Harkins et Mülliken font observer que, pour des gaz isotopes diffusant dans un gaz étranger, la complication introduite par l’interdiffusion est moins importante que pour les gaz non isotopes. On peut, en effet, penser que les nombres de molécules qui traversent la membrane dans le même temps, sont proportionnels aux chemins moyens, aux vitesses d’agitations thermiques et aux gradients de concentration. Le rapport des chemins moyens, dont l’expression est compliquée dans le cas général, se simplifie pour les isotopes et prend une valeur approchée qui ne dépend que des masses moléculaires et qui est inversement proportionnelle à la racine d’ordre 4 de leur rapport. Il en résulte que le rapport des vitesses de passage à gradient égal serait inversement proportionnel à la puissance 3/4 du rapport des masses. Ainsi la diffusion pourrait être plus efficace que ne le prévoit la théorie du passage indépendant.
Voici, suivant ces auteurs, un tableau qui donne la variation de poids atomique selon la théorie de Rayleigh pour HCl et pour Ne en fonction de C (fraction non diffusée).
| Augmentation de poids atomique | ||||
| C | HCl | Ne | ||
| 10 | 0,021 | 0,020 | ||
| 102 | 0,044 | 0,042 | ||
| 103 | 0,067 | 0,065 | ||
| 104 | 0,091 | 0,091 | ||
| 105 | 0,116 | 0,120 | ||
| 106 | 0,142 | 0,151 | ||
| 107 | 0,169 | 0,182 | ||
L’augmentation de poids atomique est sensiblement proportionnelle au logarithme de C. Pour obtenir l’accroissement 0,2 par une seule opération sur un résidu d’un gramme de matière, il faut diffuser 130 tonnes de HCl ou 36 tonnes de néon. Ceci montre l’effort nécessaire pour réaliser un résultat appréciable. La quantité de matière dont il faut disposer peut subir une réduction quand on utilise la diffusion fractionnée.
Toutes ces considérations ont conduit à la construction d’un appareil automatique, pouvant diffuser 1000 litres de HCl par jour, constitué par une série de 5 tubes poreux, avec une réduction de volume C = 12.000 devant conduire à un résidu à poids atomique 35,54 en une opération dans le cas du rendement théorique. L’efficacité pouvait être augmentée par un dispositif de fractionnement. Toutefois, le rendement a toujours été inférieur à la valeur maximum.
L’appareil est représenté dans la figure 31. Le gaz chlorhydrique est dégagé
