SUR LES QUESTIONS D’ÉQUILIBRE MOLÉCULAIRE

34. — Recherches sur les lois des mouvemenls des liquides dans les espaces capillaires. (Ann. de chimie et de physique, t. XXV, i872.)

L’idée qui a inspiré ce travail a été de rattacher les phénomènes d’endosmose, qui jouent un si grand rôle dans la vie végétale et animale, aux phénomènes d’adhésion moléculaire et, par ceux-ci, aux lois dès mouvemenls des liquides dans les espaces capillaires.

Revenant d’abord à ces derniers, je montre que les lois de Poiseuille s'appliquent aussi à l’écoulement au travers des cloisons poreuses et des corps pulvérulents suffisamment tassés, mais en y subissant des perturbations qu’on ne peut attribuer qu’à l’existence d'une couche liquide adhérente et immobilisée contre la paroi solide.

Cette couche liquide a une épaisseur difiérente d’un liquide à l’autre, d’où une première cause de perturbation. Mais, ce qui est plus important pour l’objet en vue, elle peut avoir aussi une coiiceniraiion et même une composition différente de celle du liquide qui s’écoule, à cause des phénomènes d’adhésion moléculaire qui surviennent au contact de la paroi entre les divers corps qui s’y trouvent en présence, à savoir : la matière de la paroi, l’eau, et la substance ou les substances que celte eau tient en solution.

Abordant alors l’élude méthodique de ces phénomènes d’adhésion moléculaire, je montre que lorsque plusieurs substances différentes sont en présence elles se groupent suivant certaines lois en systèmes en équilibre, mais en équilibre instable, pouvant être modifié dans une large mesure par les causes les plus légères en apparence. C’est là le point d’attache du travail sur la séparation des liquides mélangés que l’on trouvera plus loin.

A ces phénomènes d’adhésion moléculaire se rattachent les questions

de lavage des précipités, les modifications si bien étudiées par M. Sclilocsing apportées par la ferre arable à la concentration des dissolutions salines qui la traversent, les phénomènes de la teinture. J’y rattache aussi les dissolutions des gaz dans les liquides, ou des liquides dans les liquides. Toutes ces actions diverses sont évidemment de même nature, obéissent aux mêmes influences et sont sans doute sujettes aux mêmes lois ; ces lois ont une expression simple pour la dissolution des gaz dans les liquides. L’expression qu’on leur trouvera pour les aulres cas ne sera sans doute pas très différente, comme je le montre dans mes travaux sur le lait.

La conclusion à laquelle j’arrive est que « si une substance poreuse quelconque, introduite dans un liquide complexe ou, ce qui revient au même, mouillée sur ses deux faces par des liquides différents, s’imbibe d’un liquide à l’exclusion d’un autre ou même seulement de préférence à cet autre, les phénomènes d’endosmose et d’exosmose ne sont plus que des cas particuliers dès phénomènes de diffusion.

35. — Sur les phénomènes présentés par Viodure d’amidon. {Annales de chimie et de physique, t.- XXV, 1872.)

Ce travail fait suite au précédent. 11 a pour but de montrer que la réaction de l’iode sur l’amidon n’est pas, malgré l’apparence, un phénomène chimique proprement dit, mais plutôt un phénomène physique d’adhésion moléculaire, une véritable dissolution, en employant ce mot dans son sens le plus général, de l’iode dans l’amidon.

Pour cela, il m’a suffi de retrouver chez l’iodure d’amidon les caractères généraux des phénomènes d’adhésion moléculaire, et de montrer : qu’il n’a pas de compositionconstante ; que sa formation dépend des quantités d’iode, d’àmidon et d’eau en présence; qu’elle peut être activée ou retardée par des causes quelquefois à peine apparentes, et auxquelles on ne peut attribuer aucun caractère chimique; que l’état d’équilibre entre l’amidon, l’iode et l’eau, varie sous l’influence du temps; et enfin, que cet équilibre sé détruit sous l’influence de la chaleur, eu produisant le phénomène bien connu de la décoloration de l’iodure d’amidon.

36. — Sur la séparation des liquides mélangés^ et sur fle nouveaux

thermomètres maxima et minima. (Ann. de ch. et de séria,

VII, 1876, et Comptes rendus, t. LXXXI, 1875, p. 815.)

