Osmose et tension superficielle

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Submitted on 1 Jan 1908

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Osmose et tension superficielle

G. Flusin

To cite this version:

G. Flusin. Osmose et tension superficielle. J. Phys. Theor. Appl., 1908, 7 (1), pp.291-296.

�10.1051/jphystap:019080070029101�. �jpa-00241298�

291 et en tenant compte de la relation établie plus ^{haut :}

on a :

ce qui justifie pleinement la correction de M. Mascart : on élimine bien ainsi l’erreur provenant ^{de la} non-équidistance des traits du réseau.

OSMOSE ET TENSION SUPERFICIELLE;

Par M. G. FLUSIN.

Reprenant ^{sous une} forme différente les conceptions ^de Jauger,

Moore et Traube, ^{Mu. Battelli et Stefanini ont} proposé ^{en 1905 une}

théorie du mécanisme osmotique ^{basée sur la tension} superficielle ^des liquides ^osmosants (~ ) . Poursuivant leurs recherches (2), ^{ils viennent}

de publier, ^ici même(’), ^{un mémoire} complémentaire ^{à la fin} duquel

ils discutent ^les objections que j’avais ^formulées (1) ^{contre leur théorie.}

Je crains que MM. Battelli ^et Stefanini ^{ne se} soient mépris ^{sur la} portée ^{de ces} objections, ^et je crois utile de présenter, ^{à ce} sujet, quelques observations.

La théorie de mes savants contradicteurs revient à admettre que le seul facteur caractéristique ^{du sens et de} l’intensité de l’osmose est la différence des tensions superficielles ^{des deux} liquides placés

de part ^et d’autre de la membrane. Cette conception ^me paraît, ^{à moi}

(1) BATTELi.I et STEFANINI, Rend. Acc. dei Lincei, (5), XIV, ²⁶ sem., p. 3; 1905;

Nuovo (3), X, p. f31 j 1905;

scientifique, (5), IV, p. ^{i05 et} 143;

1905 ;

^{J. de} Phys., (4), ^VI, p. ~t~2; ^1907.

(2) ^{BATTELLI et} STE-FA-.N-1-NI, Rend. Acc. dei (5), XVI, ^fer sem., p. 11. ; 1907.

(3) BATTELLI et STE-PA-N-1-NI, ^{J. de} (4), VII, p. 142; ^1908.

(4) ^G. FLUSIN, ^{Du rôle} chimiqiie de lte membî-aite dans les phénomènes ^osmo- tiques, ^1907. Grenoble, ^Allier frères, et Paris, Gauthier-1°illars, p. ⁹ et 169.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019080070029101

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comme à beaucoup ^d’autres, incompatible ^{avec les faits; mais il est}

bon de préciser le terrain sur lequel ^doit porter la discussion.

MM. Battelli et Stefanini estiment que ^mes objections ^{sont irrece-} vables, parce que, disent-ils 1’) ,

^nos considérations se rapportaient

seulement au cas des membranes semi-perméables, mais que ^toute- fois notre conception pouvait ^rendre compte ^{aussi de ce} qui ^arrive

dans tous les faits ^{connus ». La} phrase précédente ^ne pourrait ^pas,

ce me semble, exprimer plus clairement qu’il s’agit ^là d’une théorie

générale, applicable ^{à toutes} les membranes osmotiques, perméables

et semi-perméables, applicable, ^{en un mot, a tous les faits connus.}

Au reste, ^cette prétention limitative est en contradiction flagrante

avec les idées théoriques exposées par les savants italiens et avec les faits expérimentaux qu’ils invoquent.

Elle est en contradiction ^avec leurs idées, puisque, disent-ils,

«

d’après ^{toutes les} expériences ^{connues, il} n’y ^{a aucune membrane} qui soit absolument imperméable ^aux molécules des substances dis- soutes dans _», et qu’en ^fait

l’existence de membranes

semi-perméables, ^{au sens étroit du mot, est très} contestable (3) ,>.

Bien plus, ^{leur théorie tout} entière tient dans cet énoncé (’~) :

^L’in-

tensité plus ^{forte ou} plus ^{faible d’un courant vis-à-v£s de doit} dépendre des valeurs relatives de la variation que ^{subit la constante}

capillaire ^{d’un des} liquides, lorsqu’un nombre N de ses molécules

se mélange ^{avec n} molécules de l’autre.

