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Submitted on 1 Jan 1910
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Sur la précipitation lente du sulfate de radium
Léon Kolowrat
To cite this version:
Léon Kolowrat. Sur la précipitation lente du sulfate de radium. Radium (Paris), 1910, 7 (6), pp.157- 159. �10.1051/radium:0191000706015700�. �jpa-00242411�
MÉMOIRES ORIGINAUX
Sur la précipitation lente du sulfate de radium
Par Léon KOLOWRAT
[Faculté des Sciences de Paris. 2014 Laboratoire de Mme CURIE].
Mn1e Curie a observé depuis longtemps (voir Le
l?adiul1t 7, p. 70, 1910), qu’une solution acide d’un sel de radium fraîchement précipitée par de l’acide
sulfurique présentait des anomalies au point de vue
du dégagement de l’émanation; au lieu de se faire
avec une vitesse constante, ce dégagement se ralentit
avec le temps. Mme Curie m’a conseillé dernièrement de reprendre cette question., car il importait de voir
si ce phénomène était purement chimique ou bien
s’il provenait d’une séparation partielle d’we nou-
velle substance radioactive qui serait directement pro- duite par le radium et donnerait à son tour naissance à l’émanation.
Pour mesurer la quantité d’émanation dégagée par unité de temps, on a employé la méthode qui sert à
doser le radium par l’émanation (Mme Curie, loc. cil.),
c’est-à-dire qu’on enfermait la liqueur radifère dans
un flacon barboteur scellé ou fermé par des robinets;
on laissait accumuler l’émanation et on la recueillait ensuite dans un condensateur de mesure au moyen d’un courant d’air. En connaissant la quantité re-
cueillie et le temps d’accumulation, on calcule facile-
ment la quantité qui serait produite par heure s’il n’y
avait pas de destruction spontanée, ceci toutefois à condition que toute l’émanation formée soit entrainée par le courant d’air ; si, au contraire, la substance
ne dégage pas toute son émanation (ce qui a lieu
notamment lorsqu’elle est présente à l’état de préci- pité), le nombre que donne ce calcul ((( dégagement par heure ))) est inférieur à la production réelle.
Un décigramme environ de chlorure de radium pur
a été cristallisé dans de l’acide chlorhydrique concen- tré ; la liqueur décantée, relativement peu active, a
été évaporée et le résidu redissous dans de l’eau aci- duléc et partagé entre plusieurs barboteurs. A et C sont des barboteurs à robinets, les autres sont scellés à la lampe.
A. Liqueur n’ayant subi aucun traitement..
B. Liqueur traitée par un peu d’acide sulfurique
et filtrée à froid plusieurs fois.
C. Liqueur traitée par H2SO4 et mise en barboteur
sans filtrer.
D. Liqueur additionnée de RaCl2, précipitée et
filtrée.
E. Solution aqueuse diluée de RaCl2 pur, trai- tée par quelques gouttes
d’H2SÛ4 et filtrée.
Les solutions A et D se sont comportées normale-
ment, elles dégageaient
l’émanation avec une vitesse constante; la solution D était très peu active, le sul- fate de baryum ayant en-
traîné presque toute l’acti- vité. Par contre, les solu- tions B et E ont présentc
cette propriété curieuse
que leur dégagement dé-
Fig. 1.
croissait régulièrement avec le temps, et ceci pendant
des périodes relativement longues.
t sont les temps, en jours, où lts prises d’émanation
ont été f aites, ces temps comptés à partir du moment
Fig. 2.
de la précipitation; d est la quantité dégagée par heure, telle qu’elle a été définie plus haut’. Les
’1. Les valeurs de d sont exprimées à l’aide d’une unité qui dépend des dimensions du quartz piézo-électrique employé ; elle
est égale à la quantité d’émanation produite par heure par 0,273.10-6 gr. de Ra C12.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0191000706015700
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valeurs de ri semblent tendre vers une limite diffé- rente de zéro ; la fonction d n’est donc pas de la forID 3 e-lt,
Pour voir si la baisse de cl venait d’un effet chimi- que, j’ai chauffé à l’étuve les barboteurs scellés ; il s’est trouvé alors que la quantité recueillie était nota-
blement plus grande.
