Annales des Mines (1891, série 8, volume 19)
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EXPÉRIENCES SUR LA SÉDIMENTATION.
EXPÉRIENCES SUR LA SÉDIMENTATION,
triangle. Apparition d'une seconde nappe III' à 23 millimètres de la surface après 40 heures ; au moment où elle se forme, il se produit un ralentissement ou un arrêt dans la chute de la nappe supérieure III. En arrêtant l'expérience après 142 heures, on observe une troisième nappe III" à l'épaisseur de 119 millimètres et une quatrième III'" à l'épaisseur 234 millimètres ; l'arrêt des nappes III et III' vers 90 heures, puis entre 112 et 115 heures tendrait à fixer à 90 heures environ l'apparition de la nappe III" et à 113 heures celle de la nappe III". Expérience IV. - Eau distillée -= 550b; liqueur normale de kaolin = 20' , c'est-à-dire 1gr,666 de kaolin sec ; les courbes sont pointillées et les points traversés par une croix. La nappe supérieure IV ne se distingue pour ainsi dire pas de la nappe III; l'apparition de la nappe IV' semble signalée par un arrêt de la nappe IV vers 65 heures, celle de la nappe IV" par le ralentisse-
ment ou l'arrêt de IV et de IV' vers le même moment. En terminant l'expérience, on a aperçu une quatrième nappe à 137 millimètres au-dessous de la surface dont l'instant de formation coïnciderait peut-être avec 93 heu-
res à cause de l'arrêt de la nappe IV', une cinquième et même une sixième situées plus bas et dont on n'a pas eu le temps de mesurer le niveau.
Deux phénomènes principaux ont été étudiés pendant ces expériences : le premier consiste dans l'action exercée par la quantité plus ou moins considérable du sédiment,
l'autre est l'apparition de nappes au sein du liquide. L'examen des courbes montre que la descente de la nappe supérieure est d'autant plus lente que la quantité de sédiment est plus considérable. Au delà d'une certaine limite, l'augmentation de la quantité de sédiment est sans influence et la vitesse de chute de la nappe supérieure devient à peu près constante.
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Au sujet de l'apparition des nappes ou strates, on remarque que
1° Les strates sont d'autant plus nombreuses que le liquide contient une proportion plus grande de sédiment ;
2° Elles sont d'autant plus chargées en sédiment
qu'elles sont situées plus bas 30 L'apparition de chacune d'elles coïncide avec un
ralentissement ou un arrêt momentané de la strate ou même des strates susjacentes ;
4° Enfin, elles possèdent des vitesses de chute qui,
des nappes supérieures aux nappes inférieures, semblent décroître en progression arithmétique. Les phénomènes de stratification paraissent pouvoir s'expliquer de la façon suivante Chaque grain de sédiment, en tombant de haut en bas dans le liquide avec une vitesse qui est surtout fonction de la différence de densité existant entre lui et le liquide
et qui dépend par 'conséquent de la température ainsi que de diverses autres conditions moins importantes donne lieu, par le fait même de sa chute, à un contrecourant en sens inverse, c'est-à-dire dirigé de bas en haut.
En un point quelconque du tube, la vitesse de chute effective des grains situés dans une tranche horizontale du liquide est d'autant moindre que ces grains ont à lutter contre un contre-courant plus fort, c'est-à-dire que la tranche est située plus haut, car le contre-courant est proportionnel au nombre des grains qui le produisent et plus la tranche sera élevée, plus il y aura de grains audessous d'elle. La vitesse de chute va donc en diminuant et par conséquent le nombre de grains minéraux par unité de volume du liquide dans toute la portion trouble de ce liquide diminue de bas en haut. Plus les grains sont nombreux, plus ils donnent lieu à un contre-courant total violent, somme des contre-cou-