CHAPITRE VII

72. Tennon des liquides à leur surface. — Jusqu'ici nous avons étudié Tinfluence de la pesanteur sur les li({uides , sans avoir égard aux actions mutuelles des molécules liquides les unes sur les autres. Or toute molécule prise dans l'intérieur d'une masse liquide est attirée dans toutes les directioiis par les molécules voisines ; mais , comme ces attractions sont égales entre elles, elles se font équilibre deux à deux, en sorte qu'une molécule située dans l'intérieur du liquide se com|>orte exactement comme si les attractioii^ moléculaires dont nous parlons n'existaient pas. Il n'en est pfis de même de? molécules placées à la surface libre dn liquide : celles-ci sont attirées d'u* côté seulement, du côté qui regarde rint*»rie!ir dn liquide ; aucune force ne les sf)llicite à aller dans le sens opposé. Il en résulte que la surface libre <te^ liquides est soumise à l'action d'une force dirigiv de l'extérieur à l'intérieur el qui a pour effet d'exercer une pression sur le licpiide ; c'est cette pression qni porte le nom de tension superficielle des liquides.

1 F. MoxOYKU. Kechcrclies expi'rimenUlva sur l'iSquilibre et U locomoUun chez 1m poinoiu {Anwmtm éi» êcience* naturelles [5] Zoologie, VI , p. 5, Juillet 1866).

ACTIONS MOLÉCULAIRES DES LitîUIDES. 121

L'existence de cette tension donne rexplication d'un phénomène bien connu : >rsqu'un liquide renferme des bulles de gaz , il arrive souvent que ces bulles , u lieu de se dégager pour se répandre dans l'atmosphère , se rassemblent aulessous de la couche liquide la plus superficielle ; le gaz , malgré sa tendance i s'échapper au dehors, est retenu par la tension de la couche superficielle.

[La tension des liquides à leur surface est donc un effet de leur cohésion , :'est-à-dire de l'attraction des molécules liquides les unes à l'égard des autres. Test aussi à cette tension superficielle qu'est due la forme sphérique que )rend une masse liquide soustraite à l'action de la pesanteur et entièrement libre; les globules de graisse qui nagent dans le lait réalisent ces conditions.

L'étude des figures d'équilibre des liquides soustraits à l'action de la pesanteur est devenue entre les mains de Plateau le point de départ de recherches extrêmement curieuses.]

73. Adhésion des liquides aux corps solides. — L'action de la pesanteur sur les liquides est aussi modifiée par les phénomènes qui se manifestent au contact des liquides avec les solides ou des liquides les uns avec les autres.

Tous les corps solides sans exception exercent sur les liquides une attraction dont la grandeur dépend à la fois de la nature du solide et de celle du liquide avec lequel il est mis en contact. [L'attraction dont il s'agit est appelée adhésion , tandis qu'on réserve le nom de cohésion à la force attractive qui ?*«erce entre les molécules d'une même substance.]

Au point de vue des effets déterminés par le jeu simultané de l'adhésion et «le b cohésion , il y a lieu de distinguer deux cas essentiellement différents. L'attraction du corps solide pour le liquide peut être plus grande ou plus petite que la cohésion du liquide : dans le premier cas , le solide est mouillé par le liquide ; dans le second cas il ne l'est pas. Le bois et le verre, par exemple, exercent sur l'eau une attraction plus forte que ne l'est la cohésion des molécules aqueuses ; aussi une baguette de verre qu'on plonge dans l'eau et qu'on en retire ensuite cnlraîne-t-elle avec elle des gouttes de ce liquide : ici l'attraction exercée par le verre sur les molécules aqueuses l'emporte non-seulement wr b cohésion du liquide , mais encore sur l'action de la pesanteur. Le mer- <we à l'état de pureté parfaite ne reste attaché ni au bois ni au verre ; il libère, au contraire, au cuivre et à l'or.

On a ^"u, § 66*^, que la surface libre d'un liquide au repos et soumis à l'action seule de la pesanteur est horizontale ; cette loi éprouve des écarts remarquables, quand intenient l'influence de l'adhésion des molécules liquides pour wnc substance solide. Ce n'est qiie très-rarement que la surface d'un liquide ^ parfaitement horizontale dans les points où elle est en contact avec la paroi verticale d'un corps solide ; l'horizontalité ne peut avoir lieu dans la région «ï5-indiquée que si l'adhésion du liquide pour le solide est exactement égale à

1> moitié* de la cohésion des molécules liquides les unes pour les autres.

^ u texte allemand dit que riioriaontalitd a lieu quand t adhésion est exactement égale h la cohésion. En cette proposition . l'antcur nous semble avoir commis une inadvertance : il n'a pas pris garde qu'il

P>ririt<ran Uqnlde en contact avec la paroi verticale d'un rase. Clairault a démontré mathématiquement que» "^ «e cas, la eokdswn du liquide doit être dottlle de sa force d'adhésion au solide , pour que le niveau reste VwiiMiUl . F. M.

