Nuova Enciclopedia Italiana - Volume di Gerolamo Boccardo
DIFFUSIONEDunque la velocità delle molecole gasose è inversamente proporzionale alla radice quadrata della densità del gas, come doveva essere onde spiegare i fenomeni di diffusione. Oud'è che nei fenomeni di diffusione, e particolarmente nei numeri trovati da Graham per esprimere la velocità della diffusione, e che abbiamo riportato poc'anzi, si ha la più concludente conferma della realtà della teoria dinamica dei gas.
L'ultima formola dà per le velocità molecolari a 0° i seguenti numeri:
Ària ... «= 485mOssigeno. . u= 461™
Azoto. . . u= 492™
Idrogeno. . «=1848™
IH. Influenza del diaframma. — Quanto si è detto non vale che nel caso in cui il diaframma non è dotato di potere assorbente considerevole pel gas o pei gas sperimentati, nè è imbevuto di liquidi in cui i gas sieuo solubili. Se queste condizioni non sono soddisfatte, il ragionamento precedente non sussiste più, e diffatti l'esperienza constata notevolissime divergenze dalla legge di Graham.
Se, per es., una vescica bagnata, od uno stomaco di coniglio è gonfiato con aria e sospeso in un vaso chiuso pieno di acido carbonico anidro, questo gas essendo molto solubile nell'acqua che bagna la membrana, vi si scioglie, attraversa rapidamente la membrana per adesione e passa all!interno. L'aria interna invece, poco solubile nell'acqua, non attraversa la membrana che a stento e passa lentamente al di fuori. Cosicché l'acido carbonico, bench'esso non abbia che un piccolo potere diffusivo, si accumula indefinitamente nell'interno della vescica, e finisce spesso per farla scoppiare. Un effetto simile e dovuto alla medesima causa si produce quando si è posto ili uu vaso chiuso pieno d'ossido nitroso una boccetta piena d'aria, della quale l'orifizio sia chiuso da una membrana coperta di uno strato d'acqua saponata.
Se la legge della proporzionalità dei tempi di ugual diffusione e la radice quadrata delle densità non trovasi mai che parzialmente verificata, egli è perchè non v'ha forse sostanza in natura la quale sia affatto priva di influenze perturbatrici. In tutte le membrane o le piastre porose, nello stesso gesso, i gas si condensano, arrivano cosi all'altra faccia della piastra, direbbesi sciolti, per espandersi poi. Sopra tutti dànno effetti rimarchevoli i corpi cosi detti colloidi ; in essi i gas si sciolgono realmente come farebbero in liquidi, e poi si estricano. Ecco i risultati che Graham ottenne studiando il più rimarchevole di questi corpi, il caoutchouc. Graham si serviva di un tubo di diffusione di un diametro interno di 22 mill., lungo un metro, aperto al basso e chiuso in alto da una sottile piastra di stucco. Lo stucco era coperto da una sottilissima membrana di caoutchouc, legata al tubo con filo di rame e lutata con un mastice di guttaperca rammollita dal calore. Il tubo pieno di mercurio si capovolgeva in una vaschetta piena di questo liquido, a mo' di barometro. L'estremità superiore del tubo stesso era inviluppata da un cappuccio di caoutchouc vulcanizzato, formante una specie di saccoove si introduceva il gas da sperimentare. Si osservava per ogni gas il tempo necessario perchè la colonna mercuriale scendesse di 25 millimetri. Prendendo per unità il tempo corrispondente all'acido carbonico anidro, Graham ottenne i seguenti risultati:
Acido carbonico anidro... 1
Idrogeno........2,470
Ossigeno ........ 5,316
Gas delle paludi (CH*) . . . 6,326
Aria atmosferica ..... 11,850
Ossido di carbonio .... 12,203
Azoto.........13,585
Ora, niuna relazione si scorge tra questi numeri e la densità de' gas. Aggiungasi che la penetrazione dei gas nel caoutchouc è considerevolmente influenzata dalla temperatura; il rammollimento della membrana operato dal calore ne accresce la permeabilità. Così l'aria a 60° attraversava la membrana undici volte più rapidamente che a 4°.
Nella schiera di questi fatti possiamo annoverare i fenomeni sorprendenti che ci presentano le lastre metalliche quando si trovano ad alte temperature in presenza di gas. Molti metalli, fortemente scaldati, diventano permeabili ad alcuni gas. Possono allora lastre fatte con questi metalli far le veci di piastre porose rispetto a questi gas ; ma in tutti i fatti che ne risulteranno apparirà predominante l'azione propria del metallo. In questi casi una lastra metallica agisce come un colloide ne' fenomeni precedenti: scioglie i gas nella sua massa, e li trasporta cosi disciolti dall'una all'altra superficie. Questi fenomeni singolari diconsi meglio fenomeni di occlusione dei gas ne' metalli. Rimandiamo la loro descrizione all'articolo di questo titolo.
IV. Varie classi di fenomeni di diffusione. — Noi abbiamo dato il nome di fenomeni di diffusione a tutti quelli che si producono quando gas differenti e non agenti tra di loro chimicamente trovansi in contatto o separati da trammezzi permeabili, e nel descriverli ci siamo occupati particolarmente del caso di due gas divisi da diaframmi porosi. Ciò perchè è sotto questa forma ch'essi vengono utilizzati nelle applicazioni. Dobbiamo osservare però che i fenomeni descritti sono la sovrapposizione d'altri più semplici che si rivelano quando un gas può irrompere in uno spazio vuoto per un piccolo foro od attraverso i pori di una parete ; e che gli effetti dei diaframmi porosi molto grossi si possono considerare come la sovrapposizione di quelli che presenterebbero tubi capillari lungo i quali un gas fosse obbligato a scolare. Graham, che più di tutti ha contribuito a edificarne la teoria, classifica nel modo seguente questi fatti.
Se un gas chiuso in un vaso erompe nel vuoto per un pertugio piccolissimo praticato in lastra sottile (qual sarebbe una puntura fatta con finissimo ago in una foglietta di platino), il gas vi si precipita solo in ragione della velocità delle sue molecole ; epperò questo modo di passaggio è chiamato da Graham diffusione molecolare. Se invece il pertugio di sfogo è più ampio (non tanto però da dar luogo a moti che ubbidiscano alle leggi di efflusso studiate dall'idrodinamica), si avrà quel moto che il Graham chiama di effusione. Se poi il gas è
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