnée est également ap[)licable aux eftets osmotiques qui peuvent être déterminés par l'interposition d'une

Effets osmotiques

puya pas sur des faits assez probants pour faire prévaloir son opinion. La question du mécanisme de ces éciianges inégaux fut discutée aussi par plusieurs physiologistes de l'Aile magne, et les faits introduits dans la science par quelques - uns de ces savants sont d'une grande importance (a) ; mais ce sont surtout les recherches plus récentes de ]\IM. Briiclie, Ludwig et Grahain qui m'ont fourni les principales vues exposées dans la suite de cette Leçon, touchant le jeu

des forces qui concourent avec l'attraction capillaire, et l'adiiésion ou l'aflinité des liquides hétérogènes, à produire les ell'ets dont l'osmose est accompagnée [b). .le dois ajouter cependant que ce dernier expérimentateur ne me semble pas tenir assez compte du rôle de la capillarité dans la production de ces phénomènes, cl que je ne saurais adopter ses vues théoriques relatives à l'origine toute chimique des forces osmotiques.

(a) Jericliau, Veher das Zusammenstrômen flûssiger Kuvper, welche duvch porôse Lamelkn getrennt sind (Poggendorff's Atuialen dev Plnjsilc iind Chemie, i835, t. XXXIV, j). 013).

— Kûrscliner, art. Aui^-saugung (Wagiier's Handwûrtevbuch dev Physiologie, 1842, t. 1, p. 54).

— Vierordt, Bericht ilber die bisherigen die Endosmose betreffcnden Untersuchungen (Archiv fur physiologische.Heilkunde, 184G, t. V, p. 479). — Physik des organischen Sloffwechsels (Op. cit., -1847, t. VI, p. 651).

— Ph. Jolly, Experimeutalunlersuchungen ûber Endosmose {Zeitsclir. fiir rationelle Medicin, 1849, t. VII, p. 138 etsuiv.).

(6) Bidcko, De diffusione hiimonim per septa mortua et viva (Dissert, iiiaug.). Berlin, 1843. — Beitràge iiir Lchi-e von der Diffusion tropfbarlUissiger Korper duvch Scheidewcinde (Poggendorff's.4»)irt/f)i, 1843, t. LVIII, p. 77).

— Ludwig, Ueber die endosmolischen .-Equivalente nnd die endosmotische Théorie (Zeilschr. fur rationelle Medicin, 1849, t. VIII, p. 1 5 et suiv., et Lehrbuch der Physiologie des Meuschen, 1852, t. 1, p. 01).

— Th, Graham, On Osmotic Force (Philos. Trans., 1854, p. 179).

Et comme préliminaires des reclierclics de cet auteur sur la dilTusiou des liquide?, voyez ci-dessus, p. 103 et suiv.).

cloison perméable entre deux portions d'un même li(|uide qui se trouvent inégalement chargées d'une substance étrangère en dissolution dans leur intérieur ou entre deux liquides de même nature dont l'im serait pur et l'autre servirait de menstrue à une certaine quantité de matière étrangère , par exemple de l'eau distillée, et une solution aqueuse de chlorure de sodium. Nous savons que le sel commun est un corps qui attire l'eau avec une ccriaine force; l'étude des phénomènes d'imbibilion nous a npi)ris que les tissus organiques exercent une action capillaire plus intense sur l'eau que sur la dissolution saline. Nous pouvons donc prévoir que si de l'eau pure est séparée d'une dissolution concentrée de chlorure de sodium dans de l'eau par une cloison membraneuse, le sel déterminera un courant endosmoti({ue et appellera ainsi dans son sein l'eau du dehors. JMais nous avons vu aussi que les molécules de chlorure de sodium en dissolution dans un liquide tendent à se répandre uniformément dans la totalité de l'espace qui leur est offert par ce menstrue ; elles doivent donc faire effort pour s'avancer dans l'eau qui arrive dans la dissolution où elles se trouvent, et pour occuper ensuite l'espace que leur présente le volume du même liquide qui se trouve au delà du diaphragme. Ces molécules, en obéissant aux lois delà diffusion, formeront donc dans le liquide en mouvement dans les canaux de la cloison un contre-courant dirigé de la dissolution vers l'eau, et arriveront avec une certaine vitesse dans ce dernier liquide pendant qu'une portion de celui-ci se déplacera en sens inverse pour aller s'accumuler du côté du diaphragme où se trouve la dissolution saline, et se confondre avec celle-ci.