Quand la force d'adhésion a une valeur plus grande, le liquide mouille le solide et son niveau s'élève contre la paroi de ce dernier, en formant un tn«nMque concave, comme on le voit dans la Fig. 5i aux points F, G, D, E. Lorsqu'au contraire la cohésion est supérieure au double de la force d'adhésion, le liquide no mouille pas le solide ; sa surface s'en écarte et se déprime de manière à devenir couveuse ; c'est ce que montre la Fig. 55. L'eau renfermée dans un vase de verre ou de bois nous offre un exemple de liquide donitinl naissance à un ménisque concave : le mercure, dans les mêmes circonstance*, a une surface convexe.

73*. PhénomèDei capillaires et lois de la capllburilé. — Ces cliangementi de forme qu'éprouve la surface des liquides aux points où elle touche k des parois solides concourent, avec la tension superficielle, à modifier d'une manière remarquable les conditions d'équilibre qui président aux hauteurs dei liquides dans les vases communiquants. Considérons, par exempte, ce qai arrive quand un liquide se trouve renfermé entre deux parois solides ana rapprochées l'une de l'autre pour que dans l'intervalle tout entier la suiùce liquide soit courbe; tel est le cas des portions CD el LK de liquide représentées dans la Fig. 54 et 55.

On conçoit aisément queil tension superficielle varie gravant que la suriace du liquide est horizontale , convexe m concave. S'il s'agit d'un m^ nisque concave tel que CD (Fig. 54), on démontre q« la tension superficielle y est moins considérable qu'elle ne l'est dans le ai d'une surface horizontale : les molécules liquides qui s'élèvent le long des ptrois ilu tube GDPQ exercent sur les molécules sous-jacentes une attraction dirigée en sens contraire de celle qui cft déterminée par les molécules silutes au-dessous de la surface ; cette dernière force se trouve ainsi en partie neutnlisée et il en résulte une diminution corres|>ondante de la tension superficielle. Dans un ménisque convexe, tel que LK (Fig. 55), la tension superficielle est, au contraire , augmentée ; car , dans ce cas , les molécules placées sur les oUéi de la surface convexe agissent dans le même sens que la cohésion du liquide. Quant à la tension su|ierficiclle du liquide placé on dehors du tube , elle n'eit pas sensiblement modifiée, puisque la sui-face y est presque partout horiioalaie.

Cela posé, considérons deux systèmes ilo vases lomnmiiiquanls formés pv la réunion d'un tube à large section A ou A', avec un tube capiUain B ou B* (Fig. 50 et 57). Dans les tulws laides A et A", où le niveau ilu liquide est en majeure partie horizontid . nous |)Ouvons négliger rinfiuence de la courbure de la surface sui- la tensi(m superficielle. Il n'en est piis de même dans les lubtt capillaires B et B" : là on doit s'attendre à ce que la tension superlicielle sott notablement modifiée, l'ur la surface liquide y est courbe dans sa totalité. 11 en

ACTIONS HOLÉCUUdRES DES LIQUIDES. 133

suite que la tension superficielle est plus faible en B qu'en A, puisque le énisque du tube B est concave ; qu'elle est, au contraire, plus forte en B' l'en A', le ménisque du tube B' étant convexe. Cette différence de tension itre les surfaces du liquide tlans les »x tubes communiquants d'un même istème a nécessairement pour effet de lodîâer les conditions d'équilibre auuel est assujetti le niveau du liquide ins le^ vases communiquants où la ennteur seule intervient pour en régler s hauteurs.

Dans le tube capillaire B (Fig. 56) la imnon hydrostatique est moindre que |,(

fans le lube large A, pour une même ^

bilenr de colonne liquide, puisque la fu^m.— Aumuioiiiia pig-sî.— DipreMiondn tooioii superficieUe est plus petite dans p"ii^ mi iot« .». ^^^'J^« ''™ ■■'' '"'« It iremier tube que dans le second ; par

(oniéquent, pour qu'il y ait équilibre, il faut que le niveau du liquide soil flu deré en B qu'en A. La différence des niveaux doit s'établir en sens invene dans le système A' B' (Fig. 57), ou la tension superficielle du liquide est fhu forte dans le tube capillaire. L'eau renfermée dans un système de tubes ite verre représente le cas de la Fig. 56; en remplaçant l'eau par du mercure, 'D réalise les conditions de la Fig. 57.

On observe des phénomènes du même genre , quand un liquide se trouve interposé entre deux lames solides très-rapprochées l'une de l'autre : si le li- 'imde mouille les lames, il s'élève dans leur intervalle jusqu'à une certaine hudeur; dans le cas contraire, sa surface s'abaisse au-dessous du niveau extérieur.

