Ludwig Wilhelmy

Le travail de Wilhelmy a initié les premiers travaux sur la cinétique en étudiant la transformation chimique d'hydrolyse du saccharose[6].

Plus précisément, il s'est intéressé à l'hydrolyse d'une solution acide de saccharose (issu du sucre de canne) en un mélange équimolaire de glucose et de fructose suivie par polarimétrie. Il a établi une équation différentielle pour décrire la cinétique de la réaction et l'a utilisée pour interpréter ses résultats expérimentaux, en particulier, la détermination de vitesses de réaction[7].

Wilhelmy a alors constaté que la vitesse de réaction était proportionnelle aux concentrations de saccharose et d'acide présentes. Il a également recherché l'influence de la température sur la vitesse de réaction. En son temps, ses études n'ont pas vraiment retenu l'attention de ses contemporains. Cependant, à la fin du XIX^e siècle, les scientifiques van 't Hoff et Arrhenius retrouveront et approfondiront ces résultats pour leur donner l'importance méritée en diffusant largement ces découvertes à la communauté scientifique.

Le chimiste américain Forris Jewett Moore a d'ailleurs expliqué dans son livre (« A History of Chemistry » littéralement « Une histoire de la chimie ») que le peu de crédit accordé aux découvertes de Wilhelmy était probablement dû au fait que sa méthode novatrice de polarimétrie n'était pas familière des scientifiques de l'époque. De plus, Wilhelmy ne jouissait pas alors d'une reconnaissance internationale[8]. Il était relativement inconnu au-delà de la sphère des chercheurs allemands.

Illustration de la couverture la publication des travaux de recherche de Wilhelmy sur la tension superficielle dans la revue Annalen der Physik und Chemie en 1863

Wilhelmy est également connu pour sa méthode de mesure des tensions superficielles. Cette technique utilise une plaque d'arrachement aussi appelée tensiomètre à plaque de Wilhelmy. La principale publication de ses recherches sur ce sujet date de 1863[9].

Dans cette expérience, une lame mince en métal (souvent en alliage de platine) assurant une mouillabilité parfaite avec le liquide ou la solution est arrachée de ce fluide[10]. La force ${\displaystyle F}$ correspondante est mesurée par une microbalance.

L'équation de Wilhelmy permet alors de connaître la valeur de la tension superficielle ${\displaystyle \gamma }$ du fluide en question :

${\displaystyle \gamma ={\frac {F}{l.\cos \theta }}}$

avec :

• ${\displaystyle l}$ le périmètre total de la lame où s'exercent les forces de tension superficielle (c'est le double de la somme de sa largeur et de son épaisseur) ;
• ${\displaystyle \theta }$ l'angle de contact entre le fluide et la lame (${\displaystyle \theta =0}$ en cas de mouillabilité parfaite, sinon cet angle doit être estimé à l'aide de valeurs tabulées car sa valeur est diffifile à mesurer expérimentalement) ;
• ${\displaystyle \gamma }$ la valeur de la tension superficielle (parfois aussi appelée « tension de surface »).

• Cinétique chimique
• Constante de vitesse
• Tensiomètre à plaque de Wilhelmy
• Tension superficielle
• Loi d'Arrhenius
• Mouillabilité

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