CHIMIE ÉLECTRIQUE

Ou forme un élément voltaïque en plongeant dans de l’eau salée ou acidulée une lame de cuivre et une lame de zinc que l'on fait communiquer extérieurement par un fil de cuivre soudé à ces métaux. Le courant électrique qui se développe circule du cuivre au zinc dans la partie extérieure de l’élément, et du zinc au cuivre à travers l’eau.

Volta supposait que la force électromotrice était due au contact du zinc et du cuivre. Le liquide interposé qui , d’après lui , se trouvait nécessairement privé de la faculté de produire de l’électricité par son contact avec les métaux, ne jouait que le simple râle de conducteur.

Cette théorie, prise en toute rigueur, avait pour conséquence que l’électricité était fournie par la pile sans aucune dépense. Cependant cette force, qui ne coûtait rien, était capable de produire de la chaleur, de la lumière, des décompositions chimiques, même du travail mécanique; il y avait donc là quelque chose d’analogue à la question du mouvement perpétuel.

D’un autre côté, on remarquait que les liquides étaient actifs, du moins au point de vue chimique, puisque l’un des deux métaux se trouvait toujours attaqué; et il paraissait dillicile d’admettre que l'action chimique n’entrât pour rien dans le développement d’électricité.

Enfin, l’on ne voyait pas pourquoi, par le seul fait qu’il serait liquide, un corps se trouverait privé de toute action éleclromotrice de contact, surtout lorsqu'on savait que le mercure n'était pas dans ce cas.

Pour ces diverses raisons, la théorie de Voila rencontra beaucoup d’adversaires.

Nous allons examiner par quelles expériences on a pu assigner aux actions chimiques leur véritable rôle dans la production de l'électricité voltaïque. Nous étudierons ensuite les expériences qui ont révélé la cause des imperfections que présentaient les anciennes piles de Volta. Après avoir fait connaître les nouveaux appareils à courants constants, nous exposerons les travaux par lesquels on a définitivement établi la loi générale qui règle le rendement électrique des piles. Enfin nous traiterons des propriétés chimiques des courants électriques et de leurs applications.

Comme la question relative à l’origine de l’électricité voltaïque est très-délicate , il sera bon de rappeler ici , avant d’indiquer les anciennes expériences de M. Becquerel et d’autres savants, la lettre écrite en 1 8 43, du fort de Harn, par le prince Louis Napoléon à Arago, et dans laquelle le secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences signalait la netteté des raisonnements et des résultats.

<t L’idée que je vous soumets aujourd’hui est relative à une théorie que j’ai conçue des fonctions de la pile voltaïque.

«La source de l’électricité galvanique a été attribuée par Volta au contact de deux métaux dissemblables. Davy a partagé cette opinion; mais depuis, des savants, et entre autres l’illustre Faraday, ont émis l’opinion que la décomposition chimique des métaux était la seule cause de l’électricité.

s Adoptant cette dernière hypothèse, j’ai raisonné ainsi : Comme, dans la pile, il n’y a jamais qu’uu des deux métaux qui soit oxydé, si l’électricité n’est due qu'à l’action chimique, le second métal ne doit jouer, dans cet accouplement , qu’un rôle secondaire. Quel est ce rôle? Cest, je crois , d'attirer et de conduire F électricité développée par le premier d’une manière analogue à ce qui se passe dans la machine électrique ordinaire. En effet, dans celle-ci, l’électricité dé-

gagée par le frottement traverse un milieu conducteur imparfait , qui est l’air, et est attirée et conduite par un conducteur parfait, qui est le métal. Dans la pile, l'électricité produite par l’oxydation d’un métal quelconque traverse un milieu imparfait conducteur, qui est le liquide, et est recueillie et transmise par un conducteur parfait, qui est le métal adjacent.

* Cette idée m’ayant paru si claire et si simple, je cherchai le moyen d’en prouver l’exactitude par l’expérience, et je fis cet autre raisonnement : S’il est vrai qu’un des deux métaux employés dans la pile ne serve que de conducteur, on pourra le remplacer par un métal identique à celui (pii s’oxyde, pourvu qu’il soit plongé dans un liquide qui, tout eu permettant à l’électricité de passer, n’attaque pas ce métal.

(r L’expérience est venue continuer mes prévisions. Je construisis deux couples suivant le principe des piles à courants constants de Daniell, mais avec un seul métal; je plongeai un cylindre de cuivre dans un liquide composé d’eau et d’acide nitrique, le tout contenu dans un tube de terre poreuse, et j’entourai ce tube d’un autre cylindre de cuivre plongeant dans de l’eau acidulée avec de l’acide sulfurique, mélange qui n’attaque pas le cuivre. Ayant établi les communications comme on le pratique ordinairement, je décomposai, avec cette pile de deux couples, de l’iodure de potassium dissous; et, ayant placé aux extrémités des pèles deux plaques de cuivre plongeant dans une dissolution de sulfate du même métal, je recueillis au pôle qui était en rapport avec le cuivre attaqué un dépôt de cuivre.

c Je fis une seconde expérience avec du zinc seulement. Je mis dans le tube poreux du zinc avec de l’eau et de l’acide sulfurique, et j’entourai ce tube d’un autre cylindre de zinc plongeant dans de l’eau pure tiède. Avec deux couples semblables, je décomposai également l’iodure de potassium, et j’obtins, en prenant les précautions nécessaires, un dépôt de cuivre au pôle qui était en relation avec le zinc attaqué, connue précédemment.

