Sur certains effets d'ionisation des gaz observés en présence de corps non radioactifs. Activité et luminescence du sulfate de quinine

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luminescence du sulfate de quinine

M. de Broglie, L. Brizard

To cite this version:

M. de Broglie, L. Brizard. Sur certains effets d’ionisation des gaz observés en présence de corps non radioactifs. Activité et luminescence du sulfate de quinine. Radium (Paris), 1911, 8 (5), pp.181-186.

�10.1051/radium:0191100805018100�. �jpa-00242469�

Sur certains effets d’ionisation des _gaz

observés ^en présence de corps ^non radioactifs

Activité et luminescence du sulfate de quinine

Par M. de BROGLIE et L. BRIZARD

1re PARTI);.

GENERALITES ^{ET EFFETS} ÉLECTRIQUES.

Généralités et Ajstorïqrue.

Il existe plusieurs sulfate de quinine; ^{celui dont}

nous voulons parler ^est le sulfate basique (Béhal) (C20 H24 AZ2 02)2 SO4 H2 + 8 H20 qui ^est très peu ^so- luble dans l’eau, soluble ^au contraire dans l’acide

sulfurique ^{étendu, en} présence duquel ^{il donne}

un sel (C2U ^{If Az’} 0’) ^{SOI HI + 7 H2 0} qui ^est éga-

leuent cristallisé avec plusieurs molécules d’eau.

A défaut d’indication contraire c’est toujours ^du

sulfate basique que ^nous entendrons parler.

Le sulfate de quinine ^{était connu} pour ^{être ther-} moluroinesceut. M. G. Le Bon montra ¹ qu’il ^est capable ^de produire ^la décharge ^d’un électroscope placé ^{dans le} voisinage, quand ^{il se} rel’roidit à l’air, après avoir été chauffé un peu au-dessus de 100°, ^et rattacha cette propriété ^{a la variation} d’hydratation

que subit le sel.

Miss Gates2 a étudié avec plus ^{de détail ce} phéno-

mène. Quand ^on chaull’e le sulfate de quinine ^dans

une étuve, il noircit et se décompose ^vers 180ú; ^main-

tenu un certain temps ^{u une} température comprise

entre 80° et 170°, ^{il ne} présente pas d’autre altéra- tion apparente que d’ètre devenu d’un aspect plus

1113.t, mais ^{il a} perdu de l’eau. Si ^on le porte ^alors dans un condensateur relié li un élcctromètrc, ^on observe un courant dont l’allnre générale ^est repré-

Fig. 1.

sentee dans la figure ^{1, en} portant ^en abscisses les

temps depuis la sortie de Fétuvc ; la courbe ne part pas de l’origine ^des temps parce que l’hydratation ^ne

commence qu’à ^{un certain} stade du refroidissement.

/1. LE Bw, comptes rendus, ^’1900.

2. )li85 GATES, Phys. ^Rev., 1900, ^{1906, 1907.}

Si l’on f’ait varicr la différence de potentiel ^entre

les plateaux ^drl condensateur, ^{on constate} que lé ^cou- rant observe lui reste proportionnel, c’est-à-dire

qu’on ^{ne remarque dans la} courbe obtenue en por- tant les courants en ordonner ^{et les} champs ^en abscisses, ^aucune tendance à la forme des courbes de

saturalion, ^même pour des différences ^de potentiel

de 900 volts entre des plateaux ^{distants de} quelques

millimètres.

Une particularité ^{consiste en ce} que l’intensité du courant est différente suivant le signe ^des ions que 1"on recueille; ^{elle est} sensiblement plus ^intense (2 ^à

3 fois) quand ^{le sel est au} plateau positif, c’est-à-dire

quand ^on capte ^{les ions} positifs, ^surtout pour des

champs qui ^{ne sont} pas ^très intenses.

L’ell’et d’ionisation est complètement coupé par

une feuille de papier ^{ou unc feuille} d’aluminium de

5/1000 ^{de mm; la} radiation, ^s’il y ^{en a une, est} donc très absorbable.

