DES PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES, PARTIE EXPÉRIMENTALE

§ *• — Des effets électriques produits au contact des eaux douces et des terres adjacentes.

Nous reproduisons ici le titre d'un remarquable mémoire publié par Becquerel père (1), parce qu'il a été le point de départ de nos recherches sur les eaux minérales. Il est indispensable que nous indiquions les faits principaux contenus dans ce travail qui nous a servi de guide.

Désormais les faits seuls parleront ; leur coordination constituera le système, il remplacera toutes les théories imaginaires qui occupent, malheureusement, une trop large place dans la médecine.

Becquerel débute ainsi : « On peut poser en principe qu'au contact de la terre et d'une nappe ou d'un cours d'eau, il y a production d'électricité; la terre prend un excès no-

! table de l'électricité positive ou négative, et l'eau un excès correspondant de l'électricité contraire, selon la nature des

- sels ou autres composés tenus en dissolution dans les eaux, ffest là un fait général qui ne souffre aucune exception. » ^ Cette assertion si nette, si positive, renferme deux faits : Pun, la manifestation électrique qui est incontestable, l'autre]

• 1 explication qui est vraie dans certaines conditions déterminées, mais inexacte pour les autres cas. ^ Nous ne discuterons pas maintenant l'explication, ce sujet

viendra plus tard, comme déduction naturelle des expériences

lorsque nous les aurons exposées.

Rapportons d'abord quelques-unes de celles qui ont été

(i) Ce mémoire est inséré dans l'ouvrage de Becquerel pàre et FrI n,,

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130 CUAP. 11. — PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES.

faites par Becquerel. « Pour bien se rendre compte, dit-il, des effets électriques produits au contact des eaux et des terres, nous rapporterons d'abord plusieurs expériences qui mettront en évidence quelques principes fondamentaux propres à faire connaître la cause qui peut les produire.

« On remplit une terrine de grès de terre végétale, dans laquelle on introduit un diaphragme poreux en porcelaine contenant de l'eau ordinaire ; on prend ensuite deux lames de platine non polarisées, présentant chacune une surface de 18 centimètres carrés, et en communication avec le fil d'un multiplicateur ordinaire. L'une de ces lames est mise dans l'eau du diaphragme, et l'autre dans la terre; aussitôt que le circuit est fermé, il se produit un courant qui fait dévier l'aiguille aimantée dans un sens indiquant que la terre a pris un excès d'électricité positive, et l'eau un excès d'électricité négative.»

Plus loin l'auteur dit : « Les appareils étant disposés comme dans la première expérience, le diaphragme ne renfermant que de l'eau, si l'on ajoute à cette eau une seule goutte d'ammoniaque, l'aiguille aimantée est projetée dans le même sens, c'est-à-dire que l'eau est toujours négative, seulement à un degré plus fort ; tandis que si l'on ajoute une seule goutte d'acide nitrique, sulfurique, ou chlorhydrique, l'aiguille est projetée également avec force, mais en sens in-j verse, l'eau devenant alors positive. »

Nous avons répété ces expériences un très-grand nombre de fois, elles sont parfaitement exactes. Comment Becquerel les explique-t-il? Le voici :

« En comparant les effets électriques produits dans les premières expériences avec ceux qui se manifestent dans la réaction les unes sur les autres des dissolutions neutres, acides oualcalines, on trouve qu'ils sont dus à la même cause, c'est-àdire à la réaction ou au mélange des liquides contenus dans le diaphragme sur les liquides humectant la terre environnante. En effet, au contact des dissolutions acides et de l'eau, celle-ci,

se comportant comme base par rapport aux premières, rend libre de l'électricité négative, tandis qu'elle joue le rôle d'acide par rapport aux dissolutions alcalines. De même, au contact des dissolutions concentrées neutres avec l'eau, les premières, jouant le rôle d'acide par rapport à celle-ci, dégagent de l'électricité positive. Il est donc naturel que dans la réaction de l'eau du diaphragme sur celle qui humecte la terre, et qui est chargée de sels qu'elle lui a pris, la dernière rende la terre positive, comme l'expérience, dureste, le prouve (1).»

Cette explication est juste, si on la borne à des expériences de laboratoire ; on ne peut méconnaître en effet que les acides dégagent l'électricité positive lorsqu'ils réagissent sur les alcalis. Cependant, là n'est pas toute la question, nous la reprendrons un peu plus loin.

