IIème PARTIE
PRATIQUE
Par Malala Ibakipuo jacques
Etude de la tension superficielle des solutions
d'électrolytes en fonction de la concentration à pression et
température constantes (cas de NaCl et KCl) 16
CHAPITRE.III. MESURE DE LA TENSION SUPERFICIELLE
III.1. INTRODUCTION [10], [12], 13].
Il y a plusieurs méthodes qui nous permettent la
mesure de tension superficielle des liquides et de la tension interfaciale des
interfaces liquide-liquide. Nous citerosns parmi ces méthodes : la
méthode de la lame de wilhemy, la methode de l'anneau du
noüy, la methode de la force de traction maximale, la methode de la
goutte tournante, la méthode de la pression de la bulle .
Et enfin la méthode de poids de goutte ou la
méthode de la goutte tombante qui sera la base de notre travail.
C'est pourquoi nous utilisons la méthode du poids de goutte.
Cette méthode, établit par HARKINS et BROWN consiste à
déterminer le volume de liquide qui s'écoule lorsqu'un certain
nombre des gouttes se détachent de l'extrémité
calibrée d'une pipette. On en déduit le volume V et la masse m
est égale à V. pour une goutte, étant la densité
du liquide.
Or le poids d'une goutte est fonction du diamètre de
l'extrémité de la pipette et de
la tension superficielle du liquide. Ainsi r etant le rayon de
cette extrémité, la tension de Tate donne :
2 . =V ..g = m.g
(III.1)
HARKINS et BROWN font remarquer que la loi de Tate ne tient pas
compte du
fait que le poids d'une goutte est aussi fonction de sa
forme. Cette forme est à son tour
1
fonction du rapport entre une certaine dimension linéaire
du volume de la goutte notée
V 3 .
? ?
? r ?
Ainsi, la relation de Tate est corrigée d'un
facteur ? 1 ? et l'expression (III.1) prend la
? ?
forme suivante :
? V 3 ?
? ?
? r ?
m g = 2 r? 1 ?
(III.2)
? ?
? V 3 ?
Ce qui donne pour la tension superficielle la relation suivante
:
=
m g
(III.3)
? 1 ?
2. . .r?V 3 ?
? ?
? ?
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? ?
? r ?
ces auteurs ont établi un tableau donnant les valeurs de
en fonction du rapport ? 1 ? et
? ?
? V 3 ?
montré le domaine de fiabilité des résultats
expérimentaux. Ce domaine varie de 0,6 à 1,2.
WILKINSON a apporté des améliorations dans
la technique de la mesure du volume de la goutte (ou poids de la
goutte) pour la mesure des tensions superficielles et interfaciales . On
définit la constante capillaire a par l'équation suivante :
1
? 2. ? 2
a = ? ?
? g ?
(III.4)
où :
: la tension de surface de liquide
: la différence des densités entre le liquide et
l'air sec
g : la valeur locale de l'accélération dûe
à la gravité
Le calcul de la tension superficielle () est basée sur la
relation entre
R R
1
et .
a
V 3
Où R est le rayon extérieur à
l'extrémité de la pipette de mesure et V est le volume moyen
de
la pipette.
Le mérite de WILKINSON est d'avoir établi un
tableau des valeurs de
0,06 et 1,049.
R
1
comprise entre
V 3
La mesure de la tension superficielle est simple et comprend
trois étapes :
1
1. on calcule R puis l'on détermine
dans le tableau la valeur correspondante de R
a
V 3
2. on calcule alors la constante capillaire a, connaissant la
valeur de R
3. on calcule la tension superficielle tirée de
(III.4)
g.a 2
=
2
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