181 RAPPORT SUIl LES PROGRÈS

<r Enfin, je renversai l'ordre habituel des métaux, et mis le cuivre dans le centre d'une auge plongeant dans de l’eau et de l’acide nitrique, et j’entourai le tube poreux d’un cylindre de zinc plongeant dans de l'eau pure, et j’obtins ainsi une pile assez forte.

r J’aurais voulu pouvoir mesurer avec soin les différentes forces des courants électriques produits, mais il m’a été impossible de le faire, faute d’un galvanomètre. Mes efforts pour en construire un ne réussirent pas, parce que les aiguilles aimantées furent toujours déviées par l’attraction des barreaux de fer qui entourent mes fenêtres.

tr Cependant, d’après les expériences que j’ai pu faire, il me semble démontré :

<t i° Que, dans la pile, la cause de l’électricité est purement chimique, puisque deux métaux ne sont pas nécessaires pour produire un courant ;

(t a® Que le métal qui n’est pas oxydé ne fait que transmettre l’clectricité;

b 3° Enfin, que chaque métal est positif ou négatif à lui-même ou à d'autres, suivant le liquide dans lequel on le plonge.

b Je vous transmets, Monsieur, ces réflexions avec une extrême réserve, car je n’ai point fait de la chimie et de la physique mon étude spéciale; et c’est seulement l’hiver dernier que, pour abréger les heures de ma captivité, je me suis livré à quelques expériences en étudiant avec le plus vif intérêt les ouvrages des hommes illustres, n

lit

Cette lettre nous dispense d’un long exposé d’expériences pour traiter la question importante de l’origine de l’électricité voltaïque. Nous rappellerons cependant les travaux les plus caractéristiques qui ont servi à élucider celte question.

M. Becquerel montra, par de nombreuses expériences, que toutes les actions chimiques sont accompagnées d’un dégagement d’électricité, line des plus remarquables consiste à produire un

courant voltaïque par la réaction de l’acide azotique et de la potasse en dissolution. Le platine est le seul métal employé; il n'est pas attaqué, et son rôle est seulement de recueillir et de conduire les électricités. La dissolution de potasse est contenue dans un tube de verre fermé par en bas avec du kaolin , et plongé en partie dans l’acide azotique d’un vase. Deux lames de platine sont placées dans les liquides et peuvent aboutir au dehors à un galvanomètre. L’acide azotique prend l’électricité positive, que recueille la lame voisine de platine, et qui est conduite par elle dans le circuit extérieur; la dissolution de potasse prend l'électricité négative, qui est transmise de la même manière dans le galvanomètre, mais en sens contraire. Lorsque le kaolin est tassé convenablement, la combinaison de l’acide et de la base s’opère lentement et produit un courant de longue durée. Cet appareil a fourni le premier exemple d’un élément ou d’une pile à courant constant.

On peut remarquer qu’en traversant les deux liquides le courant entraîne l'hydrogène de l’eau vers le platine qui plonge dans l’acide azotique; mais le gaz se trouve absorbé par l’acide. Quant à l’oxygène, il remonte le courant et se dégage au pôle opposé. Lorsque de l’azotate de potasse y est décomposé, l’acide remonte aussi le courant et se rend dans la dissolution de potasse, qui se combine avec lui et l'empêche de se déposer sur la lame de platine. 11 en est de même de la base qui descend le courant et se combine avec l'acide vers lequel elle se rend. C’est à l’absence de dépôts sur les pôles de platine qu’il faut attribuer la constance du courant.

M. Becquerel varia beaucoup la forme de celte expérience, afin de mettre à l'abri de toute objection la démonstration de ce principe que les actions chimiques sont toujours accompagnées d’un dégagement d'électricité. Par une méthode analogue il fit voir que les acides sont positifs par rapport aux bases, à l’eau et aux métaux; que ces corps en agissant les uns sur les autres dégagent de l’électricité, et qu’il en est de même des dissolutions salines.

M. Pouillet constata, de son côté, que la combustion du car-

boue ou de l'hydrogène dégage de l'électricité. Ces deux éléments |irennciit l’électricité négative, tandis que l'acide carbonique ou la vapeur d’eau emportent l’électricité positive. C'est avec l’électromètre condensateur que ces diverses électricités étaient recueillies.

11 nous reste à examiner l’application de ces principes généraux au couple même de Volta, qui est un des plus importants pour la production de l’électricité.

Afin de simplifier, nous supposerons qu’au lieu de zinc du commerce, on emploie ce métal à l’état de pureté. Lorsqu’on plonge dans l'acide sulfurique étendu d’eau une lame de zinc pur, on ne remarque aucune action chimique. M. Delarive a constaté, en effet, que le zinc distillé est à peine attaqué; et plus tard M. d'Almeïda, qui avait préparé, par la méthode galvanoplastique , du zinc aussi pur que possible, reconnut que ce métal était inattaquable dans l’acide sulfurique étendu de neuf fois son volume d’eau, et que, pour le dissoudre avec l’acide bouillant, il fallait plusieurs heures. Le zinc amalgamé jouit à peu près de la même propriété.

Si l’on met dans l’acide étendu deux lames, l’une de zinc pur et l’autre de platine, on n’aura évidemment aucune action chimique; mais il n’en sera plus de même si l’on joint extérieurement le zinc et le platine par un lil de ce dernier métal. Dès que le contact a lieu, il se produit à la fois un courant électrique et une action chimique. La présence du courant se reconnaît à l’aide de l’aiguille aimantée; quant à l’action chimique, elle se révèle par le dégagement du gaz hydrogène et par la dissolution du sulfate de zinc, qu’il est facile de constater. Aussitôt que le contact du zinc et du platine cesse, l’action chimique est suspendue, et l’on n’a plus évidemment de courant électrique. On peut rétablir et interrompre le contact des deux métaux autant de fois que l'on veut, et par suite faire naître ou faire cesser en même temps le courant électrique et l’action chimique. Ainsi le dégagement

DE L'ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME, d'électricité et la réaction chimique sont deux phénomènes qui ne vont pas l’un sans l’autre.

Il est à remarquer que, dans cette expérience, l’action chimique se présente avec des conditions spéciales. L’oxygène ne se dégage pas, puisqu’il se combine avec le zinc et forme un oxyde qui se dissout dans l’acide sulfurique. Quant à l’hydrogène qui se sépare de l’eau, il ne se dégage pas sur le zinc, là où l’oxygène abandonne l'eau pour se combiner au métal ; mais il s’échappe au loin sur la lame même de platine, en sorte qu’il y a non-seulement décomposition de l’eau, mais, en outre, transport de l’hydrogène.

