tion des hydroxydes) et notamment les sulfures (tels que ceux d'arsenic, d'antimoine, de cuivre, de plomb et de cadmium), les sels halogénés (comme le chlorure ou l'iodure d'argent), les cyanures simples ou doubles (comme le bleu de Prusse); 3o Quelques oxydes ou hydroxydes de métalloïdes ou de métaux faibles, par exemple la silice hydratée, l'acide stannique, des oxydes de vanadium, de molybdène et de tungstène; 4o Beaucoup de colloïdes organiques, parmi lesquels: a) des colorants acides tels que la fuchsine, l'éosine, l'indigo, le bleu d'aniline; b) des hydrates de carbone comme l'amidon; c) certaines gommes. On peut rattacher à cette classe les émulsions presque colloïdales de bon nombre de résines ou d'huiles essentielles (mastic, gomme-gutte, etc...). c) I importe cependant d'observer que le caractère. positif ou négatif d'un colloïde ne constitue pas une donnée absolue : 10 Tout d'abord il existe des colloïdes dont le type est l'albumine que l'on ne peut ranger dans aucune des deux catégories précédentes. Leur signe en effet change lorsque des modifications en apparence insignifiantessont apportées à la composition de la phase dispersante. Hardy, Perrin, Pauli ont observé que l'albumine en milieu neutre ne présente aucune charge électrique, alors qu'en milieu faiblement basique ou acide elle porte une charge respectivement négative ou positive. 2o Même dans le cas des colloïdes que l'on considère d'habitude comme les représentants typiques de la catégorie positive ou négative, on a pu observer des changements de signe : a) En ajoutant des quantités croissantes de différents électrolytes, par exemple, H2(So.). (Burton) ou HNO3 (Withney et Blake) à une solution colloïdale d'argent métallique, on diminue d'abord la vitesse de la migration normalement anodique. A partir d'une certaine concentration de l'électrolyte ajouté, on observe que les granules cheminent désormais vers la cathode avec des vitesses croissantes. b) Ainsi que Powis l'a observé en 1915, on peut obtenir un sol négatif de Fe (OH), en versant lentement une solution diluée de FeCl, dans une solution très étendue de KOH constamment agitée et en léger excès. Le sol de Fe(OH), positif, plus anciennement connu, est obtenu par simple hydrolyse en milieu neutre d'une solution de FeCl. III. Cataphorèse et électroosmose. Le phénomène qui vient d'être décrit, consistant en un transport de granules colloïdaux sous l'action d'un champ électrique, constitue un cas particulier de la cataphorèse. On entend par là le même phénomène observé en général pour des particules quelconques, c'est-à-dire des particules dont les dimensions quoique petites ne sont pas nécessairement colloïdales. La migration des granules d'un colloïde est ainsi un phénomène intermédiaire entre la migration des ions dans les solutions vraies d'électrolytes et la cataphorèse des gouttelettes d'une émulsion ou des particules d'une suspension. Ainsi que Perrin surtout l'a montré, il existe une très grande analogie entre la cataphorèse et un autre phénomène que l'on peut considérer comme sa réciproque et qu'on appelle l'électroosmose. Dès 1808, celle-ci avait été observée par Reuss « qui, écrit Perrin (1), ayant plongé deux électrodes dans l'eau contenue en deux tubes plantés dans un même bloc d'argile humide, vit l'eau s'abaisser dans l'un de ces tubes et monter dans l'autre, en même temps que de légères particules d'argile, se déplaçant en sens inverse, donnaient une apparence laiteuse au liquide du tube où l'eau s'abaissait ». (1) JOURN. DE CHIM. PHYS., 1904, p. 602. Dans la cataphorèse, le champ électrique conditionne un déplacement des particules mobiles par rapport au liquide; dans l'électroosmose, c'est la phase liquide qui se déplace relativement aux parti ules solides; celles-ci étant immobilisées par leur rapprochement, soit dans le bloc d'argile, soit en général dans tout diaphragme poreux. Ajoutons que les phénomènes inverses de l'électroosmose ont été réalisés : en faisant traverser ur diaphragme poreux par un liquide sous pression, on a obtenu de part et d'autre de la membrane une différence de potentiel. IV. Mesure de la vitesse des transports de matière. La mesure de la vitesse des transports de matière qui caractérisent les deux groupes de phénomènes électrocinétiques distingués dans ce qui précède, a été effectuée par des méthodes en général assez simples: Ainsi l'expérience de Coehn est aisément rendue quantitative, si les deux branches du tube en U sont graduées, ou bien si le niveau de la surface de séparation entre le colloïde et