Il n’y ^a pas de doute quant ^au fait que l’hydrata-

tion ^ou la déshydratation ^{ne soient} indispensable ^à

la production ^du phénomène. ^On peut ^{du reste} pro- duire ces variations d’hydratation ^autrement que par les variations de température, par exemple ^{en faisant}

varier la tension de la vapeur d’eau dans _{le gaz} ans-

biant. Miss Gates a observé le sulfate de quinine déshydraté par ^une chauffe et porté ^{dans une enceinte}

à basse pression, ^{mais non} desséchée; ^le courant est

plus intense que dans les conditions ordinaires ^et elle en conclut à une nouvelle preuve ^de l’inilucnce de l’hydratation.

M. Kalähne ¹ a montré que la déshydratation ^du

sulfate de quinine ^{est bien un} processus de dissocia-

tion ; ^le poids ^d’eau que la chauffe peut enlever dans les conditions ordinaires a 1 gr. de sulfate de quinine

est 0 gr. 048 environ; ^une exposition de 5 min. à la température de 1500 suffit à la cflassfr presquc entièrement, ^{mais un} échantillon laissé dans ^un des- sicateur en présence ^d’acide sulfurique ^concentré pendant ^six jours ^{n avait} perdu que la moitié de ^cette

ean .

Cet auteur a également ^étudié l’influence du gaz ambiant et ^a reconnu que l’ionisation était, ^toutes

choses égales, plus ^{intense dans} l’hydrogène que dans l’air et plus faible dans le gaz carhoniquc (ce

1. KALÄINE Aîiîi. d. Phys., ^1905.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0191100805018100

pour les

rayonnements ^ionisants ordinaires).

La phosphorescence apparait toujours ^{en même}

tcmps que les variations d’hydratation ; ^{elle est faible et}

bleuâtre, ^mais devient assez vive lorsque par exemple

on enBoie un jet d’air humide sur le sel desséché.

Miss Gates ^{1 a} pensé que la lumière ultraviolette

pourrait jouer ^un rôle dans l’ionisation; ^{toutefois sa} conclusion, après quelques expériences ^{de contrôle,}

a été la suivante : la luminescence semble insépa-

rable de 1 ionisation, ^{mais sans} qu’aucune ^indication

sur la présence de rayons ^{de courte} longueur ^d’onde

dans la lumière émise ait _{pu ètre} obtenue.

Nouvelles recherches ^sur l’effet d’ionisation.

L’ensemble des phénomènes que l’on désigne ^sous

le nom de radioactivité est susceptible d’une défini- tion précise ^{et doit en} particulier satisfaire aux con-

ditions suivantes :

1 ° constituer une propriété atomique ; c’est-à-dire

une propriété qui suit le corps auquel ^elle appartient

dans toutes ses combinaisons chimiques ^{en se mani-}

festant toujours proportionnellement ^{à la} quantité présente de l’élément radioactif.

2° être indépendant, ^non seulement des transfor- mations d’ordre chimique, ^{mais encore rester iiiva-}

riable sous l’action de tous les agents que ^{nous sa-}

vons mettre en 0153uvre.

L’activité _que manifeste dans certains cas le sulfate de quinine ^ne satisfaisant à aucune de ces deux condi- tions on ne peut le ranger parmi les substances radio- actives. D’autre part ^les propriétés que ^{ce corps} pos- sède se manifestant aussi bien à froid (même ^{à la} température ^{de l’air} liquide) ^{il ne saurait être} ques- tion des phénomènes connus sous le nom de dégage-

ment d’électricité pir ^les sels chauffés.

L’ionisation dans le gaz avoisinant le sulfate de

quinine ^se produit dnand ^cette substance subit des variations d’hydratation, c’est-à-dire pendant ^{la durée}

d’une réaction chimique bien définie qui consiste dans la dissociation d’un hydrate. ^Des recherches précé-

dentes ² nous ont amené à penser que la conducti- bilité des _gaz en présence des réactions chimiques est,

en tout cas, ^un phénomène exceptionnel ^{en l’absence}

d’autres ^causes ionisantes agissant simultanément; ^le

cas actuel ne serait cependant ^{pas une} exception à

cette règle parce qu’en ^même temps ^il y ^a production

de lunmière.

