Mesure rapide des coefficients de diffusion

Institut de Biologie physico-chimique, 13, rue Pierre-Curie, Paris, 5e, France.

Résumé

Description d’une méthode basée sur l’écoulement d’une solution au travers d’un tube vertical, long et étroit, préalablement rempli de solvant. En régime laminaire d’écoulement et en l’absence de diffusion du soluté, la surface de séparation entre la solution et le solvant est bien délimitée. Elle est celle d’un paraboloïde qui s’étire au fur et à mesure de l’écoulement. On vérifie les relations théoriques établies pour ce cas. En présence de la diffusion du soluté, les molécules qui traversent la surface de séparation, pénètrent dans les couches qui s’écoulent plus lentement et elles arrivent à l’orifice du tube avec un certain retard par rapport au cas, où leur diffusion serait nulle. L’effet est notable, même avec une courte durée de mesure (12 à 50 mn), car le rapport de la surface de séparation au volume de la solution est très grand. Par des mesures comparatives, en prenant Kl comme étalon, on détermine les coefficients de diffusion d’une série de substances. La méthode présente l’avantage par rapport aux autres méthodes, d’être rapide et d’être insensible aux fluctuations de température et aux courants de convection.

Abstract

A method based on the flow of a solution along the axis of a long and narrow tube filled with the solvent is described. With laminar flow and in the absence of diffusion of the solute, the surface of separation between the solution and the solvent is well defined and consists of a paraboloid which elongates as the flow proceeds. Theoretical relations established for this case are verified. When diffusion takes place, the solute molecules crossing the boundary are caught in outside layers flowing more slowly and hence arrive at the exit later than in the case when no diffusion takes place. The effect is notable, even for small duration of flow (12 to 50 mn), because of the very large surface to volume ratio. The diffusion coefficient of a series of substances have thus been determined by comparative measurements, taking KI as a standard. The advantage of this method over others lies in its rapidity and its insensibility to fluctuations of temperature and convection currents.