[L'ascension ou la dépression des liquides dans les tubes capillaires est régie [•r la loi de Jurin , qu'on peut énoncer de la manière suivante :] Pour un •CTK liquide et pour des tubes formén de la même substance, la différence ^hauteur des niveaux du liquide dans U tube capillaire et à l'extérieur 'ien raison inverse du diamètre du tube [tant que ce diamètre no dépasse pKâ millimètres].

Dus le cas où il s'agit de lames plongées dans un liquide , la différence de Weur des niveaux dans l'intervalle des lames et à l'extérieur est en "lùon inverse de la distance qui sépare lesparois de ces lames.

[Il importe touU^fois de remarquer que , si le liquide mouille le lube ou la lune, wn ascension ext indépendante de la nature du corps solide.] U. Diuolntion. Coolfictent de solubilité. — Nous avons expliqué les phénon^oes de capillarité , en nous basant sur le rapport existant entre la cohésion •les liquides et leur force d'adhésion aux corps solides. Or il peut arriver qui 'ittnction du liquide sur le solide soit assez énei^qué pour vaincre la cohé- "Wn du corps solide lui-même ; lorsque ce ca.'* se présente, le corps solide se dissout dans le liquide, c'est-à-dire que les moli^cules du solide se séparent le> unes des autres, et se mêlent aux molécules liquides pour former un tout

homogène qui se présente à l'état liquide. [En un mpt, le corps solide change d'état ; le changement d'état qui s'accomplit dans ces conditions porte le nom de dissolution , et la masse liquide qui en résulte est ce qu'on appelle une «oliition,^

Quand une suhstance solide se dissout dans un liquide , il arrive un moment où l'équilihre s'étahlit entre les molécules du corps soluble et celle du dissolvant et où le liquide refuse de liquéfier de nouvelles quantités du solide ; on dit alors que le liquide est saturé , et le rapport entre la quantité maximum de suhstance dissoute et la quantité du dissolvant sert de mesure à ce qu'on appelle la capacité de saturation du liquide [ou le coefficient de solubilité an solide par rapport au liquide considéré]. La capacité de saturation varie "avec la nature du liquide et avec celle de la substance dissoute : [ainsi, pour saturer à froid 100 parties d'eau, il faut 300 parties de sucre de canne et seulement 3,3 de chlorate de potasse ; 100 parties de glycérine sont saturées par 40 parties de sucre, mais dissolvent plus de 10 parties de chlorate de potasse.] la capacité de saturation dépend aussi de la température, mais suivant un rapport qui n'est pas constant ; elle augmente , en général , avec la température ; toutefois il y a quelques substances dont la solubilité diminue de nouveau à partir d'une certaine température déterminée ; nous reviendrons sur cette questioi dans l'étude de la chaleur (voy. liv. V, chap. 2).

La dissolution des corps est un phénomène très-voisin de la combinaisoi chimique ; elle s'en distingue par ce fait qu'elle ne s'opère pas suivant des proportions définies et fixeff^ ; mais elle présente un caractère qu'on retrouve di» la combinaison chimique, et qui consiste en ce que le volume de la solution n'est pas égal à la somme des volumes du dissolvant et de la substance qui s'y eà dissoute ; le volume de la solution est presque toujours plus petit, de sorte que le |K)ids spécifique excède d'une quantité appréciable la moyenne des poid» spécifiques des corps qui concourent à former la solution. Ce résultat prwwc que, dans le phénomène de la dissolution, les molécules du solide et celles (ta liquide se rapprochent, sous Tinfluence de leurs attractions réciproques, de manière à être plus près les unes des autres (pie ne Tétaient primitivement kl molécules du dissolvant ; d'où Ton est en droit de conclure que l'attractioo exercée par le liquide sur le solide est supéneure non-seulement à la cohésk» de ce dernier, mais encore à celle du liquide lui-même.

74*. Imbibition. — Il existe un certain nombre de substances solides qui, pl>* cées en présence de liquides déterminés , manifestent des phénomènes un p6« différents de ceux tjue nous avons rapportés à la capillarité et à la dissolution. C'est ce qui arrive, notamment jïour des substances de nature oi^ganiqw* quand la force avec laquelle leurs molécules sont attirées par le liquide n'ert pas .sutlisamment énergique pour détruire entièrement leur cohésion et pour les faire passer à l'état li(]uide ; deux cas peuvent alors se présenter : ou tten les molécules ]i(|uides pénètrent dans les interstices moléculaires de la substance solide et y sont i-etenues ; c'est en cela que consiste rtiii6i6tfto»i ; ou bien le corps solide se désagn''ge en |)arlicules plus ou moins ténues qui se disséminent dans l'intérieur de la masse liquide jH)ur constituer ce qifon ap- |>elle une solution imparfaite. On peut considérer ce genre de solution comme

UnES riES LIQUIIIE;-.

iiD m^lailjïe d'une certaine quantité dfi liquide pur iiveL- des partiiulea solides irnbib^^ de ce même liquide.

