CHAPITRE XIII

DE L'ABSORPTION, DE L'ÉCOULEMENT ET DE LA DIFFUSION DES GAZ

101. Absorption des gaz par les liquides. — Lorsqu'un gaz est soumis à l'action de pressions extérieures , il éprouve dans ses propriétés moléculaires des modifications particulières cpii jouent un rôle important dans les phénomènes ^absorption et de cli /fusion gazeuses.

Dans Y absorption des gaz, de môme cpie dans leur compression , il y a condensation de la masse fluide, c'est-à-dire réduction de volume ; mais la condensation résultant de l'absorption, au lieu d'être produite par l'action d'une pression extérieure, est due au contact du gaz avec un liquide ou un solide. Il s'ensuit que l'intensité de l'absorption dépend à la fois des propriétés du gaz absorbé et de celles du corps liquide ou solide dans lequel s'opère la condensation.

Relativement à leur absorption, les divers gaz présentent des différences en rapport avec leur inégalité de compressibilité ; en général, les gaz qui se liquéfient le plus facilement par la compression sont aussi ceux dont l'absorption

i est la plus considérable ; ainsi , l'acide carbonique , l'acide sulfhydrique, l'acide sulfureux, le gaz ammoniac, l'acide chlorhydrique sont des gaz très-absor-

I bables ; au contraire , l'oxygène , l'azote , l'hydrogène ne sont absorbés qu'en faible proportion.

L'expérience prouve que, pour un même gaz, un même liquide et une même température le volume de gaz absorbé ou dissous par un volume déterminé de liquide est constant , quelle que soit la pression sous laquelle s'opère la solution.

Comme, d'après la loi de Mariotte , la densité d'un ga« est proportionnelle à la pression (voy. § 100, p. 191), il en résulte que : le poids de gaz absorbé i par un poids déterminé de liquide est proportionnel à la pression sous /"quelle a lieu l'absorption. A l'aide de cette loi on peut, connaissant la quantité de gaz qu'absorbe un poids donné de liquide sous une pression déterminée , calculer le poids de gaz que dissoudrait la même quantité de liquide à toute autre pression, la température restant la même.

On nomme coefficient d'absorption ou de solubilité d'un gaz par rapport à un liquide, le volume de ce gaz que dissout l'unité de volume dit liquide considéré, le gaz et le liquide se trouvant tous deux à la température de zéro, et le volume du gaz absorbé étant ramené à la pression sous laquelle s'est opérée la solution. [A chaque température différente correspond un autre coefficient; mais M. Bunsen a donné des formules empiriques qui permettent de calculer le coefficient d'absorption à une température quelconque, à l'aide du coefficient à 0°.]

Le tableau suivant renferme, dans la première colonne, les coefficients d'absorption principaux gaz par rapport à L'eau, [pris à la température de 0°, ot dans la seconde colonne, les valeurs de ces mémos coefficients] à 15°, d'après M. Bunsen :

WUNDT, Physique mddicale. L8

DE LA PESANTEUR

[Les nombres inscrits dans ce tableau montrent, en outre, l'iafluence marquée de la température sur la quantité' de gaz absorbée par les liquides ; le coefficient d'absorption diminue, quand la' température augmente ; à la température de l'ébullition du liquide, il ne reste plus du tout de gaz1 en solution.]

Lorsqu'on met un liquide en présence d'un mélange de gaz, chacun des gaz est absorbé comme s'il était seul, c'est-à-dire en quantité proportionnelle à son coefficient d'absorption et à la pression qui lui est propre dans le mélange. Il en résulte que la composition du mélange gazeux dissous diffère de celle de l'atmosphère en contact avec le liquide. L'air atmosphérique, par exemple , renferme en volume 79 parties d'azote et 21 parties d'oxygène ; de sorte que la pression de l'oxygène y est égale aux 0,21 de celle de l'atmosphère et la pression de l'azote aux 0,79; d'autre part, le coefficient de solubilité de ce dernier gaz par rapport à l'eau est 0,01478 ; celui de l'oxygène est 0,02989. Par conséquent, l'eau mise en présence de l'air atmosphérique dissoudra des volumes d'oxygène et d'azote qui seront entre eux dans le rapport de 0,21 x 0,02989 à 0,79 x 0,01478 ou de 34 à 66. On voit donc que l'air dissous dans l'eau est notablement plus riche en oxygène que l'air atmosphérique, fait qui a une grande importance pour les animaux à respiration aquatique.

[101a. Échange des gaz dans le poumon. — On sait que le sang veineux, en traversant les poumons, exhale une partie de l'acide carbonique qu'il renferme pour absorber un volume sensiblement égal d'oxygène, qu'il emprunte à l'air atmosphérique; le sang est alors artérialisé, et a perdu sa couleur brun foncé pour prendre une coloration d'un rouge vif. C'est ce double échange de gaz entre le sang et l'air qui constitue Yhématose , but final de la respiration.

Les phénomènes d'absorption et d'exhalation gazeuses , qui ont leur siège dans les poumons, sont plus complexes qu'il ne semble à première vue. Il ne s'agit pas ici d'un phénomène semblable à la simple diffusion des gaz (voy. § 103), ni à l'osmose gazeuse dont il sera parlé au § 104. En effet , les deux gaz entre lesquels a lieu l'échange , ne sont pas directement en contact l'un avec l'autre ; la muqueuse pulmonaire les sépare, et cette membrane, excessivement mince d'ailleurs , est mouillée ; de plus , l'un des gaz , l'acide carbonique , est à l'état de solution dans le sang.

Il y a donc, pour le moins, deux ordres de phénomènes qui interviennent dans l'hématose. En premier lieu, l'oxygène de l'air, appelé dans l'intérieur de la cavité des poumons par l'acte de l'inspiration , se dissout dans le liquide qui imbibe la muqueuse pulmonaire ; c'est là un phénomène régi par les lois de la solubilité des gaz dans les liquides (cf. § 101). Puis, entre ce liquide saturé d'oxygène et le sang chargé d'acide carbonique s'opère à travers la memhrane pulmonaire un véritable phénomène d'osmose qui donne naissance à deux courants de sens contraire: l'un transporte l'oxygène dans le sang et l'autre amène