Quoi qu’il en soit, il est aisé de constater que l’électricité produite n’est pas développée au contact même du platine et du zinc, ou du cuivre et du zinc, si l’on se sert du cuivre pour former l’élément voltaïque, mais que la force électromotrice a son siège au contact même du zinc et du liquide qui l’attaque chimiquement. C’est à Pelticr qu’on doit une démonstration directe de ce fait.

Un arc formé de zinc et de cuivre soudés plonge par ses deux bouts dans un même liquide, que contiennent deux vases isolés. L’un des liquides est mis en communication avec la terre, à l’aide d'un fil de platine; un second fil de platine, tenu par un manche de gomme laque, peut faire communiquer avec un électromètre condensateur un point quelconque du couple voltaïque et lui transmettre l’électricité libre de ce point.

Supposons que le liquide voisiu du cuivre soit en communication avec le sol; si, avec le fil mobile de platine, on touche ce liquide ou le cuivre, ou n’obtient aucun signe d’électricité, ce qui est conforme à la théorie du contact ; mais on ne trouve pas non plus d’électricité sur le zinc, et ce fait est complètement opposé à la théorie qui fait siéger la force électromol rice au contact des métaux hétérogènes, et qui, dans cette expérience, attribue de l’électricité positive au zinc. Au premier abord, on pourrait supposer quç le procédé

de Peltier n’est peut-être pas assez délicat pour constater l’électricité que le zinc doit avoir; niais cela n’est pas admissible, car, si la tige mobile vient à loucher le liquide voisin, elle fait passer immédiatement de l’électricité positive sur le plateau correspondant de l’électromètre condensateur : la surface qui sépare le zinc du liquide est donc le siège de la force électromotrice.

La même conclusion peut se tirer de celte autre expérience : on isole le liquide voisin du cuivre, et l’on fait communiquer avec le sol le liquide qui est du côté du zinc; alors le fil mobile ne donne aucun signe d’électricité, lorsqu'il touche ce dernier liquide, ce qui est naturel, mais il fournit au condensateur de l’électricité négative, en touchant soit le zinc, soit le cuivre, soit le liquide voisin de ce dernier métal. La surface qui sépare le zinc du liquide adjacent sert donc aussi de séparation entre les parties qui sont ou ne sont pas électrisées, tandis que, d’après Voila, cette séparation devrait être à la soudure du zinc et du cuivre.

Il résulte de cès expériences de Peltier (pie la force électromotrice a son siège à la surface de contact du métal attaqué et du liquide qui agit chimiquement sur lui. Celte démonstration s’accorde dans ses conclusions avec les expériences par lesquelles on a déjà prouvé que l’électricité ne se développe qu’avec l'action chimique. La production de l’électricité n’est pas due au contact des corps hétérogènes, mais elle est liée par un rapport intime avec l’action chimique. Cette liaison sera mise en évidence d’une autre manière, lorsque nous ferons voir que le couple voltaïque fournit par heure une quantité d’électricité qui est toujours proportionnelle au poids du zinc dissous, bien que l’on fasse varier la production absolue dans de très-grands rapports, en changeant les dimensions et la nature des diverses parties du circuit. Si l’on employait une pile au lien d’un seul couple, ou bien si l'on modifiait la source voltaïque, l’électricité pourrait être plus ou moins coûteuse; mais, pour un appareil donné, nous verrons que la dépense en électricité est proportionnelle iï la dépense en action chimique.

DE l/ÉLECTHICITÉ ET DE MAGNÉTISME.

Après avoir montré que, dans la pile voltaïque, l’électricité ne se produit pas sans qu’il y ait action chimique, il nous faudrait examiner les lois qui règlent le rendement électrique de ces piles et le comparer à l'action chimique correspondante. Mais, avant de traiter cette question fondamentale, il convient d'indiquer comment on est parvenu à éviter le grave inconvénient qu’avaient les anciennes piles de s’atTaihlir avec rapidité. La construction des piles à courant constant nous sera très-utile, non-seulement pour les recherches théoriques, mais aussi pour les diverses applications de l'électricité.

Faisons passer un courant voltaïque à travers de l'eau acidulée, au moyen de deux (ils de platine, dont l’un amène le courant dans cette eau, et l’autre le reçoit à la sortie. Lorsque la durée de ce courant aura été suflisante, supprimons la communication des fils de platine avec la pile, et rclions-les aux extrémités d’un galvanomètre. Nous verrons aussitôt l’aiguille aimantée déxier et indiquer un courant de direction opposée à celle du courant primitif de la pile. Quelle est la cause de ce nouveau courant? On avait d’abord pensé que les fils de platine avaient subi une modification spéciale par l’effet du courant voltaïque, maisM. Becquerel prouva que telle n’était pas la cause. En effet, en prenant des fils un peu longs et en plongeant dans l’eau acidulée les parties extérieures de ces fils, qu’on avait coupées, on n'obtenait plus de courant au galvanomètre. Les parties des fils de platine qui étaient immergées pendant que le courant voltaïque traversait le liquide avaient donc seules la propriété de développer le courant secondaire. Or, pendant l'action du courant voltaïque, ces parties se recouvrent, l’une d’hydrogène et l’autre d’oxygène, qui restent partiellement adhérents aux fils. Lorsque le courant voltaïque a cessé et qu’on relie entre eux les deux fils de platine, on obtient un courant par l'action de l’hydrogène et de l’oxygène restés adhérents, et le sens

du courant produit ainsi s'accorde avec celui qu'indique l’observation.

11 résulte de ces considérations que, lorsque le courant voltaïque passait à travers le liquide, il se produisait sur les Cls de platine des dépôts gazeux, et en même temps une nouvelle force électromotrice due à ces gaz et capable d'affaiblir le courant voltaïque. Cette explication de M. Becquerel s'applique encore de la même manière, lorsqu'il se dépose sur les bouts de fil de platine des acides et des bases, ou bien lorsqu'un métal retiré de la dissolution par le courant voltaïque se dépose sur l’un des lils et qu’il peut être chimiquement attaqué par le liquide environnant.

