DRAINAGE CAPILLAIRE

Lorsquele tube est cylindrique et que la surface libre du^liquide ,t de révolution autour de l'axe du tube, N est égale à ^; ona

ioQC dans ce cas

ou

On voit que le liquide s'élèvera ou s'abaissera dans le tube suidât le signe du second membre, est-à-dire suivant que le tube -t mouillé ou non par le liquide.

Pour un même liquide, c'est-à-

ilirepour une même valeur de F, 'ascension et l'abaissement sont Q raison inverse du rayon ou du

diamètre du tube (fig. 86). C'est

en cela que consiste la loi dite de

. , . .j- Fie. 86 — Tubes capillaires.

L ascension et rabaissement de- ^ pendent, toutes choses égales d'ailleurs, de la nature du liquide ou plus généralement de toutes les circonstances quiinfluentd'une façon sensible sur la valeur de F.

116. Drainage capillaire. — La résistance à la rupture que possède la couche superficielle d'un liquide explique pourquoi l'air ne peut que diEBcilement circuler dans un tube étroit contenant un liquide et pourquoi celui-ci ne peut s'écouler, par son propre poids, si l'orifice d'écoulement a un petit diamètre. Monoyer a tiré parti de cette remarque pour rendre compte du mécanisme par lequel se vide une collection purulente au moyen du drainage capillaire .

Une ouverture étant faite dans les parois de l'abcès avec un trocart, oQ y introduit une canule munie d'un faisceau de crins. Le pus ne s'écoulerait pas à travers l'ouverture faite par le trocart, lorsque les parois de la poche purulente sont dépourvues d'élasticité ; mais, ïrâce aux crins, la poche, môme dans ce cas, se vide du pus qu'elle ''ontient. L'écoulement est dû à la subdivision du conduit de la canule un certain nombre de canaux secondaires constitués par les

PESANTEUR

iDlervalles qui existent entre ies criiis ou entre ceux-ci et canule; le liquide s'écoule par quelques-uns de ces canaux, tand que 1 air extérieur s'introduit par les autres. On s'assure de ce fa par l'expérience suivante : un vase en verre est fermé par un bot chon muni d'un ou de deux tubes étroits; si l'on renverse le vas(aucun écoulement n'a lieu dans le premier cas, le vase se vide a contraire si deux tubes existent, l'un d'eux servant à l'écoulemer du liquide, l'autre à l'entrée de l'air extérieur. Le drainage capil laire ne met donc pas la cavité purulente à l'abri du contact de l'aii 117. Théorie des émulsions. — On appelle émulsion I division en très fines gouttelettes d'un liquide dit émulsionné i la suspension de ces gouttelettes au sein d'un autre liquide, no miscible avec le premier et appelé émulsionnant. L'émulsion dite stable lorsque les gouttelettes du liquide émulsionné ne s réunissent pas en une masse unique, distincte du liquide éraul sionnant.

Duclaux a établi, par la considération de la tension superficiell des liquides, les conditions de stabilité des émulsions.

Une goutte d'un liquide plongé au sein d'un autre liquide, noi miscible avec le premier, y est d'autant plus complètement sous traite à l'action de la pesanteur que les densités des deux liquide sont plus voisines l'une de l'autre. Sous l'influence de la tensioi superficielle, que l'on peut dès lors considérer comme la seul force agissant sur la goutte, celle-ci prendra une forme telle que» surface soit la plus petite possible ; or la spbère étant, de tous le corps de même volume, celui dont la surface est minima, Je gouttelettes d'une émulsion auront une forme au moins sensible ment sphérique (expérience de Plateau).

Ceci posé, il est tout d'abord évident qu'une émulsion sera d'autan plus stable que les gouttelettes émulsionnées chemineront plus diffi-: cilement dans le liquide émulsionnant. Lastabilité d'une émulsioi sera donc d'autant plus grande que les liquides en présence auron des densités plus voisines et que le liquide émulsionnant sera plu visqueux. On a d'ailleurs une évaluation de la viscosité relativi d'un liquide par le temps que met un certain volume de ce liquid pour s'écouler à travers un tube de diamètre donné .

