Cette loi fondamentale, d’après laquelle la tension de la vapeur d’eau émanée d’une solution est inférieure à la tension de la vapeur émanée de l’eau pure, n’exprime pas seulement une vérité d’expérience ou de fait, elle est de nécessité rationnelle et peut être démontrée théoriquement.
Cette démonstration très simple a été donnée par van t’Hoff et Nernst. Elle consiste à faire voir que si la tension de vapeur de la solution n’était pas abaissée, on pourrait imaginer un dispositif tel que l’eau s’y vaporiserait et s’y condenserait continuellement, de manière à réaliser le mouvement perpétuel, supposition jugée absurde. Le dispositif se réduit en définitive à un osmomètre contenant la solution au dedans et l’eau pure au dehors, comme d’habitude, et placé sous une cloche. On sait que, par le jeu de la pression osmotique, la solution intérieure est soulevée dans le tube à une certaine hauteur qui mesure précisément cette pression osmotique. Cette hauteur est fixe et invariable pour une solution donnée. De telle sorte que si l’on venait a ajouter de l’eau pure dans le vase extérieur de manière à en élever le niveau, une partie de cette eau passerait dans le tube osmométrique pour relever d’autant la colonne et rétablir la constance de la dénivellation. Or, cette addition d’eau pure dans le vase extérieur, que nous venons d’imaginer, se produirait réellement, si la tension de vapeur du liquide de l’osmomètre était plus grande que celle de l’eau pure qui l’entoure. Cette vapeur se liquéfierait, en effet, en vertu de son excès de pression. L’eau passerait dans l’osmomètre pour relever le niveau, et le cycle de ces mouvemens se reproduirait indéfiniment. L’appareil constituerait ainsi une machine travaillant continuellement, dans un milieu de température constante, ce qui est en contradiction avec la loi naturelle et les principes de la thermodynamique.
Ces considérations très simples ont, incidemment, l’avantage de montrer une relation entre la dépression tonométrique et la pression osmotique. Celle-ci compense celle-là. Elle forme, en quelque façon, le ressort qui s’oppose au circulus perpétuel de l’eau dans l’appareil précédent. La différence des tensions de vapeur entre l’eau pure et la solution est contre-balancée par la pression osmotique, et c’est ainsi qu’un équilibre stable est réalisé, au lieu du mouvement perpétuel impossible.
Toutes les études tonométriques ont pour point de départ la détermination, dans les circonstances diverses, de la dépression de la vapeur