Les courants secondaires dont nous venons de considérer la formation ont été primitivement découverts par Hitler et expliqués par Volta d’une manière générale. M. Becquerel, en opérant sur un élément isolé, a pu analyser nettement le phénomène et la cause, et il a trouvé dans ce fait la véritable raison de fairaiblissement rapide que subissait le courant des anciennes piles voltaïques. Ces piles portaient en effet en elles-mêmes la cause de leur affaiblissement, car, dans chaque couple, le courant opérait des décompositions du liquide et entraînait les éléments tels que l'hydrogène, les métaux et les bases, sur les plaques métalliques vers lesquelles il se dirigeait, tandis (pie l’oxygène et les acides remontaient le courant et se déposaient en totalité ou eu partie sur les plaques opposées aux précédentes. Il y avait donc, par l’effet de la réaction de ces éléments, une force éleclromotrice qui produisait à son tour un courant électrique; mais ce courant, inverse du courant principal, affaiblissait ce dernier promptement, et finissait par le rendre presque insensible.

La cause d'affaiblissement étant connue, il fallait, pour l’éliminer, imaginer des dispositions d’appareils avec lesquelles on n’aurait pas de dépôts secondaires. M. Becquerel, qui avait indiqué la voie, réussit à construire plusieurs éléments dont la force restait à peu près constante. C’est ce (pii arrive à l’élément dont nous avons

déjà parlé et dans lequel l’électricité se développe par l’action chimique de l’acide azotique et de la poLisse en dissolution. Les deux lames de platine qui recueillent les électricités, dans cet appareil, ne se couvrent en effet d’aucun dépôt, puisque le liquide environnant absorbe les éléments transportés, sauf l’oxygène, qui se dégage. M. Becquerel put également obtenir un élément à peu près constant pendant une' heure, en employant le zinc et le cuivre plongés dans de l’eau rendue conductrice par l’acide sulfurique, et contenue dans deux compartiments distincts, qu’une membrane de baudruche reliait. C’est en versant de petites quantités d’acide azotique dans le compartiment où se trouvait la lame de zinc, qu’il empêchait les dépôts nuisibles et qu’il rendait le courant à peu près invariable.

Il restait à construire une pile qui serait constante dans ses effets, et dont la puissance pourrait être utilisée dans la science et dans les applications industrielles. C’est M. Daniel! qui résolut ce problème important. Plus tard , M. Grove et M. Bunsen firent aussi connaître des piles énergiques et constantes qui rendent de grands services.

Vit .

M. Marié-Davy a construit une pile de cette espèce et dont l’emploi offre de remarquables avantages dans certaines applications, par exemple dans la télégraphie électrique.

L’élément Marié-Davy a deux compartiments séparés par un vase poreux. Un prisme de charbon et une pAte d’oxvdule de mercure sont placés dans le vase, et un cylindre de zinc est mis avec de l’eau dans le second compartiment. Pour fermer le circuit on fait communiquer le charbon au zinc avec des lames soit de plomb, soit de cuivre verni. Dès que le circuit est fermé, le courant s’établit; en même temps le sulfate de mercure se décompose en . révivifiant le mercure, et le zinc se dissout en donnant du sulfate de zinc. Le mercure est ensuite repris et traité par l’acide sulfurique étendu, et transformé de nouveau en sulfate d'oxydule

de mercure, de manière que ce métal peut, en quelque sorte, servir indéfiniment. Le sel de mercure employé, étant presque insoluble, ne passe pas à travers le vase poreux et ne l’obstrue pas.

Si l’on compare les éléments Marié-Davy et Daniel!, on trouve qu'en leur donnant une même résistance, on retire du premier un courant plus intense dans le rapport de 18 à i 3 , ce qui indique une plus grande force électromotrice.

11 est vrai que la résistance propre du premier élément est notablement plus grande que celle de l'élément Daniel), puisqu’elle la surpasse de. -j- C’est peu important dans les applications auxquelles on destine ordinairement la pile Marié-Davy, mais il n’en est pas de même de sa supériorité au point de vue de la force électromotrice. Par exemple, dans les applications à la télégraphie électrique, on .ajoute à la pile la résistance d'un long fil de ligne, en sorte, que la résistance totale du circuit diffère fort peu de celle du fd additionnel; alors l'intensité du courant produit se trouve sensiblement en raison inverse de la résistance extérieure et proportionnelle à la force électromotrice de l’appareil. On voit donc que l’élément le plus énergique au point de vue de la force électromotrice est aussi celui qui conserve l’avantage dans les applications qui comportent de grandes résistances extérieures.

Les piles à courant constant nous permettant de prendre des mesures précises d’intensité, il nous devient plus facile d'étudier expérimentalement la loi générale du rendement électrique des piles voltaïques. C’est le problème qu’il s’agit maintenant de traiter.

Nous avons déjà examiné une question analogue, à l'occasion des piles thermo-électriques. Nous avons vu (pie Fourier et OErsted avaient découvert, en i 8 q 3 , la loi générale du rendement électrique de ces appareils; il résultait en effet de leurs expériences que •• l’intensité du courant fourni par un couple thermo-électrique déterminé varie en raison inverse du circuit parcouru, en compre-

UE L’ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME, nant la résistance du couple dans celle du circuit, et que le courant d’une pile formée de couples égaux se compose de la somme des courants partiels fournis par chaque couple et diminués dans la proportion de la longueur du couple à la longueur totale du circuit de la pile.

Cette loi générale jouit d'un caractère de simplicité tel qu’on est naturellement porté à l’étendre aux courants fournis par les diverses sources, comme le faisait Ampère, spécialement à ceux des appareils voltaïques. Aucune expérience n’avait été indiquée par Fourier et OErsted à ce nouveau point de vue. Cependant la question est d’une grande importance, à cause même des usages auxquels les piles voltaïques sont destinées. Aussi divers savants s’en sont-ils occupés; parmi eux nous citerons, à l’étranger, Ohm et Lenz, et en France M. Pouillet.

La loi générale a été démontrée d’une manière directe par M. Pouillet, soit sur un seul élément de Daniell, soit sur un assemblage d’éléments en forme de pile.