Ces échanges devront s'effectuer aussi entre les deux liquides lorsque ceux-ci seront des dissolutions de la même substance dans un mcnstrueidenlique, mais d'inégale densité, c'est-à-dire dont l'un contiendra une proportion [)lus grande de la matière dissoute, et les deux courants contraires ne devront cesser

PHÉNOMÈNES OSMOTIQLES. H9

complètement que lorsque la dislance entre les molécules de cette matière sera égale des deux côtés de la cloison, ou, en d'autres mots, le degré de concentration de la dissolution identi(iue dans les deux volumes du liquide séparés par la cloison perméable.

Nous voyons donc que pour se former nne idée nette de ces phénomènes, il ne faut pas considérer les passages capillaires de la cloison osmotique comme étant traversés à la fois par un ''licuiosmose courant du menslrue qui se dirigera vers la dissolution, et un courant de la dissolution qui se rendrait dans le menstrue, mais comme logeant un seul courant du liquide dissolvant dans l'intérieur duquel des molécules de la substance en dissolution se meuvent en sens inverse (1 ) ; et cette indépendance des mou-

Rcsuiiié

relatif

à la iintiire

des pliiMiomènes

d'ciulosmose

et d'oxosmose.

(1) Dutrocliet, et la plupart des antres physiologistes on chiiiiistes qui ont écrit sur rendosniose, n'envisagent pas ce phénomène d'une manière aussi simple, et pensent que l'échange entre les deux liquides ne consiste pas seulement dans le transport de l'un à travers la cloison et la dilïusion des molécules en dissolution dans la totaiilé de la masse du menstrue, mais résulte de l'établissement de deux courants plus considérables. Ainsi, quand de l'eau salée est dans l'cndosmomètre et de l'eau distillée dans le bain extérieur, ils supposaient que l'exosmosc consiste non pas dans la sortie d'un certain nombre de molécules de sel seulement, mais dans le passage du dedans au dehors d'un courant d'eau salée, c'est-à-dire de ces mêmes molécules escortées des molécules d'eau dont elles étaient entourées dans la dissolution ; mouvement qui serait accompagné d'un

transport en sens inverse d'un volume d'eau égal à celui de la dissolution qui s'écha])pe et à la dillérence qui se manifeste entre la quantité initiale et la quantité finale du liquide emprisonné dans l'endosmomètre. Dutrocliet dit positivement que ces deux courants doivent se trouver réunis dans chacun des canaux capillaires formés par les cavités interstitielles de la cloison endosmique (o); et M. Liebig semble avoir voulu donner une démonstration matérielle de ce mode d'échange, lorsque, au lieu de charger son endosmomètre d'une dissolution saline ordinaire, il y place du sel dissous dans de l'eau colorée en bleu. Etlectivement , dans cette expérience, on voit la teinte bleue se répandre de proche en proche dans le bain pendant que l'eau de celui-ci traverse la membrane en sens inverse pour entrer dans l'appareil et s'y mêler à la dissolution saline (6) ;

(a) DiUrochet, De l'endosmose {Mémoires, t. I, p. 97).'

{b} Liebig, Op. cit. {Atinales de chimie et de physique, 3« série, 4849, t. XXV, p. 382).

