En
marge des
Dialogues de Dotapea, Jean-Louis, physico-chimiste au CNRS,
nous propose une description du phénomène
De la même manière qu'un gaz occupe tout
l'espace qu'on lui donne, des particules, molécules, etc., en solution
vont avoir tendance à se repartir dans tout le volume. Ca prend juste
beaucoup plus de temps que pour les gaz à cause des densités et des
viscosités qui sont des milliers de fois plus fortes pour les liquides.
Ca s'appelle la diffusion.
Si on met un bout de sucre au fond d'un verre
sans remuer, toute l'eau du verre sera sucrée au bout d'un certain temps
(environ un an !) par effet de diffusion. Si on sépare deux liquides
par une membrane poreuse, l'un des liquides contenant des molécules en
solution et l'autre pas, les molécules en solution vont diffuser à
travers la membrane.
On peut aussi avoir les mêmes molécules de part
et d'autre, mais des concentrations différentes, par exemple "eau un peu
salée" et "eau très salée". Restriction : si les molécules de soluté
sont plus grosses que les pores de la membrane elles ne passeront pas.
On aura alors ce qu'on appelle une pression osmotique.
Exemple 1 : une personne peut avoir dans son sang, en plus des
constituants "normaux", de l'acide urique parce que ses reins sont en
panne. On fait alors une dialyse avec une solution de sérum a travers
une membrane. La solution est isotonique, c'est-à-dire que la
pression osmotique est identique de chaque côté.
Les solutés en excès (l'acide urique dans cet
exemple) vont diffuser a travers la membrane et le sang va donc se
purifier. Les "gros corps" tels que globules rouges, blancs ou
protéines, ne pourront pas passer les trous mais les sels de sodium,
potassium, etc... normalement présents ne diffuseront pas car ils sont a
la même concentration (isotonique) de part et d'autre de la membrane.
Exemple 2 : la dialyse d'un ragoût trop salé.
On retire uniquement le sel en excès, pas le reste (ce qui est trop
gros).
On pourrait croire que la
dialyse, c'est comme la filtration : il y a une membrane poreuse qui
sépare deux milieux, certains solutés passent, d'autres non. A ce niveau
de la discussion les deux procédés sont identiques : ce qui est plus
gros que les trous du tamis ne passe pas.
Première différence : la filtration sépare des
particules (solides, grumeaux, etc...) en suspension dans un liquide, la
dialyse peut séparer des espèces dissoutes (sels, molécules). Aucun
filtre habituel ne peut retenir des molécules, sauf si elles sont
énormes, comme des polymères.
Deuxième
différence : la filtration requiert l'application d'une pression
hydrostatique. C'est soit le poids du liquide à filtrer, soit une pompe
qui pousse. Pour la dialyse, il n'y a pas de pression appliquée,
en tout cas pas au sens strict.
Troisième différence : quand on
filtre, si il y a plus d'une sorte de solutés plus petits que les pores,
par exemple deux ou trois corps en suspension, tout ce qui est plus gros
que les trous reste bloqué, sans discernement.
Dans le cas de la dialyse, on peut avoir deux composés en solution, tous
les deux plus petits que les pores, mais un seul passe ! Celui qui passe
est celui pour lequel on n'a pas l'équilibre des concentrations de
part et d'autre de la membrane.