Supposons qu’il s’agisse d’une pile de Daniell , ou d’un seul élément de pile. Fermons le circuit au moyen d’une boussole de tangentes, et mesurons l’intensité du courant produit. Cela posé, allongeons le circuit extérieur au moyen d’un fil de cuivre, ce qui fait diminuer l'intensité du courant. On conçoit que, par tâtonnement, on puisse réduire ainsi l'intensité du courant à sa moitié. Il est clair qu’alors la longueur de fil ajoutée produira une résistance équivalente à celle de la pile et de la boussole, si la loi de Fourier et OErsted s'applique à ce genre de sources électriques. On pourrait trouver encore cet équivalent de résistance en allongeant assez le fil additionne] pour réduire l’intensité du courant au tiers ou au quart, etc. Car la longueur ajoutée qui produira la réduction sera double, triple, etc. de l’équivalent de résistance de la pile et de la boussole. Si les diverses mesures que nous indiquons s’accordent à donner la même valeur à la résistance propre à la pile et à la boussole, on en conclura que la loi générale de Fourier et d’OErsted se

Electricité et Magnétisme. i3

vérifie, c’est-à-dire que les intensités des courants produits sont en raison inverse des résistances des circuits intérieur et extérieur. 11 est clair qu'il n’est pas nécessaire de s’astreindre à réduire l’intensité du courant dans l’exacte proportion de la moitié, du tiers, du quart, etc. Il suffit en effet d’opérer les réductions dans des rapports connus, qui sont déterminés par la boussole des tangentes, pour que la vérification de la loi puisse se faire et pour qu’on puisse calculer la longueur du fil équivalente à la résistance soit de la pile, soit de la pile et de la boussole. 11 faudra constater si les intensités des courants sont en raison inverse des longueurs des fils ajoutés, augmentées chacune d’une constante inconnue et représentant la résistance de la pile et de la boussole.

C’est par des expériences de cette nature que M. Pouillet soumit la loi générale à une vérification très-minutieuse; elles portèrent principalement sur cinq éléments de Daniell, étudiés par cette méthode, soit séparément, soit lorsqu’ils étaient disposés en série. L’accord de la loi et de l’expérience fut constamment trouvé aussi satisfaisant que possible.

Les mesures de conductibilité que M. Pouillet avait déjà prises à l’aide des méthodes que nous avons exposées permettaient de calculer la résistance des fils qui faisaient communiquer les pèles de la pile à la boussole, et celle de la boussole. En les retranchant des résistances totales, on pouvait avoir celles de la pile et de chaque élément.

Restait encore la question de savoir si le courant de la pile était la somme des courants partiels fournis par chaque élément. Or cela pouvait se vérifier, bien que les éléments de la pile ne fussent pas tous égaux. En effet, le courant de chaque élément s’affaiblissait dans le rapport de la résistance de l’élément à la résistance totale du circuit formé par la pile, ses conducteurs, la boussole des tangentes et le fil ajouté. Ce rapport pouvait se calculer au moyen des données fournies par les expériences précédentes, puisque la résistance propre à chaque élément avait été déterminée, ainsi que la résistance de

DK L'ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME, l'élément uni à la boussole ; l'intensité du courant fourni par l'élément uni à la boussole élail d'ailleurs connue. 11 n'y avait donc plus qu'à faire la somme des intensités partielles uinsi calculées, et à voir si cette somme reproduisait l'intensité totale du courant qui parcourait tout le circuit déjà indiqué. L’épreuve, répétée dans diverses conditions, a toujours été favorable à celte application de la loi générale.

D'après tant d’expériences précises et variées, on peut regarder la loi de Fourier et d'OErsted comme s’étendant rigoureusement aux courants des appareils voltaïques.

On pourrait chercher maintenant à comparer l'intensité du courant fourni par un élément ou une pile au travail chimique correspondant; mais la comparaison trouvera naturellement sa place lorsque nous aurons étudié les propriétés chimiques des courants électriques.

La plupart des faits généraux qui servent de base à la chimie électrique ont été découverts au commencement de ce siècle, et peuvent se résumer ainsi :

Les éléments des corps traversés par le courant électrique se séparent sous l'inlluence de cet agent. Les uns, tels que l'hydrogène et les métaux, se dirigent dans le même sens que le courant; les autres, tels que l'oxygène, le chlore, le cyanogène et les acides, vont en sens contraire 1 . S’il ne se produit pas d’action subséquente, les premiers de ces éléments deviennent libres au pôle négatif, c’est-àdire à la surface par laquelle le courant sort de la substance décomposée, et les seconds au pèle positif ou à la surface par laquelle le courant s'introduit dans le liquide. Après ce fait général de séparation des éléments et de leur transport aux deux pèles, il peut se produire des actions chimiques, lorsque ces éléments trouvent,

1 Voir les Recherche» de M. d’Alineïda sur la décomposition de» dissolutions salines saturées.

«APPORT SUR LES PROGRÈS dans la substance même qui forme les pôles ou dans le liquide qui les environne, des corps avec lesquels ils puissent se combiner. Dans chaque opération l’art consistera à favoriser ces combinaisons ou à les écarter, suivant le but qu'on veut atteindre.

Les travaux contemporains ont eu pour objet, les uns d établir le rapport qui existe entre le travail chimique effectué par le courant et la quantité d’électricité nécessaire pour le produire, les autres d'appliquer la puissance du courant à révivifier les métaux, et, par suite, de s'en servir pour une foule d’opérations dont la science, l'industrie et les arts ont tiré le plus heureux parti '.

Lorsqu’un même courant traverse successivement plusieurs substances contenues dans des vases différents, il se produit un travail chimique dans chacun de ces vases, ainsi que dans les éléments de la pile. Y a-t-il un rapport défini entre tous ces travaux simultanés, et quel est ce rapport? Cette question fondamentale a été traitée par M. Faraday et ensuite par divers physiciens, entre autres par M. Matteuci et M. Ed. Becquerel; voici les résultats principaux.