Ce qui parait curieux dans les phénomènes présen-

tés par le sulfate de quinine, ^c’est qu’ils ^{sont isolés.}

Nous ne croyons pas qu’on puisse ^les rapprocher par

exemple ^de l’ionisation _par le phosphore qui ^s’accom-

pagne aussi de lumière mais qui consiste finalement

’l. Miss GBTES, Phys. ^{Rev., 190(i.}

2. :II, de RROGRIE. pt L. BRIZARD, te Radium, 7 1910) ^164.

suspension

gées. ^{Nous verrons aussi} plus loin que nonlbre d’autres sels se déshydratant ^{dans les} mêmes condi- tions apparentes que le sulfate de quinine ^ne pro- duisent en aucune façon des effets analogues.

Nous avons d’abord tenté de produire ^{avec diverses}

substances les phénomènes signalés pour le sulfate de quinine. ^Nous employions pour cela le dispositif généralement ^{utilisé dans les} recherches de corps radioactifs, c’est-à-dire que la substance était placée

dans un condensateur entre les armatures duquel ^on

établit ^un champ, ^{l’unc des armatures étant reliée a}

un électromètre Curie.

Le corps était ^chauffé d’abord dans une étuve à

une température déterminée. On le laissait ensuite

généralement refroidir à l’abri de l’humidité dans un

dessiccateur à acide sulfurique, ^{et on} l’introduisait froid dans le condensateur.

On obtient ainsi une conductibilité de l’air très

marquée pour ^le sulfate de quinine ^{et le sulfate de}

cinchonine. Pour fixer les idées, ^on peut ^dire que les effets obtenus dans un champ ^{de 50 v.} par ^cm.

sont comparables ^à l’ionisation que produirait ^une quantité égale ^{d’un sel} d’uranium; ^{toutefois ce n’est} là qu’une image ^assez grossière ^car l’ionisation obser- vée est variable avec un grand nombre de circon- stances et la saturation fait toujours ^défaut.

La quinine ^{brute du commerce, le} sulfate de cin- chonidine présentent ^{la même} propriété, ^{mais beau-}

coup plus faiblement.

Au contraire, ^{nous n’avons} obtenu que des résultats

négatifs ^{avec un} certain nombre d’autres matières

organiques, ^dont quelques-unes ^sont cependant ^sus- ceptibles ^{de se} déshydrater par chauffe ^et de se réhy-

drater en refroidissant. Ce sont l’esculineB ^l’anthra- cène, ^le glucose, ^l’acide gallique, ^la résorcine, ^la phlo- roglucine, ^la succiiiinide, ^l’acide amido-benzoïque,

la quinine ^{et la} cinchonine pures obtenues par préci- pitation d’une solution d’un de leurs sels à raide d’un alcali. Quelques-uns ^{de ces} corps, l’esculine, ^l’acide gallique, ^la résorcine, donnent bien au début une

légère conductibilité, quand ^on les introduit encore

chauds dans le condensateur; ^on pourrait ^attribuer

cet effet, ^{de très courte durée, à une} perturbation

accidentelle due à la température élevée de la sub- stance ; ^{il ne se} produit pas quand ^{on a soin de lais-}

ser d’abord refroidir _{le corps} dans le dessiccateur.

Nous n’avons observé aucune conductibilité avec

des sels minéraux susceptibles ^de perdre ^{ou d’absor-}

ber de l’eau, tels que le sulfate de cuivre, ^{le carbo-}

nate d’ammoniaquc, ^le sulfate de sodium, le chlorure de cobalt, le sulfate de nickel. Il ^en est encore de

1. L’esculine, Fanthraccne ont été sigtialés par Miss (âatcs

comme donnant un léger effet ; t’anthraccnc qui ^n’pst pas hy-

draU présente des tendance a la sublimation qui JWln l’nl

donner lien à des enets (lue convection.

même avec des corps phosphorescents, préalablement éclairés, ^{comme le} sulfure de calciuni, le sulfure de

zinc, ^le platinocyanure ^de baryum, ^{dont la} phospho-

rescence n’est pas liée â une hydratation ^{ou une dés-} liydratation.