Tiius les tissu» orjjaniques . à l'exc«ption du tissu ^l'aisRùux , possèdenl Il propriélê de s'imbiber d'eau. Certains produits du règne végétal et du règne <iiitiia] rorment avec l'eau des solutions împLirrailes ; l'amidon, la gomme, le lihne d'oeuf soni dans ce cas.

7S. Dilfnnon des liquidai. — Les attractions qui s'exercent entre les molécules ile^sulideset celles des liquides peuvent aussi se manifester entre les molécules ^j>|or1rnaut à des liquide» dilTérenls. On dit de deux liquides qui jouissent de n-Oe propriété qu'ils sont miscibles l'un avec l'autre : l'eau , par exemple , est iiBdble avec une solution de sel marin, ou avec l'alcool, maïs elle ne se métage ftï Hvec l'huile ni avec le mercure.

Pour mesurer l'intensité de la Torce nvfc laquelle les molécules de deux liqtiideK s'attirent mutuellement , on met ces liquides en contact l'un avec l'auti'e ri on détermina le temps qu'ils emploient à foi'mer un mélange parraitenient haiDogj-ne ; la vitesse avec laquelle les diU'érents liquides se mélangent les unK itBc les autres se nomme leur uitesse de diffusion. En procédant ainsi, on a UmiTé que la vitesse de ditTuston entre l'eau et les solutions des difi'éi'cnls sels nrie nulablement suivant la nature de la solution saline, mais que [mur un mhne sel elle augmente avec la richesse de la solution, c'est-à-dire que, à •çtiité de température, la quantité de sel qui. dans un temps donné, abanibniie sa soliitiim primitive pour se dill'user dans l'eau est proportionnelle au àtfré de concentration de la solution saline.

[Sous le nippurt de leur miscibilitè réciproque, les liquides se divisent en

'Imu classes : les uns sont miscibles en toutes proportions ; les autres , au con-

Inire, ne le sont qu'entre certaines limites. L'eau et l'alcool, par exemple, se

I fl&ngcnt cri toutes proportions ; il en est de même de l'alcool et de l'éther.

" B l'eau ne dissout que des traces d'éther (1 partie d'étlior pour 9 parties

vAu); le chlororormc est aussi un peu soluhlo dans l'eau.]

"■. Difliuion des lifoides à travers des cloisons poreoBeB. EndOBmau. — I fréquemment que deux liquides miscibles soient séparés l'un do e jMT une cloison solide , perméalde au moins à l'un d'eux ; la présence cloison poreuse est une cause de complication qui imprime un carac- C particulier aux phénomènes de diOTusiou opérés dans ces conditions. Ici , , Iti mélange <les liquides ne dépend [las seulement de l'attraction muic de leurs molécules ; il est aussi subordonné & l'aflinité de chacun de ces Kfoides pour la substance de la cloison. Si les liquides ne sont pas miscibles liai avec l'aulre, c'eat-à-dire , s'ils ne s'attii'ent pas mutuellement, leur diffu- «ma n'est pas plus passible à travers une cloison poreuse qu'elle ne l'est, 1 ces liquides sont en contact immédiat par leur surface de séparation ; 1 contraire, les liquides sont susceptibles de se mélanger, leur dilTusion , mais avec des modifications qui résultent de l'interposition du diale poreux. Les phénomènes qui se manifestent dans ces conditions sont , depuis Dutrochet, sous le nom d'endosmose, [ou d'une manière plus î«tele, sous celui d'osmose (Graham)].

ïnesd'endoshose. — Dans la simple difiFusion,

les liquides en présence échangent entre eux des quantités respectivement ég: de leurs principes constituants , en sorte que le volume de chacun des lîqui évalué à partir de leur surface primitive de séparation reste toujours oo tant. H n'en est pas de même dans Tosmose : celui des deux liquides qui i plus d'affinité pour la cloison poreuse la traverse en plus grande proportim détermine un changement correspondant dans le rapport des volumes de quide qui se trouvent distribués de part et d'autre de la cloison, quand l'éc libre s'est établi. Si, par exemple, de Teau et de l'alcool sont séparés pari membrane de caoutchouc, la quantité d'alcool qui traverse cette cloison p se diffuser dans l'eau est plus abondante que la quantité d'eau qui passe d le compartiment de l'alcool , parce que le caoutchouc est mouillé par l'aloM ne l'est pas par l'eau. Les deux mêmes liquides sont-ils séparés par la te d'un animal, c'est, au contraire , J'eau qui, ayant plus d'afCnité pour a membrane que n'en a l'alcool, la traverse en plus forte proportion. Les tii animaux, à peu d'exceptions près, possèdent tous la propriété d'être imid par l'eau ; aussi ont-ils pour effet habituel de favoriser le transport de Ti toutes les fois qu'ils servent de cloison de séparation entre ce liquide el 4 solutions susceptibles de se mélanger avec l'eau.

