DES EFFETS' ÉLECTRIQUES PRODUITS' AU CONTACT DES EAUX ENTRE ELLES

§ — Effets du contact des eaux minérales avec les eaux de rivière ou de source.

Nos premières expériences eurent lieu à Plombières; elles furent répétées pendant vingt-cinq jours consécutifs à différentes heures de la journée et de la nuit.

ISO CIIAP. HI; EFFETS ÉLECTRIQUES.

1™ Expérience. — Trois heures après-midi ; température atmosphérique, à l'ombre, + 16° centigrades.

Une électrode fut plongée dans l'eau thermale du bain des Dames, près du lieu d'émergence ; la seconde électrode fut mise dans l'eau courante de la petite rivière appelée l'Eaugronne, ayant soin de la préserver de tout contact avec le sol ou les corps avoisinanls; le fil conducteur allant à la rivière avait 60 mètres de développement; dès que le circuit fut fermé, l'aiguille du galvanomètre alla frapper vivement l'arrêt du cadran indiquant un excès d'électricité positive en faveur de l'eau de la rivière.

2m* Expérience. — Elle eut pour objet de comparer les effets produits par l'eau de la fontaine, adossée au bain des Capucins, avec l'eau thermale de ce bain; l'eau de la source, qui coule sans cesse, est reçue dans une auge exposée à l'air ; l'eau thermale arrive à une piscine située dans l'intérieur de l'établissement ; la température, qui est primitivement de 50° centigrades, était abaissée à 34 degrés ; l'eau de la source a une température constante de 12° centigrades.

Après avoir pris toutes les précautions nécessaires au succès de l'opération, le circuit fut fermé, aussitôt l'aiguille dévia vivement jusqu'au 70me degré du cadran, indiquant un excès d'électricité positive pour l'eau froide de la source.

3me Expérience. — Elle fut faite à Bains-en-Vosges; nous nous installâmes dans la salle du Bain-Romain et nous comparâmes l'eau de la Grosse Source (température, 50° centigrades), à l'eau d'une fontaine, adossée à l'établissement, dont la température est de 13° centigrades. Aussitôt que les électrodes furent plongées dans l'une et l'autre eau, l'aiguille du galvanomètre indiqua un excès d'électricité positive en faveur de l'eau de source froide allant au 60mo degré du cadran.

4™ Expérience. — A Contrexéville nous comparâmes l'eau courante de la petite rivière, appelée le Vair, avec l'eau mi-

nérale de la source du Pavillon, dont le bassin est situé à 40 mètres de distance; l'eau de la rivière manifesta aussitôt un excès d'électricité positive qui alla jusqu'à 40 degrés du cadran du galvanomètre.

5me Expérience. — Nous obtînmes les mêmes résultats à Vittel en comparant l'eau des trois sources minérales froides avec l'eau courante du ruisseau de Lignéville, mais la déviation positive de l'aiguille n'alla pas au delà de 30 degrés.

Ces expériences furent encore répétées dans plusieurs autres localités, et toujours l'eau de rivière ou de source coulant à l'air manifesta un excès ^électricité positive par rapport à l'eau minérale qui était négative.

§2. — Effets électriques produits par le contact des eaux de différentes sources thermales réagissant l'une sur l'autre.

Il était intéressant de comparer entre elles les différentes sources d'une station, afin d'apprécier les effets produits par la thermalité, la minéralisation plus ou moins forte, la présence des gaz et surtout celle de l'oxygène à l'état libre. Nos premières recherches commencèrent par les eaux de Plombières.

Comme la quantité d'oxygène libre dans les eaux nous paraît jouer le rôle le plus important dans les manifestations électriques, nous allons présenter, d'après Jutier et Lefort, un tableau indiquant la quantité des gaz qui s'échappent spontanément des eaux de Plombière.

Tempérât, tnojenne.

Hide carbaoiq.

Oijgeae.

Azote.