120 ABSOKPTION

vemeiits des molécules de ce dernier corps, lors même (]Lie celui-ci serait uni à la substance du menstrue par des attractions puissantes, est facile à comprendre, car elle serait assurée au moyen d'une série de décompositions et de recompositions successives des groupes d'atomes constitués par les deux corps en présence. Supposons, par exemple, que la dissolution soit for-

mais ce pliéiioniène ne prouve en aucune façon que de l'ean soit sortie de rendosmonn'tre en même temps que de Teaii y entrait ; car du moment que la dissolution de matière lincloriale se trouvait en contact avec de l'onu pure, les molécules de cette matière, en vertu des lois de la dillusion , devaient tendre à se distribuer uniformément dans cette eau et à se répandre dans le bain circon voisin, absolument comme le font les molécules salines dans les expériences de diffusion ordinaire. Je ne comprendrais pas comment un courant d'eau chargée de sel ou de matière colorante pourrait avancer dans un canal étroit qui est parcouru en sens inverse par un courant dont la direction est contraire et dont la puissance est plus grande ; mais il est facile de concevoir le mouvement progressif des molécules de sel ou d'indigo dans le sens de chacun des (ilets capilhiires d'eau qui s'avancent en sens inverse : et lors même que ces molécules seraient unies à un groupe plus ou moins considérable de particules d'eau, soit par le jeu d'affinités chimiques, soit par simple attraction adhésive, leur transport indépendant n'en serait pas plus difficile à comprendre, car il s'effectuerait, à l'aide d'une série de

décompositions et de recompositions successives de ces groupes moléculaires, de la même manière que l'hydrogène séparé de l'oxygène par la décomposition de l'eau, au pôle positif de la pile, se trouve transposé au pôle négatif à travers le bain intermédiaire, phénomène qui a été donné, il y a plus d'un de mi- siècle, par Grothuss.

Ce sont principalement les recherches importantes de ]\I. Briicke et de M. Graham qui ont fait connaître le rôle de la diffusion dans la production des phénomènes osmotiques (a).

En effet, l'indépendance des mouvements de l'eau dans les cas d'endosmose, et par conséquent la possibilité d'une indépendance égale pour les molécules d'un sel ou de tout autre corps en dissolution, a clé mise en lumière par une expérience de M. Briicke. Ce physiologiste a constaté que si l'on plonge dans une dissolution d'acétate de plomb la cloison membraneuse formée par un morceau de vessie et fixée à l'extrémité inférieure d'un tube , et si , après l'avoir laissée s'imbiber de ce réactif, on verse dans le tube une dissolution de bichromate de potasse , ce dernier sel pénètre promplement dans la membrane et y donne lieu à un pré-

(rt)Bruclie, Beitràge zur Lehrevoii der Diffusion tropibar/lûssigev Kôrpo' dwch p )rosc S;heidewânde (Poj,'i5cn'loi'IT's Annalen der Plujsik und Chimie, 1843, l. LVIII). — Graliain, Ou Osmolic Force {Philos, Traiis., 1854, p. 178).

PHÉNOMÈNES OS.MOTIQUES. 121

mée par du chlorure de sodium dans de l'eau, et. ([ue ce soit aussi dans de l'eau que la diffusion s'opère : les molécules d'eau qui, dans le premier de ces liquides, entourent chaque molécule de sel, resteront en place et n'accompagneront pas cette dernière dans son voyage ; chaque grou[)e de molécules déjà formé d'après les lois de la dissolution abandonnera des molé-

cipité de chromale de plomb ; mais, de même que racétale de plomb, il ne pénèlre pas au delà, et il ne se forme de précipité ni dans l'un ni dans l'autre des deux liquides. Cependanti si l'on sature alors avec du sucre la solution d'acétate de plomb, on voit le volume de celui-ci augmenter pendant plusieurs jours aux dépens de l'eau de la dissolution de cbromate de potasse, sans que la transparence des liquides soit troublée ni d'un côté de la cloison membraneuse ni de l'autre. Il est donc visible que c'est de l'eau pure qui a passé à travers celle-ci pour se rendre de la solution plombique dans la dissolution du chromale, et que l'action osmotique ou capillaire de la membrane a déterminé la séparation des molécules d'eau et de cbromate polassique qui se trouvaient mêlées ou combinées dans la dissolution située du côté électropositif de l'appareil (a).