Les phénomènes d'osmose jouent un rôle capital en physiologie dans Fi sorption des produits de la digestion et dans les échanges de matériaux i constituent la nutrition des tissus ; aussi convient-il de donner quelque dèi loppement à l'étude de l'endosmose*.

[Équivalent endosmotiqi'e. — Quand on veut comparer entre eux dH renb; licpiides au point de \'ue de leur difTusibilité au travers des membni organiques , il est nécessaire que les conditions qui , telles que la tempénrti et la nature de la membrane , influent sur la diffusion , restent toijyoan I mêmes : les liquides seuls doivent varier ; encore faut-il avoir soin de npjpn^ toutes les' expériences à un seul et même liquide pris comme terme de eoi paraison , puisque le pouvoir difTusif dépend de la nature des deux liquide!' présence : l'eau a été choisie pour senir de substance étalon.

Pour étudier les phénomènes d'osmose dans leur plus grande simplicité, faut donc opérer toujours à la même température avec la même membilM faire difTust^r dans IVau le liquide osmogène.

Dans ce but, oiv place le liquide à étudier dans un tube dont l'orifice ini rieur est fermé |Kir une membrane et plonge lé^îèrement dans l'eau d'ua f îîor\oir. Un ap|Kinnl ainsi disposé jwrte le nom d^endosmoniètre. Or, tant^ la concentnition du liquide osmogène reste sensiblement la même et (pft pro|Kirtion de substance dissi>ute qui a jKissé dans le réservoir extérieur < insignifiante. t7 ;/ a un ntpport constant entre le poids de Veau qui péM dans Vintêtieur de Vendosnwmètre et le ^wida de la substance di«taiite f en sort.

On ap|H^Ue èquiiHilent endosmotique d*un coqis la quantité d*eau qiB sulistitue ainsi jiar voie d'osmose à un gramme de cette substance.

• I.*«il« nr ivin *»i^ . p»Mir orlU- rltiJ^ . à fc*!! Trmtr de fàyrù^^»^* de rii— i' Ctot. WlTCDT, t^pngmt^pt d<t Mrnmrktn . H ^7-^1. :^^ rdlu ErUii|ern lM<i . Le* dti^U ^ue ooa* plaçowi «atrt

Avec les membranes animales, l'équivalent endosmotique est le plus souvent supérieur à l'unité , c'est-à-dire que la quantité d'eau qui remplace le corps osmogène dans l'endosmomètre est plus grande que le poids de ce corps ; parfois aussi elle n'en est qu'un fraction. Dans le premier cas l'osmose est dite positive y àsois le second eWe est négative.

L'équivalent endosmotique d'un corps dépend : !<> de sa nature chimique ; 2* du degré de concentration de sa solution. Jolly, qui a eu le premier l'idée de l'équivalent endosmotique , admettait qu'il est indépendant de la concentralion des liqueurs ; Ludvirig a montré par l'expérience que cette hypothèse est erronée. Pour la plupart des solutions des corps dont l'osmose est positivé , l'équivalent endosmotique augmente de valeur avec le degré de la concentratioa ; il varie en sens inverse quand l'osmose est négative. Mais ces variations suivent une marche très-lente, tant qu'on ne dépasse pas la limite à partir de laquelle le corps qui se diffuse perd son eau de cristallisation ou d'hydratation. Âhisi y d'après Eckhard , une solution contenant 4,6 ^/o de chlorure de 8o^ dtum possède un équivalent endosmotique égal à 1 ,5 ; si la proportion de sel * est 14,1 o/o, l'équivalent s'élève à 2,3 ; il devient égal à 3 quand la concentration de la liqueur est de 26,5 ®/o. L'équivalent endosmotique de l'hydrate de potasse égale 200 (Jolly) ; celui de l'acide sulfurique monohydraté est 0,35 (Jolly). Pour le sulfate de soude, l'équivalent diminue, quand la concentration augmente , bien que ce sel ait une osmose positive (Ludvrig).

Vitesse de diffusion dans l'osmose. — La vitesse avec laquelle s'effectue rechange entre l'eau pure et une substance dissoute est constante , aussi longtemps que la concentration de la solution reste la même , que l'eau conserve sen^lement sa pureté et que la température ne varie pas.

