E. FONTAINE 



SUR LES TENSIONS SUPERFICIELLES 



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Cette méthode, qui exige la connaissance de la va- 

 riation de la tension superficielle suivant la tem- 

 pérature, est un nouvel exemple, après tant 

 d'autres, des ressources que peut offrir la capil- 

 larité, même dans les questions qui semblent 

 n'avoir aucun point commun avec cette branche de 

 la Physique. 



Malheureusement, les nombreux travaux fails 

 sur la détermination des tensions superficielles, 

 ont conduit à des résultats fort contradictoires. 

 Aussi le moment nous semble-t-il venu d'entrete- 

 nir les lecteurs de celte Revue des résultats obtenus 

 dans les expériences récentes, et de fixer l'état 

 actuel de nos connaissances sur ce point de la Phy- 

 sique moléculaire. 



De nombreuses méthodes ont été employées pour 

 mesurer les tensions superficielles. Mais, les unes 

 manquent de précision. D'autres, se rattachant au 

 procédé dit « des larges gouttes », sont excellentes 

 en principe, parce qu'elles éliminent l'influence de 

 l'angle de raccordement, mais ne sont applicables 

 que dans des cas particuliers. "Aucune ne saurait, 

 aussi bien que la méthode des tubes capillaires, 

 convenir aux liquides très volatils, et se prêter 

 aux mesures faites a des températures élevées. 

 Il sullirait, pour cela, de renfermer liquide et tube 

 capillaire, dans un tube assez large qu'on scellerait 

 ensuite. 



lui raison de sa grande simplicité, c'est cette 

 méthode qu'onlemployée la plupart des physiciens, 

 et c'est la seule que nous discuterons ici. 



Si l'on mesure le rayon /' du tube capillaire et la 

 différence des niveaux h du liquide dans ce tube 

 et le vase extérieur supposé assez large, la valeur 

 de la tension superficielle A se déduit de la formule 

 connue: 



Dr 



où 1) représente le poids spécifique du liquide à la 

 température de l'expérience. 



Cette formule suppose que le tube a une section 

 circulaire. Si cela n'était pas, il faudrait introduire 

 un terme correctif, d'après la méthode indiquée par 

 Edouard Desains '. La formule suppose, en outre, 

 que l'angle de raccordement du liquide et du 

 verre est rigoureusement nul. Si le liquide 

 mouille le verre, — et presque tous les liquides sont 

 dans ce cas, — il est 'nécessaire, avant toute me- 

 sure, de déterminer une ascension du liquide dans 

 le tube, afin d'obtenir le mouillage des parois, et 

 d'assurer une valeur nulle à l'angle de raccorde- 

 ment. Sans cette précaution, on serait exposé à 

 des erreurs pouvant atteindre 50%. Mais la moin- 

 dre trace d'impureté empêche souvent un mouil- 



1 An. île Chimie et de Physique, '-V série, t. 51. 



lage satisfaisant du tube, et l'angle de raccorde- 

 ment prend une valeur a. Dans ce cas, la tension 

 superficielle est donnée par la formule : 

 2Acoso 



h = 



d'où l'on ne peut tirer que A cos a. 



Malheureusement, la mesure directe de l'angle 

 de raccordementoffredegrandesditlicultés, et, du 

 reste, cet angle varie souvent, sans cause apparente, 

 pour certains liquides. C'est ainsique M. Quincke ', 

 qui mesurait directementeelte quantité par un pro- 

 cédé optique, a trouvé que, pour l'eau placée à la 

 température ordinaire dans l'air, l'angle de raccor- 

 dement dépend de la nature et de l'âge du tube 

 capillaire et peut atteindre jusqu'à 9°. Ce résultat 

 a été, il est vrai, contredit par les travaux de 

 M. Volkmann \ qui trouve, après un nettoyage 

 très soigné du tube, une valeur toujours nulle pour 

 l'angle de raccordement de l'eau. 



Quoi qu'il en soit, ces divergences, entre tant 

 d'autres, justifient, en raison même des difficultés 

 expérimentales rencontrées, le peu de confiance 

 que l'on doit avoir dans un grand nombre de 

 mesures faites dans l'air. C'est qu'en effet, un 

 tube capillaire, placé en expérience dans l'air, reste 

 constamment exposé à voir sa surface se souiller, 

 et l'angle de raccordement du liquide qui le baigne 

 risque de prendre une valeur différente de zéro. 



Au contraire, avec le procédé du tube scellé, on 

 évitera celte source constante d'erreurs, et si l'on 

 a soin, avant de fermer le tube, de chasser tout 

 l'air intérieur, avec une pompe à mercure et par 

 une ébullition prolongée, les valeurs delà tension 

 superficielle obtenues correspondront à des con- 

 ditions théoriques simples et bien définies : celles 

 où le liquide n'est en contact qu'avec sa vapeur saturante. 



C'est par celte méthode qu'ont opéré MM. Rani- 

 say etShields '. qui ont été amenés ainsi à faire 

 unedécouverte capitale : à savoir, que l'angle dt rac- 

 cordement d'un liquide, en contact avec sa vapeur satu- 

 rante seule, est rigoureusement nul, jusqu'à quelques 

 degrés du point critique. 



Toutefois, comme aux hautes températures, le 

 poids spécifique d de la vapeur saturante acquiert 

 une valeur comparable à celle du poids spécifique D 

 du liquide sous la pression de la vapeur saturante, 

 la tension superficielle sera alors donnée par la 

 formule : 



2 A 



De ce fait, l'influence de l'angle de raccordement 



1 Wied Ann., t LU. ISiti. 

 s Wied Ann., t LUI, 189i. 



s Proceedings of the Royal Society •■/ London, t. LIN, 

 1893. 



