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Mesure des mobilités.
Nous avons montré, dans la première Partie de ce travail, que les ions du barbotage sont de nature hétérogène et que leur mobilité oscille autour d’une valeur moyenne. Aselmann a fait voir qu’il en est de même pour les ions obtenus par effet Lenard (écrasement de gouttes). D’autre part, l’élude des réactions chimiques nous a amené à rattacher l’ionisation observée dans ce cas à l’ionisation par barbotage. Il n’était pas sans intérêt de contrôler l’analogie des deux phénomènes par des mesures de mobilités.
J. Townsend (!) et E. Bloch (2) ont signalé dans les gaz de l’électrolyse et dans les gaz fraîchement préparés la présence de gros tons dont la mobilité est inférieure au 75 de millimètre. Le dispositif employé par ces auteurs se prêtait mal à la recherche des ions de mobilité plus grande.
D’après ce que nous savons, la mobilité des ions du barbotage dépend essentiellement de la pureté des liquides. Avec l’eau distillée, on trouve des ions relativement mobiles (K— 2"" environ); avec des solutions acides de plus en plus concentrées les mobilités moyennes baissent rapidement et tendent vers les valeurs trouvées par Townsend et Bloch. L’acide chlorhydrique paraît agir un peu moins fortement que l’acide sulfurique (3).
Si nous cherchons à déceler des ions de mobilité assez grande parmi ceux qui sont présents dans l'hydrogène naissant, il conviendra évidemment d'opérer sur des liqueurs diluées. De plus, à cause du changement progressif du titre de la liqueur résultant de la réaction même, nous ne pouvons nous attendre à des nombres constants. D'une série à l’autre, les mobilités paraîtront diminuer lentement. Pour que les mesures soient possibles, il faut que l’attaque soit très modérée. Dans ce qui suit on n’a tenu compte, dans l’application de la méthode de Zélény, que des séries de nombres concordantes entre elles dans l’espace d’une dizaine de minutes.
Le tube à mobilités déjà employé pour le barbotage (C= 10,60) est adapté directement au flacon à hydrogène. Les ions sont entraînés par un courant d’air rapide
(1! en 10 secondes). On emploie l’acide dilué au £; la
réaction est très modérée.
(*) Voir J. Townsen», Phil. Mag., t. XLV, 1898, p. 125.
(2) Cf. E. BLocu, Recherches sur la conductibilité de l'air, etc., )
Voir plus haut, p. 45.
On trouve
KO ONE Ko 009.
La mesure pour les ions positifs a été faite 20 minutes après
l’autre. Une expérience différente a fourni K, — 0°", 08. Une autre série d'expériences a été faite avec un débit
d'air deux fois plus rapide et de l’acide chlorhydrique dilué
+. Le dégagement gazeux est très faible.
On trouve pour les ions négatifs une valeur de K dimi-
nuant avec le temps. Peu après le début de la réaction,
au
la mobilité moyenne est de K — 0°", 1 environ.
Une série d'expériences tout à fait différente a été faite avec un liquide contenant 20 gouttes d’acide chlorhydrique pur pour 100% d’eau. La réaction s’est prolongée pendant 48 heures. À ce moment, on mesure les mobilités en construisant les courbes de saturation avec le tube à gros ions déjà décrit (p. 38). La capacité de ce tube est 155, le débit gazeux 1! en 15 secondes.
On trouve
Enfin, on a eu l’occasion de tracer encore des courbes de saturation avec le condensateur à soufflage (2b —30"", SA OR, TOM CCE A2PE DS }relluneliquidmeontes nant 30 gouttes de HCI pour 150°"%° d’eau.
On trouve
Ke OOo
La s É D A
lous ces nombres sont nettement supérieurs à ceux qu'on obtient avec les gros ions proprement dits. Quelques-uns d’entre eux se rapprochent tout à fait de ceux que donnent les ions assez mobiles du barbotage dans l’eau distillée. Enfin, ils sont variables d’une expérience
à l’autre, montrant bien que les réactions chimiques produisent des centres hétérogènes, de grosseur différente
selon le milieu où ils prennent naissance. On voit que les mesures de mobilités confirment l’analogie signalée maintes fois entre le barbotage et les actions chimiques.