Nous venons de voir que lorsqu'on enfonce un vase poreux rempli d'eau dans de la terre de jardin, contenue dans un pot, celle-ci fournit l'électricité positive et l'eau l'électricité négative; il va en être tout différemment au contact de l'eau des rivières ou des nappes d'eau douce avec les terres adjacentes. Laissons encore parler M. Becquerel.

« On a introduit dans de la terre de jardin, de nature argilo-siliceuse, à quelques mètres d'une rivière, une lame de platine de 6 centimètres carrés renfermée dans un sachet de toile rempli de poussière de charbon préparé comme il a été dit. Une autre lame semblablement disposée fut plongée dans l'eau de la rivière, puis l'une et l'autre furent mises en relation avec un multiplicateur ordinaire, après, toutefois, que l'on se fut assuré qu'elles n'étaient pas polarisées. L'aiguille aimantée fut déviée de 56 degrés; mais elle rétrograda peu à peu, par suite de la polarisation des lames, et, une heure et demie après, la déviation n'était plus que de 52 degrés. Le circuit ayant été interrompu pendant deux heures, puis rétabli, la déviation redevint ce qu'elle était primitivement. Le i Becquerel, ibid., p. 390, 397.

sens de la dévialion indiquait que l'eau, dans son contact avec la terre, avait pris un excès d'électricité positive; résultat inverse de celui que l'on avait obtenu en opérant dans une terrine de grès (1). »

Au lieu d'opérer en ne mettant que quelques mètres de distance entre les deux électrodes, on peut les éloigner, et les résultats seront encore les mêmes ; il m'est arrivé plusieurs fois de les séparer par un intervalle de 100 mètres et plus, et les résultats de l'expérience n'ont pas été modifiés ; M. Becquerel a été plus loin encore : « Une lame, dit-il, fut maintenue dans l'eau et l'autre mise dans la terre à 500 mètres de distance, sur un monticule élevé de 25 mètres au-dessus de la vallée; le phénomène fut semblable (2). »

Voilà donc deux expériences analogues entre elles et qui donnent des résultats différents; en voici une troisième qui ne concorde pas avec les deux premières.

Les expériences, dit M. Becquerel, ont été répétées en plaçant une des électrodes dans un des puits du Jardin des Plantes, ayant une profondeur de 11 mètres environ, l'autre dans le sol à 0m,33, ou dans une cave, en tassant avec soin la terre qui la recouvrait, pour mieux établir le contact. Les électrodes étaient des lames de platine ou des plaques de charbon de cornue; les premières avaient une surface de 72 centimètres, les secondes une surface de 50 et 140 centimètres carrés.'Les lames de platine avaient été traitées préalablement avec de l'acide nitrique bouillant, puis exposées à la température rouge. Les plaques de charbon, après avoir été traitées par l'acide chlorhydrique étendu bouillant, ont été aussi chauffées au rouge dans des creusets de terre remplis de charbon Malgré ces précautions, les lames n'étaient pas parfaitement dépolarisées. Pour ne pas être induit en erreur, on mettait chaque électrode .tantôt dans l'eau, tantôt dans la

(1) Becquerel, ibid.,' p. 398.

(2) lbid., p. 399.

terre. Aux lames de platine et aux plaques de charbon étaient fixés des fils de platine de 0ra,66 de longueur, qui servaient à les faire communiquer avec les fils de cuivre recouverts de gntla-percha et en relation avec les multiplicateurs ou la boussole des sinus, distants de 20 mètres ou de 100 mètres du puits sur lequel on opérait; la cave n'en était éloignée que deo mètres. Toutes les précautions avaient été prises pour que l'électricité ne s'écoulât pas dans le sol par les points d'attaque. Les choses disposées ainsi, on a obtenu les résultats suivants :

« En opérant avec deux lames de platine, l'une placée dans un puits, l'autre dans la cave, la première a pris l'électricité négative contrairement à ce que l'on avait obtenu avec le cours d'eau ; il en a été de même avec deux plaques de charbon de cornue. En changeant de place les deux lames de platine ou les deux plaques de charbon, les résultats ont été semblables, avec cette différence, toutefois, qu'avec les lames i de platine, leur polarisation immédiate n'a pas permis de mesurer l'intensité des courants produits, tandis qu'avec les plaques de charbon, la polarisation a été lente à s'effectuer, comme on pourra en juger par les résultats obtenus avec les plaques présentant chacune une surface de 11 centimètres carrés et un multiplicateur ordinaire :