Si l’on recueille les éléments qui se révivifient au pôle négatif de chaque vase à décomposition, et que l’on compare les poids obtenus, pendant qu’il se dégage 1 gramme d’hydrogène dans un voltamètre type à eau acidulée, on trouve :

Qu’il se dégage 1 gramme d’hydrogène dans les dissolutions concentrées des acides chlorhydrique, bromhydrique, iodhydrique et cyanhydrique;

Qu’il se dépose 10 k grammes de plomb métallique dans les vases qui contiennent un sel de ce métal, tel que le chlorure et l’acétate de plomb fondu, ou l’acétate de plomb en dissolution concentrée ;

5 ggrainmesd’étain,avecle protochlorure de ce métal en fusion;

1 Voir les Recherches de MM. Erémy iniques de V étincelle électrique et sur la et Ed. Becquerel sur les propriétés chi - formation de l'ozone.

108 grammes d’argent avec l'azotate d’argent fondu ou en dissolution concentrée;

3 a grammes de cuivre pour un sel de protoxyde de cuivre, et le double de cette quantité pour un sel de sous-oxyde;

Les deux tiers de 69 grammes d’antimoine, pour la dissolution de protochlorure d'antimoine, et ainsi de suite.

On voit que les poids des éléments séparés simultanément dans divers composés par le courant électrique sont entre eux comme les équivalents chimiques de ces éléments. La même loi s’applique aux décompositions chimiques qui ont lieu dans les divers éléments de la pile , lorsqu’on les compare aux actions produites dans le circuit extérieur. Ainsi, pendant que 1 gramme d’hydrogène se dégage dans le voltamètre type, il se dégage aussi 1 gramme de ce gaz dans chaque élément de la pile de Smée, ou bien il se dépose 3 a grammes de cuivre dans chaque élément de la pile de Bunsen.

Figurons-nous le circuit tout entier parcouru par le courant, et nous voyons que, dans toutes les parties de ce circuit, dans les éléments de la pile, comme au dehors, il se décompose, pour le même temps et pour l’action d’un même courant, des quantités de corps qui sont chimiquement équivalentes. Si nous regardons ces quantités comme représentant des travaux chimiques équivalents, nous pouvons dire que, dans tout le circuit, le travail chimique du courant est le même en chacun de ses points.

Cette loi fondamentale, qui est l’une des plus remarquables de la chimie électrique, nous conduit à chercher dans quel rapport se. trouve le travail chimique effectué avec la quantité d’électricité nécessaire pour le produire.

L’intensité du courant électrique se mesure par l’action qu’il exerce sur l’aiguille aimantée, et il y a lieu de chercher si, dans un temps donné, le travail chimique devient double, triple, quadruple, etc. lorsque l’intensité du courant varie dans ces proportions, en un

mot si le travail chimique est proportionnel à l’intensité du courant. M. Pouillet a reconnu, par des expériences très-précises, qu’il en est ainsi. Pour cette comparaison le courant de la pile est employé à produire deux efTets, une action sur l'aiguille aimantée et une action chimique; on le fait passer dans une boussole de sinus, qui donne immédiatement l’intensité du courant par le sinus de l’angle dont on tourne l’alidade de la boussole pour ramener l’aiguille aimantée à son point de repère. Ce même courant est employé à décomposer de l’eau dans un voltamètre; on mesure le volume d'hydrogène dégagé dans un temps que l’on détermine à l’aide d’un chronomètre, et l’on en déduit le volume qu’on aurait obtenu dans un temps donné, tel que 5oo secondes. De cette manière on a tous les éléments de la comparaison qu’on veut faire. On trouve ainsi que le volume d’hydrogène dégagé en 5oo secondes devient double, triple, quadruple, etc. lorsque l'intensité de courant devient aussi double, triple, quadruple. Il n’est pas nécessaire de s’astreindre à ces proportions simples; il suffit de faire varier l’intensité dans des rapports arbitraires, et la proportionnalité des deux effets peut se reconnaître très-facilement.

Eu faisant ces expériences, M. Pouillet opéra sur de l’eau rendue plus ou moins conductrice par des quantités inégales d’acide; il varia la nature des 61s ou lames métalliques qui servaient de pèles au voltamètre, de manière à produire des actions chimiques subséquentes, telles que l'oxydation du pèle positif lorsque ce pèle est de cuivre. Malgré la diversité des circonstances, il trouva constamment que le volume d’hydrogène dégagé dans un temps donné était proportionnel à l’intensité du courant, et, ce qui en est la conséquence, que pour un même courant il se produisait le même volume d'hydrogène dans un même temps. C’est là une nouvelle démonstration du rapport défini qui existe entre l’intensité du courant et sa puissance chimique.

Pour démontrer la loi de proportionnalité dont nous venons de parler, on n’est pas obligé de mesurer les courants avec une unité

d’intensité déterminée, puisqu’on ne doit se servir que des rapports d’intensité. Cependant ii est intéressant de connaître l’intensité absolue qu'il faut donner au courant pour décomposer g grammes d’eau dans un temps donné, tel qu’une minute, et par conséquent pour décomposer un équivalent d'un corps quelconque exprimé en grammes. C’est à ce nouveau point de vue que nous allons maintenant examiner la question.

L'intensité de courant que l’on peut prendre pour terme de comparaison doit être définie de manière qu’on puisse toujours la retrouver. Or un couple thermo-électrique de bismuth et de cuivre peut servir à cet objet. Il suffit pour cela de donner à son circuit des dimensions connues et aux deux soudures des températures également connues. On peut, par exemple, former ce couple au moyen d’un fil de cuivre de 1 millimètre de diamètre et de a o mètres de long, et d’une double équerre de bismuth ayant a o millimètres de diamètre pour chacun de ses trois barreaux. i5o millimètres de longueur pour le barreau intermédiaire, et 5o millimètres pour les deux autres. En plaçant les deux soudures à o° et à 100 ° on aura un circuit défini, dans lequel le courant se produira avec une intensité qui sera constamment la même si les métaux sont parfaitement purs. C’est à ce couraut que M. Pouillel compare les autres.