Les vitesses de diffusion des différents corps , à travers des cloisons poreuses, sont indépendantes des rapports qui existent entre leurs équivalents endosmotiques ; mais elles sont en relation avec la solubilité du corps considéré et avec sa composition chimique. La vitesse de diffusion augmente en même temps que la solubilité des corps ; des substances voisines sous le rapport chimique possèdent des vitesses de diffusion peu différentes les unes des autres. En ontre, le degré de concentration de la liqueur a une influence marquée, la vitesjïo de diffusion aujçmentant plus rapidement que la proportion de matière «iissoiit** ne croit. Dans l'osmose qui s'opère entre Teau et une solution saline, la vitesse avec laquelle les molécules de sel se dirigent vers Teau est d'autant phL«i «^nde que la solution saline est plus concentrée ; il en est de même de la vitesse du courant qui entraîne les molécules d'eau vers la solution ; mais l'accélération de ces deux courants n'est pas la même ; elle est plus grande pour celui qui va de l'eau vers la solution saline que pour celui qui marche wi sens opposé. On voit par là que , plus une solution est concentrée , plus la proportion d'eau qui dans un temps donné traverse une cloison poreuse pour î»*? mêler au sel est considérable. ,

Ainsi s'explique le fait indiqué plus haut , à savoir i\\\e Tétiuivalent endos- 'noticjue croît avec la concentration de la liqueur.

Diffusion entre des solutions de composition et de concentration Dit- FKRENTEs. — Quand la diffusion à travers les çiembranes s'opère non plus

entre une solution et Feau pure , mais entre deux solutions différentes , les phénomènes osmotiques dé|)endent d'une part du degré de concentration de^ deux liqueurs, d'autre part de la nature chimique des corps dissous.

L'influence de la concentration entre seule en jeu', du moment qu'on fait difluser deux solutions renfermant le même corps , mais en proportion différente. Dans ce cas , la proportion de substance dissoute diminue dans la liqueur la plus concentrée, pendant qu'elle au;anente dans la soluUon la plus étendue; en même temps, il se produit un changement de volume, comme cela a lieu quanrl Tosmose s'effectue entre une solution saline et Teau pure; mais la \'ariation de volume est moins rapide avec deux solutions. Si on maintient constant le degré de concentration de chacune des liqueurs, rechange ([ui s'opère à travers la cloison poreuse entre les principes constituants de ces solutions ne varie pas non plus : chaque unité de poids de sel qui , dans un temps donné, passe de l'une des solutions dans l'autre , est remplacée par lue fjuantité déterminée d'eau, et le rapport des quantités pondérables d'eau et de sel qui se substituent ainsi l'une à l'autre est "à peu près le même que si l'osmose avait lieu entre la solution la plus concentrée et de l'eau pure ; dans ces cx)nditions, ïêquivalent endosnwtique reste donc sensiblement constant. D'autre part , la vitesse avec laquelle s'opère la diffusion croit en raison inverse de la différence qui existe entre les degrés de concentration des deux solutions en présence.

Lorsqu'on soumet à l'endosmose deux solutions renfermant des substances de nature chimique différente , l'échange entre les principes dissous s'effectue d'autant plus rapidement que ces substances ont une plus grande affinité (jàr mique l'une pour l'autre. Ainsi, les courants osmotiques ont une vitesse ph» grande entre un acide et une base qu'entre deux acides ou deux sek. En outre, l'un des courants devient de plus en plus prédominant, à mesure qu'on 0})ère sur des corps ilont les affinités réciproques sont plus intenses : quand on met, par exemple, en présence un acide et un alcali, l'acide se porte vers l'alcali et le contre-courant fait entièrement défaut.

Diffusion des colloïdes. — Les solutions de tous les cx)rps que M. Grabam désigne sous le nom de colloïdes, la gomme, l'albumine , la gélatine , etc., ont pour caractère commun de ne traverser que très-difficilement les membranes organiques. Os substances attirent d'ailleurs l'eau , de sorte que leur équin-' lent endosmotitpie est élevé et paraît compris entre celui des alcalis et cdoi des sels ; mais le courant endosmotique aussi bien que le courant exosmotiquf ont une vitesse très-faible.

M. Graham oppose aux colloïdes les substances cju'il appelle cristaUoldes et qui jouissent de la propriété de traverser facilement les membranes organiques. Les corps colloïdes sont des substances ({ui ne crisUdlisent pas et qui donnent à l'eau dans laquelle on les dissout une consistance gélatineuse ; k^ matières cristalloïdes, au contraire, |M?uvent en général être obtenues à l'èlal cristallisé.

L'albumine dissoute a plus d'affinité osmotique |H)ur les solutions salines que i>our l'eau pure, et le courant de diffusion augmente assez rapidement avec la concentration de la solution saline. Cependant , si la proportion de sel dis-

SOUS est excessive , l'échange est ralenti en ce sens que la solution saline n'enlève à l'albumine que de i'eau.