En somme, seuls sont notablement actif ^le peti ^t

groupe de corps tels que le sulfate ^de quinine ^{et le} sulfate ^de cinchonine, pour lesquels ^se produisent

simultanénlent les phénonlènes ^de phosphorescence,

et de perte ^ou d’absorplion ^d’eau.

Les phénomènes électriques qui viennent d’être

signalés ^et qui accompagnent ^une hydratation ^sont

observés naturellement dans un champ électrique. ^Il

n’est pas ^sans intérêt, ^{à ce} propos, de ^noter que le

champ électrique ^{n’exerce aucune influence sur la}

vitesse d’hydratation. ^{A diverses} reprises, ^{deux échan-}

tillons semblables de sulfate de quinine, pesant ^en-

viron 1 gr. ^et préalablement déshydratés ^{à l’étuve,}

ont été exposés simultanément et pendant ^{le même}

temps (un quart d’heure) ^{sous une} cloche de verre, l’un dans un champ électrique ^{de 50 v.} par cnL,

l’autre en dehors du champ; ^les quantités ^{d’eau re-}

latives reprises par les deux échantillons ^ont toujours

été trouvées égales.

Nous avons fait appel également ^{à la méthode} ultramicroscopique. ^{En chauffant} légèrement ^une petite quantité de sulfate de quinine ^{dans un tube}

d’essai et en observant à l’ultramicroscope ^{dans un} champ électrique l’atmosphère ^{extraite du tube, on} y remarque la présence ^de petits centres, dont ^{un cer-} tain nombre sont chargés ^de chaque signe [Voir ^Le

Radium, ⁶ (1909) 205].

Existence d’une ionisation.

Un premier point que nous nous sommes proposé d’élucider, ^{est de savoir} si la conductibilité observée est due ou non à une ionisation du _gaz.

Si le gaz ^est ionisé, ^on peut espérer entraîner la conductibilité à une certaine distance par ^un dépla-

cement du gaz. Dans le but de vérifier s’il ^{en est}

ainsi, nous avons utilisé un condensateur cylindrique

dont l’électrode axiale, ^reliée à l’électromètre, ^est plus

courte que l’électrode extérieure reliée au champ (fig. 2). ^La substance, desséchée, ^et placée ^d’abord

au-dessous de l’électrode intérieure AA’, c’est-à-dire dans une région ^{où le} champ ^est relativement intense, donne sans courant d’air une conductibilité notable.

Le sel étant ensuite retiré en B, ^à quelques ^centi-

mètres de l’extrémité A de l’électrode axiale, ^{la con-} ductibilité cesse d’être appréciable; ^{iin courant d’air} envoyé ^{dans le} cylindre ^{dans le sens AA’ ne la réta-}

blit pas. On était cependant ^{en droit} d escompter,

dans ces circonstances, l’observation d’une conducti-

Oilité, ^{car le courant} d’air, ^en plus d’un effet d’en- trainement possible, agit directement sur la substance

en activant son hydratation par l’humidité nouvelle

qu il apporte constamment ; ^{cette action s’observe}

sans difficulté en plaçant ^{le sel sous} l’électrode AA’

Fig. 2.

et observant d’abord dans l’air immobile, puis ^dans

un courant d’air.

On a encore le même insuccès, quant à l’entraine- ment de la conductibilité, lorsqu’on ^{met la substance}

en B’ au-dessous de l’autre extrémité A’ de l’électrode axiale; ^un courant d’air dans le sens AA’, ^{loin de}

diminuer l’intensité du phénomène électrique ^observé, l’augmente par suite de ^l’effet d’hydratation qui ^vient

d’être signalé.

Nous avons cependant ^{réussi à} déplacer la conducti-

bilité, ^en faisant passer ^{le courant} gazeux ^{à travers}

une couche du sel. liais la légèreté ^{de la} substance, dans le cas du sulfate de quinine peut alors faire craindre l’entraînement _par le _gaz de petites parcelles

solides. Nous avons évité cette complication ^en gâchant

le sel avec de l’eau et du plàtre. Par passage d’un courant d’air à travers une galette ^{de ce} mélange ^actif perforée, placée ^{à l’entrée du} condensateur cylindri-

que, nous avons pu recueillir des charges ^{à une cer-}

tainc distance. La mesure de la distance maxima à

laquelle la conductibilité est ainsi observable, ^fournit

un renseignement, ^dans l’hypothèse ^d’une ionisation,

sur la vitesse de recombinaison des ions; ^{avec cette}

manière de voir, ^nos résultats conduisent à la conclu- sion qu’on ^{aurait affaire à des} ions à recomhinaison

rapide. C’est d’ailleurs aussi ce qui résulte de l’expé-

rience précédente ^dans laquelle ^{le sel est} placé ^{en B’}

(fig. 2) ; ^{des ions de} faible mobilité seraient alors entrainés par le ^courant d’air et cesseraient d’arriver

sur l’électrode AA’.

