Loi de Henry

La Loi de Henry, formulée en 1803 par William Henry, énonce :

À température constante ainsi qu'à saturation, la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide.

La concentration maximale d'un gaz en solution, en équilibre avec une atmosphère contenant ce gaz, est proportionnelle à la pression partielle de ce gaz en ce point.

C'est-à-dire que si on est par exemple en un point où la pression est le double de la pression atmosphérique (c'est le cas dans l'eau à 10, 3 m de profondeur), chaque gaz de l'air pourra se dissoudre 2 fois mieux qu'en surface. Ceci explique le problème des plongeurs : en profondeur, l'azote de l'air (que le plongeur stocke puisque les cellules ne consomment que l'oxygène) a tendance à se dissoudre dans le sang du plongeur. Si ce dernier remonte trop vite, l'azote dissous va avoir tendance à se dilater rapidement dans l'organisme, ce qui peut créer des bulles dans les vaisseaux sanguins et une mort par embolie gazeuse.

Cette loi établit une relation entre la pression partielle p_i d'un corps pur gazeux et sa fraction molaire dans un solvant :

Cette loi mesure la solubilité d'un gaz dans un solvant liquide avec lequel ce gaz est en contact.

K_i est une constante de la loi de Henry spécifique du gaz donné, aussi nommée H :

C_s = p. H

• où C_s représente la concentration maximale (dite «à saturation»),
• p la pression partielle du gaz dans l'atmosphère, et
• H la «constante de Henry» qui dépend de la nature du gaz, de la température, et du liquide.

À titre d'exemples :

• Pour l'eau de mer, H est 20% inférieur à sa valeur pour l'eau douce, à cause de la compétition entre gaz dissous et sels dissous.
• À pression atmosphérique normale, dans l'eau douce pour l'oxygène C_s = 10 mg·l^-1 à 12 °C, et 14 mg·l^-1 à 0 °C.
• Le dioxyde de carbone en solution avec une boisson gazeuse ou de la bière s'échappe sous forme gazeuse quand le récipient est ouvert, car il y a alors sursaturation.

La loi de Raoult établit un lien entre la pression partielle d'un corps pur gazeux en équilibre avec une solution qui contient aussi ce corps pur à l'état liquide dans une proportion importante. Dans la loi de Raoult, il n'y a pas de solvant à proprement parler : les deux corps purs du mélange sont dans des proportions de même ordre de grandeur.

Voir aussi

• Accident de décompression dû à la loi de Henry
• Physique

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