Dialyse. — Quand on fa^t diffuser dans l'eau une solution renfermant un mélange de colloïdes et de cristalloïdes , aucune trace de matière colloïde ne traverse la membrane au début de l'expérience. Si on met , par exemple, dans un endosmomètre un mélange de gomme et de sucre dissous dans l'eau , le sucre seul traverse la membrane de l'appareil pour se répandre dans le bain eilérieur. C'est en se basant sur ce principe que M. Graham a imaginé une Douvelle méthode pour opérer dans un mélange de différentes solutions la séparation des cristalloïdes d'avec les colloïdes. Le mélange est introduit dans un réservoir flottant constitué par une sorte de tamis dont le fond est en parchemin végétal (papier non collé qui a été trempé dans l'acide sulfurique et qui est ainsi devenu très -résistant et imputrescible) ; ce tamis est placé sur un bain d'eau distillée dans lequel les cristalloïdes se rendent après avoir traversé la membrane.

Cette méthode de séparation des corps porte le nom de dialyse et l'appareil qui sert à l'appliquer s'appelle le dialyseur,

D y a toutefois un cas où la dialyse ne s'opère pas comme on vient de l'indiquer; c'est lorsque la substance cristalloïde mêlée au colloïde forme , en arrivant de l'autre côté de la membrane, une solution pour laquelle la matière colloïde possède une afOnité endosmotique considérable . Ainsi un mélange d'albumine et de chlorure de sodium placé dans le dialyseur ne laisse passer au commencement que des molécules salines ; mais la solution de sel marin qui 8e forme de la sorte dans le bain extérieur attire ensuite l'albumine avec une grande énergie. Pour éviter cet inconvénient, il faut renouveler fréquemntent l'eau distillée dans laquelle flotte le dialyseur.

De tous les corps colloïdes, c'est la gomme qui possède la diffusibilité la plus faible. M. Graham et M. Eckhard ont constaté que les membranes animales et le parchemin végétal ne laissent passer aucune trace de gomme ; M. S<lHimacher, en employant une membrane de collodion , a observé une légère diffusion de la gomme. Avec les solutions de pectine et de gélatine on obtient le double courant d*endosmose et d'exosmose, même à travers les membranes animales. M. de Wittich a reconnu que les peptones se distinpient de toutes les autres substances albuminoïdes par leur plus grande diffusibilité.

Influence de la nature de la cloison poreuse sur l'endosmose. — L'équivalent endosmotique est en général plus élevé, toutes choses égales d'ail - '^urs. quand la membrane interposée entre les deux liciuides qui endosmosent I ^n vers l'autre est desséchée , au lieu d'être à l'état frais ou préalablement iïnlMl»w ; le gonflement de la membrane diminue un peu sa perméabilité P^ur Teau et l'augmente, au contraire, pour les sels. L'équivalent endoslïiotique n'a donc pas une fixité absolue, même «lans le cas où on se sert toujours de la même espèce de membrane , et il varie dans des limites assez L «^l^ndues, suivant la nature de la cloison poreuse. Les diaphragmes qui n'ont pas h propriété de se gonfler dans l'eau, telles sont les cloisons d'argile, ne font pa^ éprouver de variations de ce genre à l'équivalent endosmotique; aussi

WUNDT* PhrilqiM mMleale. 9

sont-ils plus propres (|ue les membranes orj^anicpies à faire connaître Tinfluenoe île la dimension des pores sur Tosmose.

En employant des diaphragmes d'arp:ile dont les |H)res sont de plus en plus larges, on tnmve qu'il arrive un moment à partir du(|uel TelTet de la cloison sur la diffusion des liquides disparait complètement : il se produit un simple mélange , mais jKÛnt d'endosmose , c'est-ànlire que Técpiivalent endosmotique est alors égal à l'unité.

A mesure que les |>ores diminuent de largeur, l'équivalent endosmotique s'éloigne de Tunité, s'élevant |K)ur les corps à osmose |>ositive, s'abaissânt pour ks substances à osmose négative. Mais cet écart atteint une valeur maxima , corrw- |>ondant à une étroitesse déterminée des j>ores, à partir de laquelle l'équivalent endosmotique se rapproche «le nouveau de l'unité jus(|u'à ce qu'enfin il ne se pn^luise plus ni osmose , ni diffusion ; à ce moment-là la cloison est devenue entièrement impennéable aux liquides. Ainsi donc, relativement aux dimensioa* des jwres du septum qui sé|>are les liquides , il existe deux valeurs limites en dehors desquelles l'endosmose n'a plus lieu ; dans l'inter^'alle se trouve une valeur particulière à laquelle réjxmd un changement dans le sens des vanation5 de ré<pii\*alent. La largeur des }K)res cpii corres}>ond à ce \HÀ\ii de rebroa«sement varie considénddemenl suivant la nature des solutions qu'on fait difliiser ; elle est d'auUmt plus |>etite |ïour les solutions salines mises en jjrésence lie l'eau que le sel a plus d'affinité |K)ur ce dernier liquide.