37. — Sur des thermoscopes à minima et à maxima. (Bulletin de la Société d^Encouragement, t. 111, p. 275.) ■

J’étudie dans ce mémoire une question d’équilibre moléculaire très intéressante, et que je crois destinée à beaucoup d’avenir. Voici le fait. Un mélange de deux ou trois liquides convenablement choisis, par exemple, d’alcool amylique, d’alcool ordinaire et d’eau, peut être obtenu dans des conditions telles que, parfaitement homogène d’abord, il se disloque en deux mélanges nouveaux de volumes égaux, non solubles l’un dans l’autre, et cela sous la moindre influence extérieure, un abaissement de température de moins de r» de degré, des traces d’un sel étranger, d’une vapeur versée ii sa surface, ou même un petit excès de l’un quelconque de ses constituants. C’est là un phénomène qui se relie évidemment, d’un côté aux précipitations ou redissolutions accomplies en chimie minérale par l’addition d’une trace minime de certains réactifs, de l’autre aux coagulations ou liquéfactions des substances albuminoïdes sous l’influence des diastases ou de certains sels, employés en quantités très faibles.

Je montre que la loi à laquelle obéissent ces phénomènes est analogue à cellejde la vaporisation et de la dissolution. Dans un mélange de liquides volatils qu’on chauffe, il y a, dans certains cas, un rapport déterminé entre la tension de la vapeur de l’un de ces liquides et sa proportion dans le mélange (V. mon travail sur la distillation des liquides mélangés), et c’est de ce rapport, variable d’un liquide àl’autre, que dépend la composition du mélange de vapeurs. De même il y a, pour les mélanges de liquides disloqués par une influence étrangère, un rapport déterminé de tension pour chacun des liquides, de part et d’autre de la surface de séparation, 'et par suite les deux nouveaux mélanges formés ont une composition à peu près constante.

On peut alors profiter de cette constance pour amener à l’égalité les volumes des deux couches, et produire par conséquent un phénomène de dislocation très visible à l’œil, pour.une faible variation de température. Je base sur cette remarque la construction de thermoscopes h. maxima et à minima qui ne craignent pas les chocs, ne subissent pas l’influence do

la pression, et ont été employés avec succès pour des sondages à la mer. Quelques-uns de ces thermoscopes, que je surveille depuis dix ans, ont conservé la constance la plus parfaite daus leurs indications,

38. — Sur les forces élastiques des vapeurs émises par un mélange de deux liquides. (Ann. de ch. et dephys., 5“ s.,t. XIV, 1878, A comptes rendus, t. LXXXVl, p. 592. 1878.)

Je me suis proposé, dans ce travail, de résoudre, pour la série des alcools et des acides gras, le problème suivant. Un mélange de deux liquides volatils et solubles l’un dans l’autre étant porté à l’ébullition, trouver la température à laquelle bout le mélange et la composition des vapeurs qui s’en dégagent. Cette question que Régnault n’avait abordée que dans le cas particulier et relativement très simple où ces deux liquides ne sont pas miscibles l'un à l’autre, dépend d’une loi physique que voici :

Bornons-nous pour simplifier au cas du mélange des divers alcools avec l’eau. Nous trouvons que tous ces mélanges suivent la même loi de distillation, et que le seul effet du remplacement volume à volume de l’alcool méthylique par l’alcool propylique ou éthylique dans le mélange qui distille est le remplacement, volume h volume, daus la vapeur, de l’un de ces corps par l’autre. 11 en est de même pour les alcools butylique, amylique et capylique. En d’autres termes, la composition volumétrique du mélange de vapeurs qui iéchappe d’un liquide de composition donnée est indépendante de la nature du corps qui entre dans ce mélange.

Voilà pour la seconde partie de la question posée plus haut. Pour résoudre la première, je montre en plus que, dans le mélange de vapeurs qui sort du liquide en ébullition, la vapeur d’eau est toujours à peu près saturante, de sorte que le rapport des tensions de vapeur étant donné par la loi citée plus haut, et. la somme des tensions étant toujours égale à la pression atmosphérique, on peut toujours trouver théoriquement la tension de la vapeur d’eau dans un mélange connu. La température d’ébullition du mélange sera celle où cette tension sera la tension maxima.

Pour les acides formique ou acétique, les seuls que j’aie étudiés, on trouve des conclusions de même ordre, eton arrive en plusà s’expliquer la formation des prétendus hydrates que donne la distillation de ces acides avec de l’eau.