Cet énoncé s’applique,

de la façon ^la plus formelle, ^{au cas de deux courants} osmotiques ^de

sens opposés ^et d’intensités inégales, c’est-à-dire au cas général ^des

membranes perméables ; ^on peut ^même ajouter qu’il ^n’a pas ^{de sens,} dans le cas des membranes semi-perméables.

Enfin, parmi ^{les faits} expérimentaux apportés par MM. Battelli ^et Stefanini à l’appui ^{de leur thèse, tout au moins dans leur} premier mémoire, aucun ne se rapporte ^{au cas} d’une membrane selni-per-

méable : c’est l’osmose de l’eau et de l’alcool absolu à travers une

paroi d’argile poreuse (5), ^{à travers une membrane de} ferrocyanure

de nickel qui n’est pas imperméable ^{à l’alcool} (6), pas plus ^d’ailleurs

(1) ^{J. de} Phys., p. 153, 1. ~.7 ; 1908.

(2) Ibid., p. 405, l. 35; ^1907.

(3) Ibid., p. 152, ^1. 13; ^1908.

(4~ Ibid., p. 404, ^1. 32 ; ^1907.

Acc. dei Lincei, p. 8, 1. 4; ^1905.

p. 7, l. ^{32 et} suiv.; ^1905.

’

293

qu’elle ^n’est semi-perméable vis-à-vis des solutions aqueuses de

MGSOI ^{et de Na2S04.}

La théorie a-t-elle davantage ^été limitée, ^en fait, ^{au cas des solu-}

tions diluées, ^ainsi qu’on ^l’aurait indiqué

pour ^{écarter toute} équi-

voque ^{» ?} S’il en est ainsi, ^{comment ses auteurs} peuvent-ils prétendre

«

expliquer ^{tous les faits} connus (1) ^{» ?} Quelle ^est la raison d’être

d’expériences faites par ^{eux sur} l’eau et l’alcool absolu, ^et pourquoi -

enfin discuter l’objection ^de Monti, ^les expériences de Barlow et les miennes propres, ^toutes recherches concernant les liquides purs ^et les solutions concentrées ?

C’est que, dans ^son esprit’ et ^{dans sa} forme, la théorie de la ten- sion superficielle s’applique ^{à toutes} les membranes et à tous les

liquides, ^{et c’est sur ce terrain} qu’il convient de placer la discussion.

Ceci établi, il est clair que, deux liquides ^{étant donnés, le sens et}

l’intensité de l’osmose ne dépendent, pour ^MM. Battelli et Stefanini,

que de la variation des tensions superficielles ^des liquides ^{et sont} indépendants ^{de la nature} de la membrane. Or cette conclusion est contraire aux faits. L’osmose classique ^{de l’eau vers l’alcool à travers}

une vessie de porc ^et de l’alcool vers l’eau à travers le caoutchouc

n’apparaît pas ^{comme une} objection ^{sérieuse à mes} savants contra-

dicteurs, ^car, affirment-ils, il y ^{a tout} lieu de penser que le ^caout- chouc est imperméable ^à l’eau. J’ai des raisons expérimentales ^de

croire qu’en l’espèce, ^{il n’en est} rien 5 mais je ^ne retiendrai que la condition d’imperméabilité, qui ^est imposée par ^{eux à} la membrane vis-à-vis d’un des liquides pour qu’ils puissent expliquer l’inversion de l’osmose, ^et je préciserai l’objection ^sous la forme suivante.

Si l’on sépare par ^{une membrane} animale de l’alcool méthylique

et de l’oxyde d’éthyle, ^{l’osmose se} produit de l’alcool vers l’éther; ^si

l’on sépare ^{les mêmes} liquides par ^{une membrane} de caoutchouc,

l’osmose se produit ^{de l’éther vers} l’alcool. Dans les _{deux cas,} cette osmose prépondérante ^{de l’un des} liquides ^est acco1npagnée du I)as- sage inverse de l’autre liquide; chaque ^{membrane est} perméable ^à

chacun des liquides, ^{dans les} conditions de l’expérience. ^{Le sens de}

l’osmose devrait donc être le même : pourquoi s’inverse-t-il ? C’est que ^{l’osmose ne} dépend pas seulement des actions physiques ^réci-

proques ^des liquides ^et qu’il faut, bon gré ^mal gré, prononcer le ^mot d’imbibition.

(1) ^{J. cle} Phys., p. 404, ^1. ~.~; ^1907.

