Absorption des g^az par les solides : occlusion

Le charbon de bois, porté au rouge pour chasser l'air qu'il contient déjà et éteint sous le mercure, possède la propriété d'absorber les gaz en quantité considérable : ainsi 1 c. c. absorbe 178 c. c. de gaz ammoniac, 166 c. c. d'acide chlorhydrique, etc. Le poids de gaz absorbé est sensiblement proportionnel à la pression, et diminue quand la température s'élève. Les métaux jouissent de propriétés analogues ; Graham a désigné ce phénomène sous le nom à'occlusioii : le platine, et surtout la mousse de platine, absorbent énergiquement les gaz. L'argent spongieux absorbe l'oxygène, le fer au rouge sombre l'oxyde de carbone ; l'aluminium, le magnésium, le palladium absorbent l'hydrogène. Avec ce dernier métal, le volume absorbé est considérable, mais il se forme une véritable combinaison.

L'absorption des gaz par les solides est souvent accompagnée d'un notable dégagement de chaleur.

Dissolution des solides et des gaz.

196. Dissolution des solides par les liquides. — La plupart des solides mis en contact avec un liquide convenable-

ment choisi peuvent passer eux-mêmes à l'état liquide, de manière à former un mélange homogène : c'est la dissolution. Ce phénomène est souvent accompagné d'un grand dégagement de chaleur; il peut aussi se produire une combinaison entre le solide et son dissolvant. La dissolution présentant de grandes analogies avec la fusion, nous renverrons son étude complète à la partie qui traite de la chaleur.

197. Dissolution «les gaa; par les liquides. — Les gaz placés au contact d'un liquide sont souvent absorbés pour former un mélange liquide qu'on nomme dissolution. La dissolution est souvent accompagnée d'un dégagement de chaleur. La quantité de gaz dissoute par un même volume de liquide dépend de la nature du gaz et de celle du liquide, et aussi de la température et de la pression.

On appelle coefficient de solubilité d'un gaz par rapport au liquide le volume de ce gaz mesuré à 0° et sous la ijression de 760 inm., que peut dissoudre un litre du liquide dans les mêmes conditions de pression et de température, ce coefficient diminue quand la température s'élève. Dans le cas où il ne se produit aucune action chimique entre le gaz et le liquide, la dissolution se fait d'après les deux lois suivantes, dont la première a été indiquée par Henry en 1803 et la seconde par Dalton en 1803:

1" LOI : A une température donnée, le poids de gaz dissous par un liquide est proportionnel à la pression que ce gaz exerce sur le liquide après l'absorption.

2°"" LOI : Quajid un mélange de plusieurs gaz se trouve en présence d'un liquide, chacun d'eux se dissout proportionnellement à la pression qu'il aurait s'il occupait seul le volume du mélange.

Ces lois montrent qu'une dissolution doit perdre tout son gaz, soit dans le vide, soit en présence d'une atmosphère indéfinie d'un gaz étranger. Une ébuUition prolongée produit le même effet.

Les solides fondus par l'action de la chaleur peuvent aussi dissoudre les gaz : la litharge et l'argent fondus dissolvent l'oxygène. L'argent le laisse dégager en se solidifiant : c'est le rochage.

Mélange des liquides. — Osmose.

198. Mélange et difTusion des liquides. — Certains liquides sont tout à fait incapables de se mélanger, même par Ta-

MÉLANGE ET DIFFUSION DES LIQUIDES. Jol

gitation, par exemple l'eau et le mercure. D'autres au con- Iraire peuvent se mélanger en toute proportion quand on les agite ensemble; nous supposons évidemment que ces liquides n'ont aucune action chimique l'un sur l'autre, ce qui compliquerait le phénomène. Dans ce cas il y a souvent contraction; c'est ce qui a lieu pour l'alcool et l'eau. S'il n'y a pas de changement de volume, on peut calculer facilement le poids spécilîque du mélange, connaissant les poids des liquides qu'on a mélangés et leurs poids spécifiques. Enfin il peut arriver qu'un des liquides ne dissolve qu'une certaine quantité de l'autre : ainsi l'eau dissout seulement -pj de son poids d'éther.

Les liquides miscibles peuvent se mélanger même si, au lieu de les agiter, on les superpose par ordre de densité. C'est la diffusion. Supposons par exemple qu'au fond d'un vase plein d'eau on introduise doucement à l'aide d'une pipette une certaine quantité d'un liquide plus dense, tel qu'une dissolution saline, et qu'on abandonne l'appareil dans une salle où la température est parfaitement constante. En prenant de temps en temps des échantillons à différentes hauteurs dans le vase, on constate que les deux liquides se mélangent peu à peu : il faut quelquefois plusieurs mois pour que le mélange soit complet. La diffusion est parfaitement mise en évidence, si l'on superpose de l'acide sulfurique et de la teinture bleue de tournesol. Cette teinture passe au rouge, et l'on voit cette coloration se répandre peu à peu au-dessus et au-dessous de la surface de séparation.

Les expériences de Graham, Marignac, etc., ont montré que la vitesse de diffusion varie beaucoup avec la nature des substances. Pour les dissolutions salines, le poids du sel qui se diffuse en un temps donné paraît être proportionnel au degré de concentration, c'est-à-dire au poids de sel dissous par litre d'eau, au moins jusqu'à 5 0/0. La vitesse de diffusion augmente avec la température .

L'expérience a montré que le sel marin, les sels métalliques, le sucre, l'urée, en général les substances cristallisées,^ et aussi certains liquides, tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, etc., ou, comme l'a remarqué Sainte-Glaire Deville, les corps vraiment solubles, sont les corps qui se diffusent le mieux : Graham les a nommés cnstalloides . Il a donné au contraire le nom de colloïdes aux substances qui se diffusent peu ou pas du tout : telles sont l'albumine, le tannin, le caramel, la gélatine et les matières analogues, c est-a-

dire les corps qui forment avec l'eau des gelées et non de vraies solutions.