De plus, les gouttelettes du liquide émulsionné, lorsqu'elles son voisines, sont séparées entre elles par des lamelles du liquide émul-

THÉORIE DES ÉMDLSIONS. 2^9 .onnant etl'émulsioD seraplusstablesices lamelles résistent mieux r c asVmeat. La résistance à l'écrasement peut d'ailleurs é e

va e ea agitant violemment le liquide émulsionnant dans uu . fermé contenant une certaine quantité d'air et produisant ainsi émulsion d'air ou mousse, dont on note la durée de persistance. Enfin on démontre que la tension superficielle au contact de deux Kiuides est d'autant plus faible que les tensions superficielles des leux liquides sont plus voisines. Or la stabilité d'une emulsion doi ,re évidemment plus grande si la tension superficielle au contact les liquides émulsionné et émulsionnant est plus petite, car 1 emul- ,ion au point de vue des forces intérieures, se rapproche alors 'avantage d'un liquide homogène dans lequel les molécules n ont aucune tendance à se grouper autrement qu'elles ne le sont a un moment donné.

On peut, il est vrai, obtenir des émulsions très persistantes avec . mercure et l'huile, liquides qui ne remplissent aucune des conaitioDS que nous venons d'énumérer. Mais la stabilité de telles émulsions parait due à des actions chimiques dont les phénomènes d'étalement de l'huile sur le mercure permettent de démontrer l'existence probable.

L'expérience a pleinement confirmé l'exactitude des considérations précédentes. En particulier, la bile et le suc pancréatique peuvent l'un et l'autre émulsionner l'huile. Les tensions superficielles de ces trois liquides sont faibles et diffèrent peu entre elles. Mais tandis que le premier de ces liquides ne mousse pas, le second produit, par l'agitation, unemousse persistante; aussil'émulsion d'huile dans le suc pancréatique est-elle beaucoup plus stable que celle du même corps dans la bile. En dehors même des actions chimiques que le suc pancréatique peut exercer sur les corps gras, actions qui sont certainement favorisées par l'état d'émulsion, par suite de l'augmentation des surfaces en contact, la stabilité des émulsions de suc pancréatique et de graisse doit jouer un rôle important quant à la circulation de ces corps dans les capillaires. Les corps gras non émulsionnés, en effet, ne circulent que très lentement dans des canaux étroits, à cause de leur viscosité; au contraire, s'ils sont émulsionnés dans le suc pancréatique, ce dernier liquide mouille la paroi des vaisseaux, et comme sa viscosité est moins grande que celle du corps gras, la circulation est plus rapide.

PESANTEUR

118. Influence de la tension superficielle sur l'équilibre des aréomètres. — Lorsqu'un aréomètre est plongé dans ut iquide qui le mouille, le liquide s'élève jusqu'à une certaiD( liauteur contre la tige de l'instrument (fîg. 85). Mais le liquide en vertu du principe de l'égalité de l'action et de la réaction' réagit sur l'aréomètre pour l'abaisser. En d'autres termes, lé liquide est comme accroché sur la circonférence de la sectioo droite de l'aréomètre jusqu'à laquelle il s'élève, et sa tension superficielle, qui agit avec une force /sur chaque unité de longueur de cette circonférence, tend à abaisser l'instrument avecuneintensité totale égale à 2nrf. Si donc on appelle v le volume de l'aréomètre immergé dans un liquide de densité d^iplQ poids de l'instrument,; l'équation d'équilibre sera :

vd = p -\- 2nrf, (1) et non simplement vd=p comme on le suppose ordinairement.