294

D’ailleurs, ^d’autres objections ^se présentent, auxquelles je ^{ne trouve}

pas davantage, ^dans l’esprit ^{de la} théorie, ^de réponse satisfaisante.

Il est facile, _par exemple, de former des couples ^de liquides qui

donnent lieu à une osmose énergique ^et possèdent cependant ^la

même tension superficielle. ^De même, j’ai ^montré que, si l’on sépare

par ^une vessie de l’eau et de l’éther saturé d’eau, l’eau passe ^très

régulièrement ^{et d’une façon continue vers l’éther, à la} partie ^infé-

rieure duquel elle forme ^une couche liquide plus dense; ^{il me semble}

que la tension superficielle de l’éther saturé d’eau reste invariable

pendant ^{tout ce} temps ^et que l’eau cherche ^en vain à « égaliser ^les

tensions superficielles 1’ ) ^».

Mais il _y a plus : plaçons-nous ^un instant dans ce cas spécial ^où s’appliquerait ^{en toute} rigueur la théorie de MI. Uattelli ^{et Stefa-}

nini. Soient deux solutions équimoléculaires, aussi diluées que l’on

voudra, de salicine d’une part, de saccharose d’autre part; séparons-

les par ^une membrane de ferrocyanure ^{de cuivre} qui est, ^{sans discus-} sion possible, ^aussi imperméable ^{à ces} deux corps que peut ^l’être

une membrane. Le fait expérimental, acquis ^et facilement vérifiable,

c’est que ^ces solutions restent en équilibre osmotique; elles devraient donc avoir

aussi une même tension superficielle (’-’) ~ ^{’n. Or, de l’aveu}

même de MM. Battelli et Stefanini, la salicine (3) ^{et le saccha-}

rose la tension superficielle ^{de l’eau.}

J’arrive à la difficulté, soulevée par moi, de l’osmose négative ^des

solutions d’acide tartrique. ^{J’ai montré} que, lorsqu’une ^solution

aqueuse d’acide tartrique, de concentration convenable, ^est séparée

de l’eau pure par ^une vessie de porc, l’eau de ^la solution et l’acide

tartrique passent, ^tous deux, ^vers l’eau pure. ^{Le fait est} inconci- liable avec la théorie de Battelli et Stefanini, qui objectent que c’est là une exception unique, que la membrane ^est profondément

altérée et que, dans ces conditions,

^{on ne doit} donc pas ^s’étonner si les phénomènes ^{observés 8ont} contraires â, la théorie (5J ^».

L’altération, ^{ou mieux la} modification, ^{de la membrane} primitive

n’enlève aucune portée ^{à ma} critique. ^{C’est là une} question ^{de mots.}

Sous l’action de l’acide tartrique, ^{action à} laquelle ^on peut, ^{si l’on} (1) ^{J. de} Phys., p. 404, ^1. 12; ^’1907.

(2) Ibid., p. 147, ^{1. 1908.}

(J) Ibid., p. 405, 1. 19; ^1907.

p. 147, ^dernière ligne; ^1908.

p. 154, ^1. 2 ; ^1908,

,

295

préfère, ^soumettre d’avance la membrane, ^une partie des substances de la vessie subit en effet une modification et constitue une mem-

brane nouvelle, ^à laquelle la membrane primitive ^{non modifiée sert}

de substratum. Il suffit de donner un nom quelconque, celui d’aci- par exemple, ^{à cette membrane} nouvelle, ^{formée au sein}

du tissu animal et qui jouit ^de propriétés osmotiques spéciales, ^au

même titre que ^la membrane de ferrocyanure de cuivre formée dans

une feuille de papier parchemin ^{pu une} paroi poreuse. On ^n’a pas

encore songé ^à exclure d’une théorie de l’osmose les phénomènes

offerts par le ferrocyanure ^{de cuivre, sous} prétexte que les pro-

priétés osmotiques ^du papier parchemin ^{ou de la} paroi poreuse ^sont

profondément altérées ; ^il n’y ^a pas plus ^de motif pour ^écarter les

phénomènes osmotiques ^offerts par la membrane d’acidalbumine.

Il ne s’agit point ^là, d’ailleurs, ^d’une exception unique, ^{mais bien}

d’un fait assez général, pour l’étude approfondie ^et l’explication duquel j’ai choisi l’acide tartrique, ^et qui ^{s’étend à la} plupart ^{des acides et}

des sels acides, ainsi que l’ont ^constaté Dutrochet, ^{Graham et Dou-}

mer et ainsi que je l’ai vérifié.

