Barbotage de l’air dans l’eau. Courbes de saturation

Lorsqu'un gaz est ionisé, le courant qu’on peut en extraire n’augmente pas indéfiniment avec la différence de potentiel. Sitôt que celle-ci est suffisamment élevée, on atteint la phase de saturation, c'est-à-dire que le courant demeure constant. En construisant les courbes de variation du courant en fonction de la différence de potentiel (courbes de saturation), on peut se rendre compte de la facilité plus ou moins grande avec laquelle la saturation est alteinte. On a ainsi un renseignement précis sur l’'homogénéité et sur la grosseur des ions.

Des considérations simples montrent qu’à courant gazeux constant la courbe théorique de saturation est une ligne brisée composée d’une partie oblique et d’une partie reculigne (fig. 4). Le point anguleux fait connaître le voltage à partir duquel la saturation est atteinte. Quand le gaz contient diverses espèces de centres chargés (gros ions et petits ions), à chaque espèce de centres homo-

RECHERCHES SUR LES ACTIONS CHIMIQUES. 3x

gènes correspond un point anguleux. En réalité, les points anguleux sont remplacés par des coudes arrondis, par suite de l’intervention d’effets parasites (diffusion, répulsion mutuelle, etc.). On détermine alors les voltages critiques par le point de rencontre des tangentes aux branches rectilignes. Dans bien des cas les courbes de saturation

Courant

a 3 4 5 6/10 95 volts Fig. 4.

A, Courbe de saturation théorique; B, courbe de saturation expérimentale (barbotage); V, voltage critique.

prennent une forme extrêmement aplatie, le coude dont il vient d’être question s'étendant sur une région très longue. La détermination du voltage critique devient alors imprécise. On se trouve en présence d’un gaz contenant des centres de mobilités variées, et il n’est possible de tirer des conclusions que touchant les propriétés moyennes des ions les plus nombreux. C'est le cas des courbes de saturation fournies par le phosphore, par les gaz de la flamme et très souvent par le barbotage. L'aspect plus ou moins net des courbes de saturation est un indice d’homogénéité de l’ionisation.

Pour faire varier de fractions connues le voltage appliqué au condensateur de mesure, il ÿ a avantage à se servir d’un mégohm ('). On fait débiter à travers le mégohm

(!) Exceptionnellement nous avons eu recours à une grande batterie de 144 boîtes pouvant fournir jusqu’à 13000 volts. Dans ce cas, on ne se sert pas du mégohm, mais on charge le tube à travers une résistance liquide.

Courent

32 TL. BHOCH.

une batterie d’accumulateurs de voltage connu. Les boîtes

d’accumulateurs dont nous nous sommes servi sont des

boîtes de 45 éléments donnant, lorsqu'elles sont chargées

fraîchement, un voltage aux bornes de 95 volts. Nous dis-

posions ordinairement d’une batterie de 5 boîtes pouvant

être mises en tension par un commutateur à godets. Les

connexions de la batterie au mégohm sont de résistance

négligeable, de sorte que la chute du potentiel le long de

celui-ci se fait par fractions égales As V étant le voltage

de la batterie, facile à mesurer à l’aide d’un voltmètre de

précision. Une fiche mobile peut servir de prise en un

point quelconque du mégohm. Cette fiche porte un fil

bien isolé qui est joint à l’armature extérieure du conden-

il te) 4 10 A9) 20 48 50 Fig. 5. — Barbotage de l'air dans l’eau. Courbes de saturation.

I, ion négatif; Il, ion positif.

690 volts

sateur. Généralement, pour éviter les accidents dans la

manipulation des appareils, le fil de charge partant du

mégohm est Joint aux appareils à travers une résistance

liquide. Dans certains cas exceptionnels, l'expérience a

fourni des résultats plus réguliers après suppression de la

résistance liquide.

Les premières courbes de saturation ont été obtenues

avec un condensateur à une seule électrode.

caractéristiques de cet appareil :

Voici

les

Diamètre 2 a de l’électrode centrale, ....,..., 4"",5

» 2 b de l’armature extérieure........ 90200 Longueur / (entre toiles métalliques)..,..... 47" Capacité c par unité de longueur....,,,..... 0,231

» LO LA le Creer Re AR en NEO: 08

La saturation s'obtient très facilement aussi bien avec les ions positifs qu'avec les ions négatifs. C’est ce qui résulte des nombres ci-dessous et de la figure 5 qui leur correspond.

Barbotage de l’air dans l’eau. — Saturation.

Tons négatifs. Ions positifs

Voltage. (— rooûiv), (+ rooûiv),

TH... 160 600 environ

5 accumulateurs { &.... 62 100 »

Fo 57 74 »

boîte. à 5... 46,5 64 »

Pres 46 6t »