Ainsi, pour la solution E j’ai obtenu, en chauffant
à 7 0° et en recueillant l’émanation au moment t = 27,8,
une quantité dégagée de 157,1 unités, alors qu’on
n’aurait eu que 58,6 unités si le dégagement par heure était resté le même (d = 1,01) qu’à la tempé-
rature ordinaire ; une prise faite deux jours plus tard
à la température ordinaire a donné la valeur normale de d = 0,96.
Dans une autre expérience, j’ai commencë par chauffer à 75 degrés et par enlever l’émanation déga- gée, j’ai laissé accumuler deux jours, puis j’ai chauffé
à 75 degrés, ; j’ai recueilli alors une quantité d’énia-
nation qui correspondait à d=2,20. L’explication qu’on essayera plus loin de donner de ces phénomènes
conduit u penser yue pour qu’une expérience sem-
blable puisse donner le dégagement correspondant
à la température de la prise, il faut avoir chauffé à
une température supérieure avant le début de l’accu- mulation ; si tel n’est pas le cas, on aura une valeur
trop grande de d ; et en effet, dans une expérience analogue, où les températures au début et à la prise
ont été 75 degrés et 74 degrés, j’ai obtenu d=2,72.
Des résultats tout à fait semblables se sont présentés
pour la solution B ; par exemple, en chauffant a
70 degrés, on a eu 59,5 unités dégagées, à un moment
oli un dégagement à raison de 0,04 par heure n’en aurait produit que 3,5 1.
J’ai entrepris ensuite plusieurs séries de prises à
différentes températures, en observant l’ordre décrois- sant de celles-ci, afin que la température au début
de chaque accumulation fût supérieure à celle de la prise suhscquente ; voici les résultats de deux séries de ce genre :
1. La solution C, contenant du sulfate non filtré. a fait Noir
un dégagement d’émanation scosiblement constant; il semble même y avoir eu une augmentation, qui peut du reste s’expli-
quer simplement par la variation de la température ambiante
mû: enne :
Les nombres n’ont qu’une valeur relativ e ; pour une
température donnée, le dégagement diminue généra-
lement au cours des expériences. Ceci peut s’expli-
quer, du moins en partie, par les modifications que subit la ’composition du liquide ; car, d’une part, la chauffe provoque la distillation de l’eau qui se dépose
sur toute la surface interne du barboteur scellé, et,
Fig.5. Fig.4.
d’autrepart, un peude solutionfinit toujours par être
projeté sur les parois pendant le barbotage, et le sul-
fate qui y reste adhérent, lorsque les gouttelettes sont évaporées, n’intervient probablement presque plus
dans le dégagement total.
La supposition la plus simple flll’ol1 puisse faire
pour se rendre compte de tous ces résultats est que le sulfate de radium formé sous l’action de l’acide
sulfurique reste partiellement en solution lorsque le liquide est filtré 1, mais précipite ensuite graduelle- ment 2, la quantité du précipité étant d’ailleurs trop
faible pour être visible. La fraction précipitée ne dégage plus toute son émanation, mais l’accumule en
majeure partie3.
Sous l’action de la chauffe, une partie du précipité
se redissout et libère alors l’émanation qu’elle avait elTIm3gasinée; à chaque température il correspond
une solubilité et, par suite, un dégagement définis.
Cette manière de voir explique d’une façon quanti-
tative tous les faits observées. Par exemple, dans la première expérience citée plus haut pour la solution E, lorsque, après avoir fait pendant 27,8 jours un certain
nombre de prises à la température ordinaire, on a chauffé à 751, la quantité dégagée (157,1 unités) se composait ; 1) de ce qui a été produit pendant les
1. Un dégagement de 1,03 unités correspond à la présence
de 0,5.10-l gr. de Ra cl2; le volume de la solution étant de 5 CM5 environ, on a pour la solubilité du sulfate à ce moment de l’expérience une valeur de 1/500 000, c’est-à-dire du même ordre de grandeur que les nombres qu’on donne pour le sul- fate de baryte.
2. Le même phénomène de sursaturation au début est du reste connu pour le sulfate de baryum; voir, par exemple,
Moissan : Chimie minérale. tome 3, p. 660.
