Liquides superposés

Il existe un autre moyen de montrer que l’ionisation par voie chimique est d’origine superficielle. Si l’'hydrogène naissant devait sa charge aux ions électrolytiques contenus dans la masse du liquide, il est probable que les impuretés superficielles ne modifieraient pas grandement le phénomène : tout au plus pourrait-on constater une diminution plus ou moins nette des effets par suite de l'obstacle apporté au transport des ions par la couche de passage. Au contraire, si la présence d’une pellicule liquide à la surface de l'acide chlorhydrique entraine un changement radical dans le phénomène, nous aurons là une confirmation de notre hypothèse, savoir que les forces électriques mises en jeu au moment de l’ionisation ont leur siège dans la couche superficielle elle-même.

L'influence d’une couche superficielle nous avait déjà frappé lorsque nous avons examiné les effets de barbotage dans le mercure. Lorsqu'on opère sur du mercure

(‘) Voir H. Ozuivier, Recherches sur la capillarité (Ann. de Chim. et de Phys., t. X, 1907, p. 229).

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bien sec, les effets de barbotage sont rigoureusement nuls. Quand le mercure est recouvert d’une couche d’eau, les effets de barbotage sont pratiquement les mêmes que dans l'eau distillée. Si l’on décante la couche d’eau sans sécher la surface du mercure, on continue à obtenir par barbotage des effets notables, à peine inférieurs à ceux que donne l’eau. C’est seulement après avoir fait le vide pendant longtemps qu’on débarrasse la surface du mercure de la couche d'humidité qui le recouvre et que les effets de barbotage redeviennent nuls (1). On a là un premier exemple du rôle joué par les impuretés superficielles.

Nous allons voir que ce rôle est tout aussi grand dans l’action de l’acide chlorhydrique sur le zinc.

Les expériences qui suivent ont toutes été faites avec de l’acide dilué au # et avec les deux mêmes fragments de zinc. Le dégagement d'hydrogène se fait par bulles fines d’une manière vive, mais régulière. Les ions sont entraînés par un courant d'air dans le condensateur de mesure. Celui-ci est généralement chargé à un potentiel négatif de go volts.

On commence par observer les effets dans le liquide pur. [ls sont généralement très gros, et augmentent durant les premières minutes jusqu’à ce que la réaction ait alleint son état de régime. Avec un courant gazeux de 1! en 11 secondes, on trouve pour les temps de déviation (250%) les nombres suivants : 22, 16, 14,5, 14 secondes (lectures successives).

On verse alors à l’aide d’une pipette une goutte d’Autile d’olive à la surface du liquide. Avec un flacon de large section, cette goutte n'arrive pas à recouvrir la surface. Il semble même qu'elle s'étale moins bien sur l’acide chlorhydrique que sur l'eau pure. En ajoutant quelques gouttes de plus (de 5 à 10), on arrive à produire des

(1) Cf. M. DE BroGLie, Comptes rendus, 1910.

taches très larges qui recouvrent la plus grande partie de la surface. Parallèlement, le courant recueilli à l’électromètre baisse dans de fortes proportions. Les lectures successives deviennent : 90, 83, 114, 240 secondes. À ce moment, l'huile forme sur le liquide une pellicule continue, sauf au centre, où le dégagement se fait encore par une surface d’acide. En ajoutant beaucoup d'huile de façon à recouvrir entièrement le liquide, les effets à l’électromètre deviennent pratiquement nuls.

La suppression des effets s'obtient plus nettement encore avec des liquides comme la benzine ou le pétrole. Nous indiquerons les résultats donnés par ce dernier liquide. Iei encore une goutte ne suffit pas à recouvrir la surface, mais on arrive très bien à ce résultat avec sept ou huit gouttes.

H CI dilué au 5. — Gouttes de pétrole.

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Ainsi qu’on le voit, l’addition de pétrole change du tout au tout la grandeur des effets dus à la réaction chimique. Si l’on tient compte de ce qu'on opère sur 500°%* d’eau acidulée et de ce que le pétrole est presque insoluble dans l’eau, on conviendra que la suppression des effets ne provient pas d’une modification apportée à la masse du liquide, mais seulement du changement de surface.

Nous parlons d’une suppression d'effets alors que les nombres ci-dessus indiquent seulement une réduction énorme. Pour justifier cette expression, nous ferons re-

marquer qu'avec 7 gouttes de pétrole on forme à la surface du liquide une pellicule extrêmement ténue, qui peut très bien n’être pas cohérente partout ni à chaque instant. En versant du pétrole en quantité suffisante pour avoir une couche d'épaisseur visible, la réduction des effets est encore plus nette, On n'observe plus alors, à l’électromètre, aucune déviation certaine (!).