Tand'13 que l'eau de l'Eaugronne contient 32,4 pour 100 d'oxygène et 67,6 d'azote, l'eau de la source thermale la plus

chaude et la plus minéralisée ne contient que 1,1 pour 100 J'oxygène : « Ainsi, disent les auteurs cités, l'étude des gaz spontanés ou à l'état de dissolution vient confirmer ce principe établi par l'analyse chimique, d'après lequel les sources minérales de Plombières formeraient une seule série passant par gradations insensibles de l'eau ordinaire à l'eau de la source Vauquelin, la plus chaude et la plus minéralisée (1). »

Si nous possédions beaucoup d'études aussi bien faites sur les gaz libres contenus dans les eaux minérales que celles de Jutier et Lefort, nous pourrions, en lisant un tableau indicatif, connaître immédiatement la nature de l'électricité qui serait produite au contact des eaux des différentes sources d'une même station, malheureusement il nous reste beaucoup à désirer sous ce rapport, nous pourrions même dire que presque tout est à faire.

Quant à la minéralisation, elle décroît également depuis 0gr,37 pour l'eau la plus chaude, jusqu'à 0gr,19 pour l'eau tempérée de la source 5 de la galerie des Savonneuses.

lre Expérience. — Température extérieure à l'ombre et au nord, + 18° centigrades, temps couvert.

Deux litres d'eau furent puisés à la source de Bassompierre, dont la température est de 70° centigrades ; une partie de cette eau, refroidie par le trajet et ne marquant plus que 60° au moment de l'expérience, fut versée dans une cuvette en faïence ; on y plongea un vase poreux contenant de l'eau de la source des Dames, dont la température initiale est de 51° centigrades, et qui, au moment de l'expérience, ne marquait plus que 43 degrés : les électrodes en platine, bien dépolarisées, furent introduites lentement dans l'eau de l'une et de l'autre source; aussitôt l'aiguille du galvanomètre se porta vivement au pôle négatif, atteignant le 60mo degré et s'y

(1) Jutier et Lefort, ouvr. cité, p. 158 et 160.

fixant pendant quelques instants. Ainsi, l'eau de la source de Bassompierre, qui contient à peine des traces d'oxygène^ manifeste un excès d'électricité négative et rend l'eau des Dames positive. , . ■ ■' ,

Les électrodes ayant été changées de position, c'est-à-dire la lame de platine qui plongeait dans l'eau de Bassompierre étant mise dans l'eau des Dames, l'aiguille dévia en sens contraire, preuve évidente de l'exactitude de l'expérience précédente.

2me Expérience. — Nous comparâmes successivement, en suivant le même procédé, l'eau de chacune des sources thermales à l'eau de Bassompierre qui resta constamment négative, puis à l'eau de la rivière et à celle de la fontaine qui furent invariablement positives ;■ mais il n'en est plus de même lorsqu'on compare entre elles les eaux des différentes sources, les résultats varient selon le degré d'oxygénation : voici le tableau que nous avons pu établir :

1° Eau de la source de Bassompierre, constamment négative;

2° Eau de la source des Dames, température de 51] centigrades, positive au contact de l'eau de Bassom pierre > négative au contact de l'eau de la source des Capucins, tempérarature de 49° centigrades;

3° Eau de la source du Crucifix, température de 43° centigrades, faiblement négative au contact de l'eau des Dames qui devient positive ;

4° L'eau des Dames devient négative au contact de l'eau de chacune des sources de la galerie des Savonneuses, dont les températures sont dans l'ordre suivant : source n° 1, 15° centigrades; — source n° 2> 29°; — source n° 3, 22"; — source n° 4, 27°; — source n° 5, 40° centigrades ;

o° Les sources savonneuses les plus chaudes sont négatives au contact de l'eau de la rivière ou de la fontaine ; les eaux

savonneuses les moins chaudes, c'est-à-dire celles qui sont à 27° et au-dessous, réagissent très-faiblement sur l'eau de la fontaine, c'est à peine si l'aiguille dévie de 10 à 12 degrés de l'échelle du galvanomètre, et même, après quelques oscillations, elle tend à se rapprocher du zéro ;

6° L'eau froide de la source ferrugineuse est négative au contact de l'eau de la rivière, de celle de la fontaine et de toutes les sources des Savonneuses.