Une observation importante ^{à noter dans les} expé-

riences réalisées avec le dispositif ^{de la} figure ^{2, c’est}

que, suivant le ^sens du champ, ^{on recueille à l’élec-}

tromètre soit des charges positives, ^{soit des} charges négatives. ^{Ce fait exclut} l’explication des faits observés par ^une simple électrisation du sel lui-même pendant l’hydratation; l’influence qui serait alors exercée sur

l’électrode allant à l’électromètre, ^{enverrait en effet à}

celui-ci des charges toujours ^{du même} signe, quel

que soit le ^sens du champ.

L’existence d’une ionisation se trouve établie plus

nettement encore par le fait suivant ; ^on peut ^re-

çant ^{le sel a} l’extérieur du condensateur, malgré l’interposition ^{d’une toile} métallique formant écran

électrostatique. ^Le condensateur utilisé est plan ^et

horizontal; l’électrode inférieure est une toile métal-

lique ^{reliée au} champ ; l’électrode supérieure ^{est reliée}

à l’électromètre ; ^{le sel est} étalé sur un plateau ^au-

dessous de la toile métallique ^et porté ^{au même} potentiel qu’elle. ^{Dans ces} conditions, ^{on observe}

encore, ^au bout de quelque temps, ^une conductibilité dans l’air à la pression atmosphérique. Ce résultat fait rejeter ^{à la fois} l’hypothèse ^d’une sinlple ^électri-

sation du sel, ^et celle d’une convection de parcel’es

électrisées projetées par le sel, que pourrait suggérer

l’absence de saturation observée quand ^on place ^la

substance à l’intérieur du condensateur.

Le passage d’un faisceau condensé de lumière, ^au-

dessus de la substance, ^{ne décèle} d’ailleurs pas la pré-

sence de fines particules ^en suspension. ^Nous parle-

rons plus ^{loin d’un} phénomène ^{tout différent} qu’on ^ob-

serve quelquefois ^et qui ^{consiste dans la} projection

de gros éclats.

Cette expérience ^est instructive à un autre point

de vue. La matière étant placée au-dessous de la toile

métallique ^et la conductibilité étant observée, ^on abaisse de quelques centimètres le plateau qui porte la substance: tout d’abord l’électromètre cesse de

dévier, puis ^une conductibilité se manifeste de nou- veau au bout d’un temps qui dépend ^du déplacement qu’on ^a fait subir au plateau ^et qui ^{varie dans le}

même sens que lui. Ce résultat s’interprète bien par

une diffusion ^{vers le} condensateur, d’une couche d’air ionisé partant ^{du sel ; il} s’expliquerait mal par l’exis- tence d’une radiation s’étendant à une distance finie.

Comme d’ailleurs ce phénomène ^s’observe quelque petite que soit la distance primitive ^{du sel au} plateau,

on est amené a conclure que la couche d’air directe-

ment ionisée n’a qu’une épaisseur extrêmement faible.

Cette répartition particulière (les ^ions, qui ^se produi-

sent seulement dans la couche de gaz ^{en contact} immédiat avec le sel, ^{et ne} diffusent ensuite que ^len- tement dans la masse gazeuse environnante, ^est propre ^au phénomène ^{que nous éludions actuelle-}

ment et le différencie sensiblement des effets pro- duits par les corps radioactifs.