Pour un liquide de densité rf' et de tension superficielle /"^dans lequel l'aréomètre s'enfonce d'un volume v', on aura de môme:

v'd'=p-^27rrf ] (2) tirant p de l'équation (1) et portant dans (2), il vient :

La graduation des aréomètres, basée sur la proportionnalité inverse des volumes immergés et des densités correspondantes, n'est donc exacte que si /"=/', ce qui n'est pas le cas générale- • ment. Cette influence de la tension superficielle peut, d'après les • expériences de Duclaux, altérer le chiffre des centièmes de la dea- • sité; elle s'oppose en outre à ce que l'on puisse augmenter en quelque ' sorte indéfiniment la sensibilité des aréomètres par la diminution du calibre de la tige. Il résulte en outre de ce qui précède que les seuls aréomètres dont la graduation soit en réalité exacte sont ceux qui sont toujours plongés dans le môme liquide (densimètrede Rousseau) ou dont toutes les divisions de la graduation sont établies par autant d'expériences (alcoomètre).

La tension superficielle d'un liquide peut varier de quantités notables pour des causes qui n'influent que d'une façon tout à fait inappréciable sur la densité ; il suffit, par exemple, que des vapeurs d'éther arrivent au contact de la surface de l'eau dans laquelle plonge

COMPTE-GOTJTTES. 221

, nrpomètre que l'on touche cette surface avec le doigt très légènen hu é' ou qu'on y laisse tomber une parcelle très petite de a p u qu le point d'affleurement se déplace d'une quanti e table De là, la nécessité d'avoir des aréomètres e des eproattes trèf proFes et d'éviter le voisinage de corps volatils, si l'on ut supprimer des causes importantes d'erreur

19 Compte-gouttes. - Lorsqu'un liquide s;ecoule par un ube assez étroit, l'écoulement, au lieu d'être continu, se fait par ;;uttes di^^^ Le mécanisme de la formation de ces gouttes

''au moment où le liquide dépasse un peu l'orifice d'écoulement, surface libre y est fortement convexe. Si la composante normale ■ la tension superficielle est assez grande, vu la petite valeur du ^ayon de courbure, pour s'opposer à la descente du liquide, les 'hoses resteront en cet état, l'écoulement ne se prodmra pas; s icette composante est trop faible pour s'opposer a la descente, a .outtegrossit progressivement, sa courbure diminue, la composante normafe devient donc de plus en plus petite et enf^n une goutte se détacbe. La rupture se fait dans une région étranglée de la goutte un peu au-dessous de l'extrémité du tube, le long d une section dont nous représenterons le rayon par r ; à ce moment, le poids p de a 'outteest devenu de très peu supérieur à la tension superficielle ,4ui existe sur toute la circonférence 2nr, si bien que 1 on a :

p = 2nrf.

L'écoulement par gouttes, du même liquide, à travers un tube de ravon différent donnerait de même :

p' étant le poids des nouvelles gouttes, r' le rayon du nouveau cercle suivant lequel la rupture s'opère. De là on tire :

On admet d'ailleurs que les cercles de gorge ou de rupture ont des rayons proportionnels aux rayons R et R' des tubes, de telle sorte que l'on peut écrire :

Le fioids des gouttes d'un môme liquide est donc proportionnel

PESANTEUR

au rayon ou au diamètre du tube qui les fournit ; pour un môm tube, le poids des gouttes dépend de Ja nature du liquide ou, plu exactement, de sa densité et de sa tension superGcielle.

De là l'usage du compte-gouttes en médecine, où il peut remp" l'oEBce d'une balance pour le dosage d'un certain nombre de médi caments. Le tableau suivant contient le poids d'une goutte et L nombre de gouttes nécessaires pour donner un poids de 1 gram. d'un certain nombre de substances médicamenteuses. Ces indiea^ tions sont relatives aux compte-gouttes de Salleron dont l'orifice d'écoulement est tel que, à la température de 15 degrés, 20 gouttei d'eau distillée pèsent 1 gram.

LIQUIDES A -f- 15°