Ces résultats intéressants me firent entrevoir de suite la possibilité d'employer ce nouveau moyen d'analyse pour découvrir, parmi plusieurs eaux, celle qui contient le plus d'oxygène libre, et même de déterminer la valeur relative de plusieurs eaux minérales d'une même station. Je n'hésite pas à affirmer qu'il est facile d'indiquer immédiatement, d'après la nature de la réaction électrique, quelle est l'origine de plusieurs eaux présentées en même temps. L'expérience fut faite, en effet, à Plombières ; M. Gentilhomme jeune, pharmacien, fil remplir huit bouteilles d'eaux puisées à différentes sources; chacune d'elles portait une marque distinctive qui m'était inconnue; toutes furent successivement comparées entre elles, et, selon la réaction positive ou négative qu'elles manifestaient, je parvins promptement à en déterminer la provenance.

3e Expérience. — Va même série d'expériences fut recommencée à Luxeuil, le 1er septembre 1862. Nous constatâmes d'abord que toutes les eaux thermales de Luxeuil sont négatives au contact de l'eau ordinaire ; mais il nous fut facile de faire une expérience plus complète et plus décisive. A peu de distance d'un vaste réservoir voûté où arrive l'eau de la source du Grand Bain, se trouve un cours d'eau qui sert à faire marcher une turbine. Dès que les électrodes furent plongées dans l'un et dans l'autre liquide, l'aiguille du galvanomètre fut projetée avec violence contre l'arrêt, donnant le signe négatif pour l'eau thermale ; elle se maintint à 90 de-

grés de l'échelle aussi longtemps que dura l'expérience, c'està-dire six minutes. Ce fait sert encore à démontrer combien il est avantageux d'opérer sur de grandes masses d'eaux, si l'on veutobtenir une manifestation énergique de l'électricité.

J'avais annoncé aux médecins qui m'entouraient que je pouvais, à l'aide du galvanomètre, indiquer à l'instant, sans thermomètre et sans connaître les analyses des deux eaux qu'on me présenterait et que je ne toucherais pas, laquelle contiendrait le moins d'oxygène, serait la plus chaude et la plus minéralisée. Naturellement le doute s'éleva ; j'insistai, et l'expérience commença. On apporta, ce que je sus un peu plus tard, de l'eau de la source des Dames et de l'eau de la source du Grand Bain ; un des assistants fît l'expérience sous mes yeux; l'eau du Grand Bain étant positive et celle des Dames négative, je déclarai alors que cette dernière devait être la moins oxygénée, la plus chaude et la plus minéralisée ; l'exactitude de cette assertion fut confirmée aussitôt par Michel, le chimiste.

4e Expérience. — Je répétai également à Bains-en- Vosges la même série d'expériences avec des résultats identiques. L'eau de la Grosse Source étant toujours restée négative au contact de toutes les autres sources d'eau minérale, je voulus constater l'énergie des effets électriques produits par une masse d'eau, indiquée comme provenant de cette source et qui remplissait une grande piscine, en la faisant réagir sur l'eau d'une piscine voisine; mon étonnement fut grand en voyant l'aiguille du galvanomètre dévier en sens contraire, indiquant que cette eau, prétendue de la Grosse Source, était positive. Cette anomalie apparente donna lieu à de longues explications qui firent enfin découvrir que le garçon de bains, étant en retard pour remplir les piscines, avait amené, à l'aide d'un tuyau, l'une des eaux les plus faibles dans le bassin destiné à contenir l'eau de la Grosse Source.

Des expériences du même genre furent répétées à Bour-

bonne, Contrcxéville, Vittel, Aix en Savoie, etc. ; toujours et partout les résultats furent semblables.

Il doit être actuellement bien démontré que les eaux se comportent entre elles comme , le font, deux liquides, l'un acide, l'autre alcalin mis en contact; si l'acide est en excès, la réaction est positive, si le contraire a lieu, la réaction est négative. Ainsi se confirme la loi que nous avons précédemment signalée (page 136) et qui est formulée en ces termes :

« Deux corps qui se combinent prennent des états électriques contraires, et les conservent tant que dure la réaction chimique ; celui qui joue le rôle de l'oxygène ou de l'acide prend la tension positive; celui qui joue le rôle du métal ou de la base prend la tension négative. »

§ 3. — Définition des termes positif et négatif.