M. Buckheim (de Dorpat) a donné plus récemment une nouvelle théorie des phénomènes osmoliques, qui, au premier abord, peut sembler très différente de celle adoptée dans ces leçons, mais qui, en réalité, y ressemble beaucoup , excepté par les mots employés pour désigner les forces moléculaires réagissantes. M. Buckheim dislingue dans le tissu de la membrane osmotique

les parties solides et les parties poreuses ou lacunaires, et, eu ce qui concerne les premières, il pense que l'imbibition n'est pas un phénomène de capillarité, mais le résultat d'une combinaison chimique entre l'eau et la substance constitutive du tissu. Les molécules d'hydrate ainsi formées, qui occupent la surface en contact avec la matière osmogène , laquelle est avide d'eau, seraient décomposées par celle-ci et lui céderaient en totalité ou en partie lein- eau constitutive, mais se reconstitueraient aussitôt en enlevant aux molécules d'hydrate de la couche suivante une partie de l'eau constituée de celles-ci qui, à leur tour, en prendraient aux molécules d'hydrate adjacentes, et ainsi de suite, depuis la surface de la membrane qui est en contact avec l'agent osmogène jusqu'à celle qui est en contact avec l'eau pure et qui se réhydraterait aux dépens de ce dernier liquide. Il y aurait donc de la sorte un courant établi à travers la substance de la membrane du bain jusque dans le liquide osmogène, tout comme dans le cas où l'eau imbibée par la membrane y serait appelée et retenue par l'attraction adhésive au lieu de l'afTinité chimique. Quant au courant inverse formé par les molécules du sel ou de tout autre agent osmogène, M. Buckheim en rend

(a) Brùcke, Op. cit. (Poggeiidorrs Annalen, t. LVIII, p. 89J.

Cilles salines aux molécules aqueuses voisines pour leur fournir les éléments d'un groupe semblable ; il se reconstituera ensuite aux dépens du groupe qui le suit, et ainsi de procbe en proche. L'espèce d'atmos|)lière aqueuse dont chaque ])articule de sel est entourée conserve sa forme et sa gi-andeur ; mais sa matière constitutive change à mesure que sa translation s'effectue, et ce renonvellement s'opère sans difficulté, les forces attractives étant égales de [)art et d'autre, tout comme l'hydrogène dégagé de l'eau par la décomposition de ce liquide au pôle positif de la pile galvanique se transporte en apparence à travers le bain jusque dans le voisinage du pôle négatif par la décomposition et la recomposition de la série des atomes d'eau intermédiaires aux deux électrodes : pliénomène dont la théorie, donnée par

compte par la diffusion à travers les porcs ou ci>vit('S interstitielles de la membrane; il admet que la substance de celle-ci n'est pas apte à former avec ces matières des combinaisons chimiques comme elle en constitue avec l'eau, et que par conséquent le transport de ces molécules vers le bain ne peut se faire par les parties compactes de la cloison mend)raneuse, et a lieu seulement par les pores ou passages capillaires (a).

En réalité, la valeur proportionnelle des deux courants endosmolique et exosmotique serait donc réglée par le rapport existant entre la somme des espaces capillaires d'un certain calibre où les molécules de l'agent osmogène peuvent passer, et celle des parties d'une structure plus serrée où le liquide dont cet agent est avide peut seul pénétrer; et la différence entre la théorie de M. Buckheim et celle de

iMM. Briicke et Ludwig se réduit à considérer la pénétration de ce liquide dans la portion compacte de la membrane osmotique comme étant déterminée par le jeu d'affinités chimiques faibles, au lieu d'être due à l'attraction adhésive ou effet de capillarité. Nous avons déjà vu que la ligne de démarcation entre ces forces moléculaires est très difficile à établir, en supposant même que, d'après la nature des choses, il soit possible de la tracer autrement que d'une manière arbitraire ; et l'on rendrait la conception des phénomènes chimiques ordinaires moins facile et moins nette, si Ton attribuait à l'affinité tous les effets du même ordre que ceux dont il est ici question, car on se trouverait conduit de la sorte à considérer comme une combinaison chimique toute union qui s'établit entre un liquide et un solide, quand le premier mouille le second.