3. Voici une expérience directe sur le dégagement d’émana-
tion par un précipité. Une partie de la solution orig inale d’où
dérivent les échantillons A-D, a été additionnée de RaCl2, puis
mise en barboteur; le dégagement a été de 5,65 par heure.
En ajoutant quelques gouttes d’H2 S04 j’ai provoqué une préci- pitation dans le barboteur même; le dégagement est tombé
alors à 0,25. Après filtration, le dégagement devint très infé-
rieur à 0,01, ce qui montre que la quantité 0,23 était bien due au précipité, forcément remué lors du barbotage.
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1 9 jours de la dernière accumulation par tout le sel dissous à 75°, et 2) de ce qui a été accumulé pendant
les 25,9 jours précédents par la partie dissoute à 75°,
mais non dissoute à la température ordinaire; en
faisant le calcul on arrive à un accord satisfaisant
avec le résultat de l’expérience directe qui a donné le dégagement d = 2,20 à la même température.
Le dégagement d’émanation par les solutions
considérées dans ce qui précède offre une ressem-
blance parfaite avec celui des sels radifères solides
que j’ai étudiés auparavant 1 ; il n’est pas impossible
de traiter les deux phénomènes comme identiques en
leur essence, en assimilant les sels en question à des
solutions solides. Je me propose de revenir sur cette
question dans une autre note.
[Manuscrit reçu le 20 juin 1910].
Recherches sur les constituants de l’activité induite de l’actinium
Par L. BLANQUIES
[Faculté des Sciences de Paris. 2014 Laboratoire de Mme CURIE].
J’ai indiqué antérieurement que les courbes de
Bragg obtenues avec le polonium ou le radium C sont superposables, tandis que l’activité induite de l’acti- nium donne une courbe de forme différente. Cette différence peut s’expliquer si l’on admet l’existence dans l’activité induite de l’actinium d’une nouvelle substance de vie très courte, donnant naissance à l’Ac B ou produite par lui, et capable d’émettre des rayons ayant un parcours dans l’air très peu diflé- rent de celui des raynns a. de l’Ac B. Sur le conseil de 31me Curie, j’ai essayé par différentes méthodes de vérifier cette hypothèse. Pour la commodité du lan- gage, j’appellerai dans ce qui va suivre Ac B’ le pro- duit supposé.
Électrolyse et chaleur.
J’ai d’abord repris les expériences qui ont conduit
Fig. 1.
à la découverte de 1’,ic B. On pouvait espérer, en effets,
que le produit cher-
ché accompagnant l’Ac B dans les sépa- rations, l’ionisation duc au mélange ne
diminuerait pas sui- vant une exponen- tielle simple.
10 Un fil de pla- tine ayant été exposé
durant plusieurs
heures à l’émana- tion de l’Ac sous
l’action d’un champ électrique était pla-
cé pendant quelques
minutes dans une
dissolution étendue et bouillante d’acide chlorhydrique, ce qui a pour effet
de dissoudre en partie le dépôt actif’; la dissolution était ensuite électrolysée avec des électrodes de Pt;
enfin l’activité de l’électrode négative était étudiée
par la méthode électrique. La courbe 1 représente la
décroissance en fonction du temps du log de l’ioni- sation ; on voit qu’elle se termine par une droite dont la pente correspond à la période de l’AcA; je n’ai jamais réussi à éliminer complètement rAcA. Pour tenir compte de sa présence, on sait qu’il suffit d’ex-
trapoler la droite finale; en prenant pour une même va- leur du temps la
différence entre l’ionisation totale
et l’ionisation indi-
quée par l’extrapo- lation, on obtient l’ionisation attri- buable à chaque in-
stant aux substances à décroissance ra-
pide en excès au
début de l’expé-
rience. On peut
ainsi construire une
nouvelle courbe
représentant la dé-
croissance de ces
substances. La courbe 2, déduite de la courbe 1 par
cc procédé, montre
que, pendant 1lll, -1 Ill,5 environ,la dé-
Fig. 2.
croissance s’opère plus vite que pour l’Ac B, ce qui
semble indiquer qu’il existe dans l’activité induite de
1. 1,e Radium, 4 (1907) 317; 6 (1909) 321.