l'eau dans chaque branche est observé à l'aide d'un cathétomètre. De même en fixant un bouchon poreux entre deux électrodes dans un tube en U rempli d'eau pure, Perrin a mesuré le débit du courant électrocinétique qui s'établit dans un champ électrique donné. Des résultats fort dignes de confiance ont été enfin obtenus par Cotton et Mouton. A l'aide de leur dispositif ultramicroscopique, ils déterminèrent directement la vitesse de migration des granules. Ces différentes méthodes ont conduit à une conclusion importante : Les granules, ou, si l'on préfère, les très grosses molécules (1), d'une substance à l'état de dis (1) Voir à l'article précédent la théorie du mouvement brownien, loco citato, p. 130. persion colloïdale se meuvent dans un champ électrique uniforme dont le gradient (ou, ce qui revient au même, l'intensité) est égal à l'unité, avec une vitesse du même ordre de grandeur que la mobilité des ions dans les solutions d'électrolytes. La mobilité de l'ion Ag, par exem54 ple, est de 5,6 x 104 cm par seconde à la tem96540 pérature de 18°. La vitesse des granules de l'hydrosol d'argent métallique dans un champ égal à l'unité, a été déterminée par plusieurs expérimentateurs. Ils ont trouvé : Svedberg Burton Cotton et Mouton V. La connaissance des vitesses de migration des granules d'un système colloïdal permet d'évaluer approximativement la différence de potentiel qui existe entre la phase dispersée et la phase dispersante. Considérons au sein d'un liquide placé dans un champ électrique deux points A et B qui sont séparés par une distance L et entre lesquels règne une différence de potentiel E. Supposons que les parties du liquide qui entourent A et B ne communiquent entre elles que par l'intermédiaire d'un tube capillaire. Si le diamètre de ce dernier est assez petit, on observera ainsi que Quincke a effectivement réussi à le faire - un déplacement du liquide une différence de niveau tend à s'établir entre les deux réservoirs que relie le tube. Si on empêche toute dénivellation, par exemple en laissant d'un côté s'écouler par un trop-plein un volume équivalent à celui qui afflue par le capillaire, ce dernier est traversé par un courant liquide continu et à débit constant. C'est en partant de cette image simplifiée du phénomène de l'électroosmose qu'a été édifiée la théorie ébauchée par Helm holtz, et revêtue d'une forme plus rigoureuse par Lamb (1). Malgré l'incertitude des hypothèses nombreuses sur lesquelles elle repose, elle est généralement adoptée à défaut d'une meilleure. (1) En voici un exposé élémentaire. Rappelons d'abord quelques définitions et propositions classiques : Rapportons les mouvements des points d'un fluide à un système de 3 axes rectangulaires OX, OY et OZ, et considérons un régime stationnaire défini comme suit : 1o En chaque point du fluide les composantes de la vitesse suivant OY et OZ sont nulles. 2o En chaque point du fluide la composante de la vitesse suivant OX est proportionnelle à la distance z de ce point au plan ΧΟΥ. Tous les points du fluide situés dans le plan XOY sont ainsi au repos. Tous ceux qui appartiennent à un plan parallèle au plan XOY et distant de ce dernier d'une longueur z, auront suivant OX une même vitesse v kz. Le facteur de proportionnalité k est, par définition, le gradient de la vitesse dans le fluide considéré. = L'écoulement d'un liquide en régime stationnaire admet un gradient de vitesse k par rapport à un système de coordonnées OX, OY, OZ, lorsque chaque unité de surface prise autour d'un point quelconque en un certain plan parallèle à XOY, est sollicitée, suivant OX, par une même force constante F, tandis que tous les points appartenant au plan XOY sont maintenus au repos. F Le rapport -ordinairement désigné par la lettre n est, par définition, le coefficient de viscosité du liquide. Nous avons donc l'égalité : Revenons maintenant à la considération de la veine cylindrique enfermée dans un tube. Si cette veine progresse d'une manière continue, comme dans l'expérience de Quincke, c'est, admet-on, qu'il existe une différence de potentiel constante, E, entre la paroi du tube et le liquide. Mais puisque la paroi du tube et le liquide sont en contact et que néanmoins la différence de potentiel se maintient, on est conduit à attribuer des propriétés isolantes à une couche superficielle très mince de la veine liquide. Soit z l'épaisseur de cette couche isolante dont la constante diélectrique K sera supposée égale à celle du liquide étudié. Le tube solide, la couche diélectrique superficielle de la IVe SÉRIE. T. I. 6 |