En nous servant constamment, comme nous l'avons fait, des termes positif et négatif, nous avons suivi le langage admis, ce qui veut dire que nous avons signalé un fait apparent, dont l'explication repose sur une expérience qui démontre que, lorsque deux plaques métalliques, d'espèce différente, sont mises dans un liquide acide, les . métaux prennent des tensions électriques opposées, à la condition que l'acide employé agisse chimiquement sur l'une des deux plaques en présence.

Dans cette expérience le métal non attaqué prend la tension positive, et le métal attaqué, la tension négative.

Si l'on opère sur deux dissolutions salines de composition chimique différente, les faits se passent de même, seulement, l'une agira comme alcali et sera la base qui, se comportant comme le métal attaqué, prendra par conséquent la tension négative; l'autre sera acide, ou se comportera comme tel, et prendra la tension positive.

S'il ne se manifeste aucune action électrique, c'est qu'il n'y a point de réaction chimique.

Lorsque le spectateur est en face d'un galvanomètre bien construit, il remarque que l'aiguille aimantée dévie à l'instant où les électrodes, reliées à l'instrument par les fils conducteurs, plongent en même temps dans les deux liquides hétérogènes mis en contact.

L'un joue le rôle de l'acide, l'autre celui de la base.

Le courant marche de la base à l'acide dans l'intérieur de la pile, et de l'acide à la base à travers les fils conducteurs du galvanomètre. — On appelle interpolaire cette partie du courant comprise entre les deux pôles de l'instrument et en dehors de la pile.

L'aiguille aimantée du galvanomètre déviera à droite ou à gauche, selon la marche du courant : cette déviation n'a aucune valeur par elle-même, elle n'indique que la position relative des liquides.

Supposons que le liquide acide entoure le vase poreux qui contient le liquide appelé à jouer le rôle de base; l'aiguille aimantée déviera aussitôt a droite si l'électrode est fixée au bouton droit du galvanomètre. Le contraire aura lieu, c'està-dire que l'aiguille déviera à gauche, si l'électrode plongeant dans le liquide acide est attachée au bouton gauche de l'instrument : le même phénomène se produira encore, si le liquide acide, au lieu d'entourer le liquide alcalin, est entouré par lui; d'ailleurs, pour éviter toute erreur, il faut, avant l'expérience, s'assurer de la disposition des fils enroulés sur le châssis du galvanomètre.

Dans tous les cas, le courant part de la base pour aller au liquide acide.

Très-souvent, pour compléter une expérience, on change les électrodes de position, c'est-à-dire qu'on plonge dans le liquide acide celle qui était dans le liquide alcalin, et on fait de même pour l'autre électrode. L'aiguille change nécessairement de direction, mais la réaction électrique s'établit toujours dans le même sens, ce qui veut dire que le courant

part constamment de la base pour aller à l'acide à travers les éléments constitutifs de la pile.

Lorsque le corps de l'homme, ou celui d'un animal, constitue la pile, la réaction électrique obéit à la loi générale; l'aiguille dévie à droite ou à gauche selon la position des électrodes dans les liquides ou les tissus qui jouent le rôle de base ou d'acide.

Nous ajouterons, pour compléter ces remarques, que les fils conducteurs, au moment où l'on plonge les électrodes dans les liquides, transmettent l'électricité au fil métallique du galvanomètre; que, sous cette influence, la double aiguille aimantée, suspendue à un fil de cocon de soie, est mise aussitôt en mouvement et que la déviation qu'elle éprouve indique le sens du courant.

Ce phénomène se produit en vertu de la loi découverte par Oersted (1), en 1820, démontrant l'influence des courants électriques sur les déviations de l'aiguille aimantée.

Ampère a fait aussi de nombreux travaux dans cette voie nouvelle, et il a déduit de ses recherches une théorie générale des phénomènes électrodynamiques (2).