TEMPS DE LA DIFFUSION

sous une pression de 100mm.

Dans l’air.

Dans le vide.

Hydrogène

Air

Oxygène

Anhydride carbonique. . .

Les lois de la diffusion et de l’effusion ne s’observent que lorsque les ouvertures que doit traverser le gaz sont très courtes,

, c’est-à-dire pratiquées dans des plaques minces. Dans le cas contraire, le passage du gaz est entravé par la résistance due au frottement. On n’observe plus alors de loi régulière, et la transpiration capillaire ou transfusion , comme Graham désigne cet ordre de phénomènes, est indépendante de la densité. C’est ce que montrent les vitesses de transpiration observées dans des circonstances identiques et rapportées à celle de l’oxygène.

Vitesses. Temps exigé.

Oxygène 1,0 1,0

Hydrogène 2,26 0,442

Chlore 1,5 0,67

Ammoniaque, cyanogène, éthylène 2,0 0,5

Anhydride carbonique 1,376 0,727

La vapeur d’éther surchauffée transpire avec la même vitesse que l'hydrogène ; l’azote et l’oxyde de carbone avec la moitié de ces vitesses.

Explication des phénomènes de diffusion. — Conformément à l’hypothèse adoptée aujourd’huid’aprèslestravauxdeMM. Krœnig, Joule, Herapath, Clausius et autres, un gaz est constitué par un ensemble de particules solides, sphériques, isolées et douées d’une élasticité parfaite, qui se meuvent dans toutes les directions, mais avec des vitesses différentes suivant la nature du gaz. Ces particules se heurtent constamment entre elles et contre les.parois ;

INTRODUCTION

mais comme elles sont douées d’une élasticité parfaite, il n’y a pas de perte de mouvement. Si les parois du vase qui contient le gaz sont poreuses, les particules sont projetées à travers les pores. En môme temps, l’air ou le gaz extérieur pénètre dans le vase de la même manière.

Lorsque le même gaz se trouve à l’intérieur et à l’extérieur, ce mouvement moléculaire ne se manifeste pas d’une manière apparente, car il doit en entrer autant qu’il en sort. Si les gaz sont de nature différente, mais de même densité ou à peu près, comme l’azote et l’oxyde de carbone, il y a échange de molécules, mais sans modification dans le volume du gaz contenu dans le vase. Si au contraire les gaz sont de densités et de vitesses moléculaires différentes, la pénétration cessera évidemment d’être égale dans les deux directions.

Le passage d’un gaz dans l’atmosphère se poursuit ainsi jusqu'au bout. Si le gaz rencontre un espace limité d’air ou d’un autre gaz, il s’établira un état d’équilibre.

Les pores du graphite artificiel sont d’une si faible dimension gu’il est impossible au gaz en masse de traverser les plaques. Il semble que les molécules isolées puissent seules y passer, mais sans frottement ; car quelque petits que soient les pores, ils sont de véritables tunnels comparés aux dimensions des molécules, qui peuvent donc s’y mouvoir sans frottement.

Dans l’effusion, c’est au contraire en masse que se produit le passage du gaz.

26. Expériences de diffusion moléculaire. — Ces expériences sont surtout frappantes avec l’hydrogène, en raison de sa faible densité. Si l’on abandonne ce gaz dans le diffusiomètre de Graham, tube de 2 centimètres de diamètre et de 30 centimètres environ de longueur, à la partie supérieure duquel on a mastiqué une lame de gravite 0,5 de millimètre d’épaisseur ou, à défaut de celle-ci, une plaque mince de plâtre, on voit rapidement le mercure ou l’eau de la cuve s’élever dans le tube, et l’hydrogène sera finalement remplacé par de l’air.

On réalise le même phénomène d’une façon très démonstrative par l’appareil suivant (fig. 27), dans lequel la paroi poreuse est un vase en biscuit ou en terre poreuse. On emploie pour cela un vase poreux de pile A qu’on fixe à l’aide d’un bouchon de caoutchouc à un long tube de verre bc plongeant dans de l'eau colorée. On