CHAPITRE IX

Poussières en suspension. Diffusion et examen optique.

On sait que les poussières fines peuvent rester en suspension dans les liquides en formant un ensemble relativement stable, quand le diamètre des particules diminue et se rapproche, d’une manière que les spécialistes considèrent aujourd’hui comme continue, des véritables soluüons colloïdales.

La diffusion éprouvée par la lumière d’un faisceau convergent décèle la présence de particules au sein des liquides qui ne sont pas optiquement vides et permet, grâce aux procédés ultramicroscopiques, d’apercevoir individuellement les centres lorsqu'ils sont assez gros.

Dans les gaz on peut faire des observations analogues : des particules très fines peuvent rester en suspension fort longtemps.

Diffusion. — Quand ces particules sont solides, deux causes au moins tendent à les faire disparaître du sein du gaz : la pesanteur et la diffusion aux parois.

Dans un gaz tranquille, la pesanteur communique à une sphère deot,1 de diamètre une vitesse de chute de l’ordre de 1° à l'heure.

Quant à la diffusion aux parois, elle s'effectue par le mécanisme suivant : les forces de cohésion fixent aux parois les particules qui s’en sont suffisamment approchées. Il en résulte que le milieu s’appauvrit en particules au voisinage des parois; agitation thermique du gaz tend à rétablir l'homogénéité d'autant plus vite que la température est plus élevée; d’où une diflusion continue,

L'effet de fixation est d'autant plus marqué que les corps en contact sont moléculairement plus différents. Au con-

tact solide-gaz, où au contact liquide-gaz, la tendance à la

fixation est plus énergique qu'au contact solhide-liquide : dans les suspensions liquides par exemple, les particules s'accumulent à la surface libre plutôt que contre les parois.

Dans le cas des gaz, nous avons tenté de mesurer, par une méthode analogue à celle que Townsend a appliquée aux petits ions, le coefficient de diffusion des gros centres. Le gaz passait .dans un diffuseur spécial composé d’un faisceau de 250 tubes capillaires de 50°" de longueur. On comparait les indications de l’électromètre à l'entrée et à la sortie du diffuseur. Des complications résultant de la perte de pression que subit le courant gazeux par suite de son passage à travers les orifices très étroits, ainsi que la petitesse extrême du coefficient à mesurer (K — 0,00055 environ), ne nous ont pas permis de considérer ces expériences comme de véritables mesures. Elles ont cependant permis de vérifier que le coelficient de diffusion décroît avec la mobilité à peu près proportionnellement et qu’il augmente rapidement avec la température.

Examen optique. — La diffusion de la lumière peut mettre en évidence dans les gaz des agrégations plus petiles peut-être que dans les liquides, à cause de la diflérence plus grande des indices des poussières et du nulieu.

C’est dans cet ordre d’idées que nous avons réalisé un

appareil très simple pour observer le faisceau d’un arc

AB, CD, EF, parties vitrées.

dans un tube parcouru par le gaz à étudier. La figure 23 en montre la disposition ; des diaphragmes et le vernis mal intérieur permetlent d'éviter autant que possible

les réflexions diffuses sur les parois et d'observer sur fond noir.

Dans le cas des liquides, la méthode du faisceau diffusé est plus sensible que l'observation ultramicroscopique ; elle révèle la structure discontinue du milieu alors qu'il contient trop peu de granules pour qu’on puisse aisément lés voir ou lorsque ces granules ont un diamètre trop faible (inférieur à 1oëb) pour que leur ensemble soit résoluble avec les plus forts éclairages employés.

Dans le cas des gaz nous pensons aussi que le faisceau peut révéler des particules que ni l’électromètre, si elles sont chargées, ni l’ultramicroscope ne pourraient déceler.

Nous avons examiné, au moyen de ce procédé, les gaz d'étincelle et les gaz de barbotage.

Gaz d’étincelle. — L'air sec et filtré passe sur létincelle d’une bobine d’induetion, puis dans l’appareil dont nous venons de parler; l’étincelle, longue d'environ 1°", est faiblement condensée à l’aide d’une petite bouteille de Leyde.

En employant des électrodes de différents métaux on observe toujours un faisceau visible grâce à la diffusion de la lumière sur les particules ; le sodium, le thallium, le plomb, Pétain, le bismuth donnent un faisceau intense ; le zinc, ie fer, l’aluminium, lé cuivre, le platine, un faisceau plus faible.

Dans le cas du sodium, si Pair est humide, les particules fixent de l’eau et tendent à devenir de véritables gouttelettes : ce fait pourrait peut-être être rapproché des propriétés condensatrices de émanation du radium, signalées par M Curie, si l'on songe que les analogies chimiques du radium le font placer à côté des métaux alcalinoterreux.

Gaz de barbotage. — Nous savons (p.43) que la mobilité des ions produits par le barbotage de l’air dans

les solutions salines diminue à mesure que la concen-

tralion augmente, en tendant vers la mobilité des gros ions. L'observation du faisceau confirme ce résultat: la quantité de lumière diffusée, liée au nombre et à Ja grosseur des particules, augmente très nellement quand on ajoute à l’eau de faibles quantités de sels. Rappelons aussi qu'en dirigeant ces gaz dans un bec Bunsen, on peut obtenir de très belles flammes colorées,