L'épaisseur de la cloison , c't^tsi-dire la longueur des jwres, exerce sur les phénomènes osmotiques la même influence que leur largi^ur ; plus la cloison est épaisse, plus l'équivalent endosmotique s'iVarte de l'unité.

Ce que nous venons de dire des diaphnigme< en ai-gile s'applique aussi au membranes org;uii«|ues. C'est |HMirquoî il t*sl probable qu'il faut attribuer en grande |virtie aux dimensions variables des pores des cloisons membraneuMS les différences <|u'on obser\e dans l'osmose, suivant que la membrane est sèche ou humilie, sui\*ant que la pression est plu< ou moins forte, etc. Si donc on voulait détenniner la |virt d'influence qui rt»vient aux pn>priétés physiques et chimiques «li*s s<'ptums membraneux, il faudrait essayer comparativtnnent <le> mend^ranes de nature différente, mais identiques sous le rap- |Kfcrt des dimensions de leurs |x^rt^s. C'est là une entreprise à laquelle on ose à piMne songer ; just|u'à présent, du moins, c\*st tout au plus si l'on a pu éta* blir, Si>us ct* nip|H>rt , fjueKpu^s |H>inls de n»|H»re.

Les cloisons tfangilè et la plu|Kirt des meud^ranes organiques , notanuncO^ toutes ivlles d'origine animale, emplo\et*s conmie diaphragmes osmotiqu^s^ entre Talcoi^l et l'eau , laiss<Mit |visser une plus forte quantité de ce demi^ liquide que d'aK^x>l. I-a pn^jn^rtion t*st renvers<V quand on opèn^ avec uH^ iiH^mbmne de caoutchouc ou tle colKnlion : le iMurant le plus intense est di^ rigé de l'alcool vers l'eau. l>s ditrèr*MUH^ dans le sens du ctnirant enilosmo^ tique sont duo< au |v>uvoir d'imbibition dt*s uHMubnines relativement à tel o«^ tel lit^uide : tout»^ U^ membniues qui ti\orisent le passage de l'eau dans l'al'*^ cot>l >'imbilK'ut f^ilemenl d'eau ; K*s membranes qui font, au contraire, prf*^ tk^iuiner lo c\nininl dirige'' de l'aKw^l \ers l'tMu. attirent ralixwl avec une plu^ grande énergie.

Théorie de l'endosmose. — Les phénomènes généraux de Tendosmose reposent sur deux faits fondamentaux, Timbibition des cloisons poreuses résultat de Taflinité des liquides pour les solides et la diffusion des liquides.

Qu'on se représente une membrane dont Tune des faces soit baignée par un liquide A et l'autre par un liquide B. Pour qu'il y ait endosmose, c'est-à-dire mélange des deux liquides avec transport réciproque et inégal de leurs éléments constituants, il faut : 1® que les deux liquides soient miscibles ; 2« que l'un des liquides, par exemple le liquide A, ait plus d'affinité que l'autre pour la substance de la membrane ; 3<» que l'affinité du mélange des deux liquides pour la. membrane soit intermédiaire entre les affinités de chacun des liquides pour cette même membrane.

Dans ces conditions , le mélange des deux liquides ne peut plus s'opérer suivant le même mode que dans le cas de diffusion libre sans interposition de cloison poreuse. Considérons, en effet, ce qui va se produire dans un pore quelconque du diaphragme. Le liquide A qui a le plus d'affinité pour la substance de la cloison, pénétrera dans le pore et le remplira en entier, chassant au besoin devant lui le liquide B dans le cas où ce dernier tendrait aussi à s'introduire dans cet espace ; panenue sur l'autre face du diaphragme, la liqueur A se répandra dans la liqueur B, en vertu de l'affinité des deux liquides l'un pour l'autre ; de nouvelles quantités du premier liquide traverseront le pore pour remplacer la portion qui s'est diffusée dans le liquide B, et ainsi de suite. De là un transport continu du liquide A vers le liquide B, d'où résulte le courant que Dutiochet a appelé endosmotique. Telle est, du moins, la marche du phénomène dans la couche de liquide en contact immédiat avec la paroi intérieure du pore ; ^ mais dans le filet central les deux liquides suivent dans leur mélange les lois de la diffusion libre , car dans cette jpartie du pore ils sont soustraits à l'action élective de la cloison. Dès lors, il s'opère entre les molécules des deux liquides un échange par parties égales, qui donne naissance à deux courants, l'un dirigé dans le même sens que le courant endosmotique et venant le renforcer, Taulre dirigé en sens contraire et constituant le contre-courant ou courant ixmnotique de Dutrochet ; ce dernier a pour effet de faire passer du liquide Bdans le compartiment occupé primitivement par le liquide A.]

Indications bibliographiques relatives à l'endosmose,

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