Pour établir d’une façon précise ^{la nature de l’ioni-}

sation étudiée, nous avons fait des mesures de mobi- lité. Une difficulté se présente, ^{due à} la distribution

particulière qui ^{vient d’être} signalée : pour extraire

un nombre d’ions suffisants de la couche mince où ils

se trouvent, ^{on est} conduit à appliquer ^un champ électrostatique ; ^{on extrait bien alors les ions d’un} signe mais, ^{en même} temps, ^{ils sont} captés par l’élec- trode opposée ^avant que le courant d’air _{n’ait pu} les entrainer.

Nous avons réussi à produire ^cet entraînement en

dans lequel ^le sel actif est placé ^à l’électrode centrale

qui ^{est de} petit diamètre. A cet endroit ^le champ

resserré est intense ct extrait les ions de la couche de production, tandis que ^vers les bords, ^le champ, plus faible, les laisse partiellement ^entraîner par ^un courant d’air transversal..

Plusieurs ^séries de mesures exécutées dans ces

conditions, ^avec, des échantillons variés de sulfate de

quinine, ^ont fourni des résultats concordants, ^et permis ^{d’évaluer à 1 cm} par seconde dans ^un champ

de 1 v. par ^cm, la valeur moyenne des mobilités des ions des deux signes. On a donc bien afraire ^{il des} petites ^ions.

Effet de la pression ^{et de la nature du} gaz.

En diminuant la pression ^{dans une cloche} qui ^ren-

ferme le condensateur et le sel, ^on peut ^{obtenir un}

accroissement considérable de la conductibilité.

10 Nous avons opéré ^{d’abord sur} du sel chaullé et

s’hydratant à froid. La matière, placée ^{soit entre les} plateaux ^du condensateur, soit au-dessous du plateau

inférieur en toile métallique, donne d’abord à la pres- sion atmosphérique ^{une certaine} conductibilité qui

décroit peu ^à peu. ^En diminuant alors la pression, ^la

conductibilité augmente notablement, ^surtout lorsque

la pression devient relativement très réduite. Voici.

par exemple, les nombres observés dans une expé-

rience portant ^sur le sulfate de quinine :

A quoi peut-on ^{attribuer cette} influence d’une ré- duction de pression ? ^A priori, ^deux hypothèses peu-

vent être tout d’abord envisagées, consistant à ad- mettre, ^soit l’existence d’une radiation ionisante, qui

aurait une portée plus grande ^{dans une} atmosphère plus ^{raréfiée, soit un} accroissement d’intensité dans la production ^des ions, provenant ^d’une hydratation plus rapide ^{du sel} par ^suite de la diffusion plus ^facile

de la _vapeur d’eau.

Nous avons vu plus haut des résultats qui ^condui-

sent à rejeter ^la première hypothèse. ^{La seconde ne}

doit pas davantage ^{être retenue. Des} pesées précises

nous ont en effet montré que, dans les conditions de

l’expérience, l’hydratation ^{du sel} n’était pas activée

par la raréfaction du gaz. Par exemple, ^un poids ^de

0,550 gr de sulfate de quinine ^d’abord déshydraté ^à

l’étuve, puis ^abandonné dans l’air ordinaire pendant vingt ^{minutes, avait} repris ^{toute son eau} moins 2 mgr, tandis que, dans l’air raréfié, ^un échantillon analogue, pareillement ^{traité, avait repris dans le même temps} 1 mgr. ^{en moins.}

Ainsi, le vide n’intervient pas indirectement, _par

une action en" quelque ^sorte intermédiaire sur la vitesse d’hydratation : ^{il a une} action directe sur le

phénomène. Cette action peut, d’ailleurs, ^{être com-} plexe. ^Elle peut consister ^{en un} accroissement de la vitesse de diffusion dans _{le gaz} ambiante ^{des ions}

produits ^{dans la} couche gazeuse ^{en contact avec} le

sel ; ^{une action de la} pression ^{sur la} production ^même

des ions dans cette couche gazeuse ^est possible égale-

ment.

En opérant ^{dans de} l’hydrogène ^{à la} pression ^atmo- sphérique, ^{au lieu de raréfier l’air, on obtient des}

résultats de même _sens, mais moins marqués.

2° D’autres expériences ^ont porté ^{sur des cristaux}

non déshydratés préalableriient. ^La conductibilité observée accompagne alorsune déshydratation ^{du sel.}

Disons d’abord _que, comme dans le cas précédent,

une diminution de la pression ^{entraîne un accroisse-}

ment de l’activité, ^{mais en outre certaines} particula-

rités méritent d’être signalées ^avec quelques ^détails.