MM. Battelli et Stefanini ne croient pas que l’extension de la théorie de Nernst, proposée par moi, ^soit acceptable. ^{« Du reste,} disent-ils (’ ),

ceci est implicitement prouvé par ^ce fait que, d’après ^{ses nombreuses} observations, ^{M. Flusin ne} peut ^{déduire aucune relation définie entre} les trois facteurs déterminant le phénomène osmotique ^{)~ :} coefficient

d’imbibition, diminution du coefficient d’imbibition et attraction ré-

ciproque ^des liquides. Je n’ai pu, ^en effet, ^{formuler aucune relation}

°

mathématique ^{entre ces} trois facteurs : j’ai dit ailleurs pourquoi. ^Je

pense cependant avoir mis en évidence, ^{et cela sur un} terrain pure- ment expérimental, la relation qualitative qui ^{les unit :} j’ai ^même pu, dans des ^cas favorables, ^{établir un} rapport ^de proportionnalité ^entre

tel ou tel de ces facteurs et le débit osmotique.

Mais MM. Battelli et Stefanini m’encouragent, par leur argument pragmatique, ^à rechercher inversement ^sur quel ^matériel expéri-

mental repose la ^relation qu’ils ^{affirment exister entre l’osmose et}

la tension superficielle ^et qu’ils ^{estiment assez bien} établie, pour ^la proposer ^comme méthode de détermination indirecte de la pression osmotique. ^{Six mesures} (2) de tension superficielle ^{et dix mesures}

(1) ^{J. de} Phys., p. ~ i.~, l. t~ ; ^1908.

(2) Ibid., p. lQ7, ^tableau 2, et p. 148~ ^1. 7; ^~908~

296

plasmolytiques, ^dont sixl’) ^{ont donné des résultats conformes et} quatre (2) des résultats contraires à la théorie, constituent la contri- bution expérimentale personnelle qu’ils apportent ^à l’appui ^de

leurs idées. Ajoutons ^à cela que MM. Battelli ^et Stefanini ne pa- raissent pas ^{tout à} fait fixés ^sur le sens même de la variation que la mannite et le saccharose impriment ^{à la constante} capillaire ^de

l’eau : diminution dans leur premier mémoire(3), augmentation ^dans

le seconde). ^Cette incertitude, ^{assez commune dans un domaine} expérimental ^{très délicat, rend} quelque peu précaire ^{la mesure des} pressions osmotiques par ^ce procédé.

Aussi bien, l’osmose est-elle un phénomène complexe, ^à la connais-

sance duquel j’ai apporté ^{ma modeste} contribution et dont je ^{ne me}

flatte point, pour ^ma part, ^d’avoir pénétré ^{tous les} mystères. ^Mais j’ai ^{la ferme} conviction, que ^c’est par ^un labeur expérimental ^acharné qu’on atteindra la vérité, ^{et non} point par des déductions théoriques,

établies sur des bases frag iles, ^{et dont les} conséquences ^{sont en}

désaccord irréductible avec les faits acquis.

CORRECTION DE L’ASTIGMATISME DES PRISMES BIRÉFRINGENTS;

Par MM. C. TISSOT et FÉLIX PELLIN.

Les prismes biréfringents présentent ^{tous à divers} degrés ^le

fâcheux inconvénient de déformer les images.

Dans un nicol notamment, les rayons qui pénètrent ^{sous les diffé-}

rentes incidences subissent des déviations latérales différentes. Ces déviations latérales ne demeurent pas d’ailleurs les ^mêmes pour des rayons également inclinés dans les divers azimuts, puisque ^{les seuls}

rayons qui concourent à la formation des images ^{sont les} rayons

extraordinaires, c’est-à-dire des rayons réfractés qui ^{ne restent} pas

en général ^{dans le} plan d’incidence.

Il en résulte une dissymétrie ^{dont le calcul} permet ^{de se rendre} compte, ^et qui ^{se traduit} par ^un astigmatisme ^{facile à mettre en évi-}

dence.

(1) ^{J. de} l’h,ys., p. 149, tableau; ^1908.

(2) Ibid., p. 150, tableau 2; ^1908.

(3) Rend. Acc. dei Lincei, p. 11, 1. 28, et p. 12, ^dernière ligne; ^1900.

(4) ^{J. de} Phys., p. 147, ^dernière ligne, ^et p. ~.~8, I. 8; ^1908.