Déviation de l'aiguille aimantée, dans les premiers instants. . . 81°,75

Une heure après ... 80° ,00

Idem 790ioo

Dix-sept heures après 78°,50

« On voit que pendant 20 heures le courant est resté sensiblement constant (1). »

Nous avons vu comment Becquerel explique chimiquement, c'est-à-dire par la réaction des acides sur les alcalis, les manifeslations électriques qui se produisent lorsqu'un (I) Becquerel, ibid., p. <i02.

vase poreux rempli d'eau ordinaire est enfoncé dans la terre "végétale contenue dans une terrine de grès. Rappelons maintenant l'explication donnée par l'auteur pour rendre raison des résultats opposés observés dans les deux expériences; pour la comprendre, il faut remonter à la première page du mémoire, il y dit : « Ampère est le premier qui ait émis l'idée, en exposant sa théorie électro-dynamique des aimants, qu'il pourrait bien se faire que le magnétisme terrestre fût dû à des courants électriques circulant de l'est à l'ouest dans des pians perpendiculaires à l'aiguille d'inclinaison. L'un de nous, en discutant cette question, avança, sans le prouver toutefois, que, s'il existait dans la terre des courants électriques, ces courants devaient avoir une origine chimique, et qu'ils circulaient dans toutes sortes de directions ; M. Barlow vint ensuite, et rendit probable, au moyen d'une expérience intéressante, la présence dans le globe de semblables courants, mais sans dire également quelle était la cause de leur production (1). »

Ce principe admis, voici les conséquences déduites par l'auteur pour donner l'explication des faits :

« On vient de voir que dans le contact de l'eau et de la terre il se produisait des effets électriques très-marqués; mais, si l'on établit la communication entre l'une et l'autre avec une corde humide ou une longue mèche de coton, au heu d'un fil métallique et de deux lames de platine, la recomposition des deux électricités s'effectue également par l'intermédiaire du conducteur humide. En effet, si l'on applique deux aiguilles ou deux lames de platine non polarisées et en relation avec un multiplicateur d'une très-grande sensibilité, en deux points quelconques de la corde et à une distance de 0» 03 à 0m,04 l'une de l'autre, l'aiguille aimantée est deviee d'un certain nombre de degrés, en vertu d'un courant dérivé provenant du courant qui parcourt la corde. La lame la plus

(1) Becquerel, ibid., p. 395.

rapprochée de la terre prend un excès d'électricité négative, et l'autre un excès égal d'électricité positive.

« Substituons par la pensée à la corde des radicelles de plantes en décomposition et amenées à l'état de matière carbonacée, et, par conséquent, conductrice de l'électricité : ces radicelles deviendront le siège de courants électriques circulant de la terre à l'eau dans toutes sortes de directions (1). »

Sans méconnaître l'existence des courants électriques formés dans le sein de la terre par les innombrables combinaisons chimiques qui s'y produisent incessamment, nous pensons cependant que les réactions électriques produites au contact de l'eau et de la terre tiennent à des causes plus simples et dont la démonstration est plus facile.

Personne n'ignore que l'eau de rivière, celle des lacs ou de la mer, qui sont constamment en contact avec l'atmosphère, absorbent une quantité notable d'air; les deux gaz qui constituent ce fluide, l'oxygène et l'azote, s'y dissolvent facilement, mais dans des proportions différentes. D'après les expériences de Gay-Lussac et de Humboldt, l'eau de rivière tient en dissolution de l'air formé de 31 à 32 parties d'oxygène et de 68 à 69 parties d'azote, tandis que sur 100 parties l'air atmosphérique normal est composé de 21 parties d'oxygène et de 79 parties d'azote.

D'après Morren , les eaux douces dissolvent plus d'air atmosphérique que l'eau de la mer; résultat qu'explique la saturation de cette dernière par les principes salins.

Les eaux douces, en contact avec l'air, en renferment généralement 40 centimètres cubes par litre ; l'eau de la mer en contient seulement 20 centimètres cubes en moyenne; mais l'air contenu dans l'eau de la mer est plus oxygéné que celui des eaux de rivière. Morren, en opérant avec l'eau de la Manche, est arrivé au résultat suivant :

(1) Becquerel, p. 101.

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