Le sulfate de cinchonine et le sulfate de quinine,

tout en donnant des phénomènes ^{de même allure} géné- rale, ^se comportent ^{de rnanières un} peu différentes.

Le sulfate de cinchonine abandonné dans l’air ortli- naire à la pression atmosphérique, ^ne perd pas d’eau et ne donne aucune conductibilité. Quand ^{on diminue}

la pression, ^il perd ^{de l’eau et les} phénomènes ^élec- triques ^se manifestent. Il est remarquable que la con-

ductibilité ainsi observée est beaucoup plus grande

que dans l’hyclratation ^{du sel} primitivement ^chauffé,

et cependant les variations de poids ^sont notablement

plus ^{faibles. Par} exemple 2 gr. de substance chauffés à 150° pendant quinze ^{minutes ont} perdu 50 mgr.

d’eau; ^en reprenant ^{de l’eau} dans l’air ordinaire ils ont donné une conductibilité décroissant peu à peu, durant environ un quart ^{d’heure et} ayant ^{une valeur}

maxima au début _que nous représenterons par 1 ; ^le

même poids ^{de sel non chauffé a} perdu, ^{en 55} minutes,

dans un vide de quelques millimètres de _mercure,

quelques milligrammes ^d’eau seulement, ^et cependant

il a donné pendant plusieurs ^{heures une} conductibi- lité de l’ordre de 50. Ce caractère vient encore nette- ment à l’appui ^de l’hypothèse d’une action directe du vide sur la production ^{même des ions.}

Le sulfate de quinine, dans l’air ordinaire, à la

pression atmosphérique, perd déjà ^{de l’eau lentement}

et donne une légère conductibilité. La perte ^d’eau

s’accélère et la conductibilité augmente notablement.

dès qu’on diminue la pression, ^mais les effets sont moins marqués que pour le sulfate de cinchonine, bien que ^la perte d’eau soit plus considérable (de

l’ordre d’un décigramme par gramme dans les condi- tions où le sulfate de cinchonine ne perd que quelques milligramnles) 1.

Dans ces expériences ^de déshydratation ^{dans le vide,}

en plaçant la matière sous le plateau ^{inférieur du con-}

densateur (constitué par ^une toile métallique), ^nous

avons fait des observations qui concordent avec les faits trouvés précédemment dans l’air à la pression atmosphérique. ^{Quand on} abaisse le plateau portant la substance, ^la conductibilité cesse pendant quel-

que temps pour reprcndre ^ensuite; quand ^{on le}

soulève il se produit ^{au contraire un} accroissement momentané du phénomène. ^Enfin, pendant l’aspiration même, qui ^se faisait par le fond de l’appareil, ^la

conductibilité cessait, ^{et se} manifestait de nouveau

dès qu’on arrêtait la pomhe. ^{Tous ces faits sont bien} d’accord avec l’hypothèse ^{de la} dill’usion d’une couche gazeuse ionisée partant ^du sel; ^en particulier ^{dans la}

dernière expérience ^on comprend immédiatement que

l’aspiration du gaz ^{vers le bas} gêne ^{la diffusion en}

sens contraire.

Influence du champ ^{sur la} conductibilité.

Quand ^on opère ^{a basse} pression, les conductibilités sont relativement considérables; ^la précision ^des

mesures est alors assez grande ^{et le} phénomène ^a

une durée suffisante _pour qu’on puisse étudier les variations de la conductibilité avec l’intensité du

clamp.

Les lois suivies sont différentes suivant que le sel est placé ^{entre les} plateaux ^du condensateur, ^{ou sous} le plateau ^inférieur.