Dans finie des expériences de M. Pouillet sur la décomposition de l’eau, on obtenait, avec un courant mesuré par une boussole de sinus, a centimètres cubes d’hydrogène en 5oo secondes. Ce courant était donc capable de décomposer 9 grammes d’eau en /i6f)6o ra, ,3ÿ5. En comparant l'intensité de ce courant avec celle du courant produit par le couple normal de bismuth et cuivre, M. Pouillet a trouvé que le rapport d’intensité était 2,665. Il suit de là que, pour décomposer 9 grammes d'eau ou un équivalent chimique d’un corps quelconque exprimé en grammes, il faut, faire

durer l’action du courant pendant 6656o mi ,375, si l’intensité du courant employé est les a665 millièmes de l'intensité du courant fourni par le couple normal bismuth et cuivre.

Un courant qui décomposerait l’eau acidulée, en conservant une intensité constante et égale à celle du courant produit par le couple normal bismuth et cuivre, mettrait donc ia6o83 minutes pour décomposer 9 grammes d’eau et par conséquent pour décomposer un équivalent d'une autre substance.

Nous avons vu que le courant électrique, lorsqu’il traverse une série de liquides contenus dans des voltamètres successifs, décompose simultanément des quantités de ces liquides qui sont représentées par leurs équivalents chimiques, et que la même loi s’appliquait à chacun des éléments de la pile qui fournit le courant. Nous avons également fait voir que les quantités de liquide décomposé dans un voltamètre sont proportionnelles à l’intensité du courant mesurée par son action sur l'aiguille aimantée. De ces deux faits généraux on peut tirer diverses conséquences.

Considérons un élément de Smée à zinc amalgamé, à platine platiné et à dissolution d’acide sulfurique dans l’eau. Si l’on réunit les deux métaux par un fil extérieur, on pourra faire varier l’intensité du courant produit et en même temps le poids du zinc dissous, ou le poids de l’hydrogène dégagé. Si l’intensité du courant est réduite à la moitié, au tiers, au quart, etc. la quantité de zinc dissous dans un intervalle de temps constant, tel qu’une demi-heure, sera également réduite à la moitié, au tiers, au quart. Or la quantité d’électricité qui est produite dans un temps donné, et qui traverse chaque tranche du circuit, est proportionnelle à l’intensité du courant. On peut donc exprimer le fait précédent en disant que l’électricité fournie en une demi-heure par l'élément de Smée est proportionnelle à la quantité de zinc dissous dans cette demi-heure. Ainsi il y a une liaison intime entre ces deux sortes de quantités,

aoi

el cette liaison est une nouvelle preuve que, dans les appareils voltaïques, l'électricité n’est pas indépendante de l’action chimique, comme le suppose la théorie du contact, niais qu'elle ne se produit pas sans que l’action chimique se manifeste, et même se manifeste dans une mesure déterminée.

Au lieu d’un élément de Smée, supposons qu’on emploie une pile de cinq éléments, et que l'on ajoute un circuit extérieur tel que l’intensité du courant soit la même qu’avec un seul élément et son circuit. Alors la même quantité d’électricité est produite dans le même temps par les deux appareils, mais la dépense qu’elle entraîne n’est pas la même. En effet, dans chacun des cinq éléments il doit se dissoudre la même quantité de zinc que dans l’élément isolé, puisque l’intensité du courant est supposée égale. Donc, pour produire la même quantité d’électricité dans une demi-heure, il faudra dépenser cinq fois plus de zinc avec une pile de cinq éléments qu’avec un seul élément. Néanmoins, si l'on fait varier la résistance du circuit de la pile à cinq éléments, et qu’on réduise à la moitié, au tiers, au quart l’intensité du courant, on n’obtiendra que la moitié, le tiers, le quart de l’électricité primitive dans le même intervalle de temps; mais aussi la pile ne dissoudra que la moitié, le tiers, le quart du zinc primitivement dissous. Des considérations analogues se tirent de l’emploi des autres piles, et l’on en déduit, comme conclusion, qu’il y a, pour chaque appareil, un rapport défini entre la quantité d’électricité produite et la quantité d’action chimique qui a lieu dans le même temps, ce qui est un argument très-favorable à la théorie électro-chimique des piles.

La révivification électrique des métaux et leur dépôt galvanique sur le pôle négatif sont la base de la métallurgie électrique.

Cette partie de la science appliquée se présente sous deux points de vue : tantôt on n’a pour but que l’extraction même du métal, tantôt on se propose d’obtenir le métal avec une densité et une

RAPPORT SUR LES PROGRÈS cohésion analogues à celles que l’on obtiendrait par la fusion, et par conséquent de mouler les métaux sans l’opération du feu.

Au premier point de vue, nous aurons à étudier l’extraction de l'aluminium; seulement nous rappellerons ici que c’est par les procédés de la métallurgie électrique que M. Becquerel a pu extraire l’or et l’argent de leurs minerais.

Au second point de vue, nous examinerons quelle est, en France, la situation actuelle de l’art général de la galvanoplastie, art qui a été créé par M. Jacobi et par M. Spencer, et qui a pris cher nous un développement extraordinaire 1 .

L’alumine, si répandue dans la nature, contient un métal dont les propriétés très-remarquables ont été étudiées, la plupart même découvertes, par M. H. Deville. C’est parle courant de la pile que le savant chimiste a d’abord obtenu l'aluminium en quantité sullisante pour apprécier l’importance de ce métal; il a ensuite imaginé des méthodes purement chimiques pour le préparer en grand et à un prix de revient moins élevé. Voici quel est, dans la belle expérience de M. Deville , le rôle de l’électricité.