(a) Biichheim, Deitrage %ur Lehre von der Endosmose [Archiv fur physiologischc Ueilkiinde, 1853, t. XII, p. 217).

PHÉNOMÈNES OSMOTIQUES. l'iS

Grothus , il y a pHis d'un demi-siècle, est admise aujourd'hui par tous les pliysiciens.

En résumé, nous devons donc considérer les phénomènes Équivalents osmotiques comme consistant essentiellement en un échange «"dosmouqncs. entre deux liquides miscibles qui est déleruiiué à la fois par les attractions physiques ou chimiques exercées par les molécules hétérogènes de ces cor|)s les unes sur les autres, et })ar le pouvoir diffusif des molécules des substances en dissolution ; échange qui est réglé, quant aux proportions dans lesquelles il s'effectue, par Taelion capillaire inégale que la cloison perméable exerce sur les matières que cette cloison sépare.

On désigne généralement sous le nom iV équivalents endosmotiques les quantités des diverses substances réagissantes qui, par suite de ces échanges, se substituent à une unité de volume de l'une d'elles dans l'espace occupé par celle-ci, et il est évident que les changements (jui s'observent dans le volume de chaque liquide à mesure que l'action osmotique se poursuit, doivent dépendre de la valeur de cet équivalent. Enfin il est également aisé de comprendre que pour évaluer la puissance osmogène d'un corps, il faut tenir compte, non-seulement de l'accroissement déterminé de la sorte dans son volume, mais aussi des pertes de substance qu'il subit pendant que ce i)hénomène se produit, et qui sont masquées par l'effet de cette substitution (1).

(1) Al. Pli. Jolly fut le premier à faire une élude spéciale des substiuitioiis osmotiques, et à désigner, sous le nom à" équivalents endosmotiques, les quantités d'une substance qui remplace une autre dans les éclianges ainsi effectués ; mais cet expérimentateur pensait que ces quantilés sont constantes, opinion qui a du être aiîandonnée.

Pour déterminer Véquivalent en-

dosmotique d'un corps, M. Jolly place un poids connu de celte substance soit à l'état solide, soit en dissolution, dans un vase dont le fond est formé par une membrane perméable (de la vessie de cochon), et plonge de quelques millimètres seulement dans un bain d'eau distillée, dont le volume est très considérable et que l'on renouvelle souvent, ou mieux encore qui se renouvelle sans cesse à l'aide

12/l ABSORPTION.

Je ne prétends pas que les forces moléculaires dont je viens d'expliquer le jeu soient les seules qui puissent contribuer à. la production des effets osmotiques, mais elles peuvent suffire pour déterminer les déplacements de matière qui constituent le phénomène dont l'étude nous occupe ici, et, daus la plupart

d'un courant, de manière ù rester toujours à peu près pure, malgré la diffusion de la matière osmogène. L'appareil est disposé de façon à maintenir à peu près l'équililjre hydrostatique entre les deux liquides, malgré l'augmeiilalion de volume de celui qui occupe rinlérieurde rendosmomètre, et l'expérience se prolonge jusqu'au moment oii la totalité de la substance osmogène déposée dans cet instrument s'est répandue au dehors et a été remplacée par de l'eau que l'on peut considérer comme pure. On détermine alors le poids du liquide qui s'est substitué ainsi au corps osmogène, et l'on compare ce poids à celui

de ce dernier corps au commencement de l'expérience, en ramenant ce dernier poids à une valeur constante choisie comme unité de mesure : un gramme , par exemple. En expérimentant de la sorte, M. Jolly a trouvé que, dans les conditions où il se plaçait, les quantités d'eau accumulées dans l'endosmomèlre en remplacement d'une même substance osmogène ne variaient que peu, mais que ces quantités dilTéraicnt beaucoup suivant la nature de ces substances (a). Le tableau suivant résume les résultats ainsi obtenus , en supposant que le poids de chaque substance osmogène était d'un gramme :