Dans les premières circonstances (sel ^{dans le} champ),

les conductibilités observées sont très grandes, ^{et sen-}

siblement proportionnelles ^au champ, ^{comme l’in-} diquent les résultats suivants relatifs a une pression

de 17 mm, de mercure :

1. Nous avons remarqué, à ^ce sujet, ^{un fait} intéressant à un

point ^{de vue} digèrent, de celui que ^nous envisageons ^actuelle-

ment. Un échantillon de sulfate de quinine abandonné dans

l’atmosphère du laboratoire perdait lentement de l’eau; exposé

ensuite dans le vide, il éprouvait ^une perte ^d’eau beaucoup plus notable; placé ^{de nouveau} dans l’air primitif, ^il reprenait

de l’eau. Ce fait, observe dans toutes nos expériences ^ne pa- raît pas accidentel; il semble bien établir l’existence à la tem-

pérature ordinaire de deux hydrates du sulfate de quinine, ayant à la même température ^des tensions de dissociation dif’- lérentes, l’une supérieure, ^l’autre inférieure, ^{à la} pression ^de

la vapeur d’eau ^dans l’atmosphère ^{au moment de} l’expérience.

expériences pressions

5 ma-i. conduisent à la même conclusion. On ne trouve en aucun cas la moindre tetîdance à la f(l-

t il ration.

Au contraire, ^en placoni ^{le sel sous le} plateau ^in- férieur’ ^du condensateur’ ( toile métallique), ^on

Fig. 3.

observe une tendance très nette il la saturation pour des champs suffisants. Voici, par exemple, ^des

nombres obtenus dans ces conditions, ^avec du sul- fate de cinchonine préalablement ^{chauffé et} repre- nant de l’eau (pression : ^{30 mm. de} mercure).

Ces résultats sont représentés par la courbe de la

figure ^{3. Elle a bien nettement} la forme d’une courbe de saturation.

La différence d’allure des phénomènes dans les deux

cas s’explique ^{aisément. Avec le sel sous} le condensa- teur, pour des champs suffisants on capte, ^{dans un} temps donné, ^{tous les ions} qui ^{arrivent dans le con-}

champ

ne peut ^{dès lors} plus augmente ^la conductibihte. An

contraire, quand ^{le sel est dans le} condensateur, ^l’ac-

tion du champ ^devient plus complexe ; ^{non seulement}

il agit ^{comme dans le cas} précédent, ^en captant ^les ions sortis de la couche gazeuse ^{en contact} immédiat

avec le sel, ^{mais encore il} agit directement sur cette

couche, c’est-à-dire en somme sur la source même

qui ^{ne reste} pas constante ; ^il n’est pas surprenant que le nombre des ions ainsi extraits soit propor- tionnel au champ.

Résumé.

1° La conductibilité de l’air en présence ^{du sul-}

fate de quinine ^{en voie} d’hydratation ^{ou de} déshydra-

tation est bien due à des ions des deux signes.

Ces ions sont du type petits ^{ions à} mobilité de 1 _cm., dans un champ de 1 volt par ^cm.

2° Ils sont répartis ^{en très} grand nombre dans une

couche extrêmement mince à la surface du sel. On peut considérer le fait comme établi particulièrement par les résultats ^{obtenus en} plaçant le sel à différentes distances au-dessous du champ. ^A partir ^{de cette}

couche, ^ils peuvent ^{ou diffuser} simplement ^s’il n’y ^a

pas de champ électrostatique, ^{ou être} extraits s’il y ^en

a un. Cette répartition peut expliquer ^en partie ^au

moins les difficultés de saturation. On sait, ^en effet,

que si ^on place ^un composé uranique ^{dans un conden-}

sateur à plateaux ^très écartés, ^{la couche} d’air ionisée est pratiquement limitée aux 5 centimètres qui

avoisinent le sel, ^et _{pour des} champs géométriques v/e égaux, ^la saturation est d’autant plus difficile que l’écartement des plateaux ^est plus grand.

3° La conductibilité croit très notablement lors-

qu’on diminue la pression, ^surtout lorsqu’on ^arrive

aux pressions de l’ordre de 1 cm. de mercure. Il

s’ agit ^là d’un effet direct du vide sur la production

des ions, ^{et non} pas seulement d’un effet ^sur la vitesse d’hydratation.

4° On observe le phénomène ^{de la} saturation lors-

qu’on place ^{la substance en} dehors du champ ^élec- trique, à l’encontre de ce qui ^se passe dans le champ

même.

[Manuscrit reçu le 3 mai 19i1].