Le chlorure double d’aluminium et de sodium fond à i85° et se volatilise à une température très-élevée. C’est à travers ce sel double en fusion que M. Deville fait passer le courant de la pile. L’aluminium se dépose sur la lame de platine qui sert de pôle négatif; vers ce pôle se rend en outre du chlorure de sodium, pendant que le chlore et le chlorure d’aluminium se transportent vers un cylindre de charbon qui sert de pôle positif. On voit qu’il est indispensable de séparer les deux pôles: c’est ce qu’on fait aisément, au moyen d’un cylindre d’argile poreux suspendu dans un

1 Voir les Recherches de M. Becquerel sur la formation de divers corps par des murants électriques faibles mais de touffue

duree , cl sur la coloration des métaux produite par dé/Mts qalr uniques.

creuset de porcelaine vernie; on entretient en fusion le sel double placé dans ces deux vases, et l’on plonge la lame négative de platine dans le liquide du creuset pendant que le charbon positif est dans le cylindre d’argile.

L’oluminiuni et le sel marin sont, de temps en temps, détachés de la lame de platine, que l’on retire, à cet effet, du liquide. Après le refroidissement de la matière brute, on enlève une grande partie de sel marin par l’eau; la poudre grise qui reste est ensuite réunie en culot par plusieurs fusions successives sous du chlorure double d’aluminium et de sodium employé comme fondant. Le métal s’obtient ainsi dans son état de pureté, lorsque le sel employé est pur lui-méme.

L’alumine n’avait pu être réduite par Davy à l’aide de la pile, et son métal ne fut isolé qu’en 1837, parM. Wôhler, qui fit réagir le potassium sur le chlorure d’aluminium préparé d’après une méthode que Thénard avait indiquée. C’est le 20 mars i 856 que M. H. Deville présenta de l’aluminium préparé par le courant électrique.

L’aluminium, tel que M. Deville l’a obtenu, a montré des propriétés fort imprévues, et qui l’ont fait promptement entrer dans les applications industrielles. 11 est, en effet, inaltérable à l’air; il décompose à peine l’eau aux températures les plus élevées; il peut être réduit en feuilles très-minces, comme l’argent; il est difficilement attaqué par l’acide sulfhydrique, qui noircit promptement ce dernier métal; il ne s’amalgame pas avec le mercure; il forme avec le cuivre des alliages plus tenaces que le fer et susceptibles d’un beau poli. Ce métal est aussi remarquable par sa faible densité, qui dépasse à peine le quart de celle de l’argent. La couleur de l’aluminium est d’un blanc légèrement bleuâtre.

La dorure du cuivre, du laiton et de l’argent s’obtenait, il y a peu de temps encore, en appliquant sur ces métaux de l'amalgame

d'or que l’on chauffait progressivement pour l’étendre avec plus de facilité et pour chasser ensuite le mercure. C’était une opération funeste à la santé des ouvriers.

Pour dorer l’acier, on le plongeait dans une dissolution éthérée de chlorure d’or. Bientôt une couche de ce métal recouvrait l’acier, et alors l’épaisseur de l’or cessait d’augmenter; d’ailleurs cette dorure était peu adhérente.

L’application de l’électricité à la dorure a complètement transformé cet art. En i8Ai, l’Académie des sciences accorda un prix de 3 ,ooo francs à M. Delarive, qui avait le premier doré les métaux par le courant galvanique; un prix de 6,000 francs à M. Elkington. pour ses procédés de dorure et d’argenture galvaniques ; enfin un autre prix de 6,000 francs à M. de Ruolz, pour la découverte et l’application industrielle d’un grand nombre de moyens propres soit à dorer les métaux par la pile, soit à les argenter, soit à les platiner, soit aussi à déterminer économiquement la précipitation des métaux les uns sur les autres. Depuis cette époque, l’industrie relative à cette partie de la métallurgie électrique s’est considérablement développée en France, grâce à M. Christofle.

En principe, l’opération est très-simple, puisqu’elle est fondée sur la loi générale de la chimie électrique. Le courant qui traverse une dissolution d’or la décompose et transporte l’or sur le pôle négatif: on n’a donc qu'à former ce pôle avec le métal que l’on veut dorer.

Dans la pratique, le succès de l'opération exige que certaines conditions soient remplies; car il ne s’agit pas seulement de déposer de l’or sur le pôle négatif, il faut encore que cet or forme une couche adhérente.

Pour atteindre le but, la meilleure dissolution à employer est celle du cyanure d’or dans un excès de cyanure de potassium, et ce bain doit être maintenu à une température assez élevée, 70 degrés environ.

A mesure que le courant électrique dépose de l’or sur le pôle négatif, la dissolution s’appauvrit et la résistance que le courant

DE L’ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME, éprouve en la traversant change en même temps, fl en résulte des différences de cohésion dans la couche d’or, différences qu’il faut éviter en maintenant la dissolution au même litre. Cela s'obtient par le procédé de M. Jacohi, en profilant de ce que le cyanogène se dégage au pôle positif et en prenant pour ce pôle une lame d’or qui plonge dans le bain et qui se combine avec le gaz mis en liberté. De cette manière, il se forme au pôle positif autant de chlorure d’or qu'il s'en décompose au pôle négatif. Le cyanure d’or est formé de 1 96 parties d’or et de 78 parties de cyanogène; pendant qu’il se dépose sur la pièce à dorer 196 milligrammes d’or, il se dégagerait au pôle positif 78 milligrammes de cyanogène, s’il ne s’y produisait pas une action chimique subséquente. Mais les 78 milligrammes de cyanogène se combinent avec 196 milligrammes d’or pris au pôle positif, et la dissolution reçoit ainsi par ce pôle exactement ce qu’elle perd sur le pôle opposé. Son titre ne change donc pas.

D’autres précautions sont encore nécessaires pour que la dorure galvanique soit de bonne qualité; mais nous n’insisterons pas ici sur un sujet qui se représentera du reste bientôt.

L’application sur les métaux d’une couche d’argent assez adhérente et assez épaisse pour offrir une résistance convenable se fait d’après les mêmes principes que la dorure galvanique.

C’est encore le cyanure d’argent dissous dans un excès de cyanure de potassium qui sert à former le bain à travers lequel on fait passer le courant électrique. Ce courant est introduit dans le liquide à l’aide d’une lame d’argent, qui sert de pôle positif et qui se dissoudra à mesure que le cyanogène viendra l'attaquer; il sort de la dissolution par la pièce métallique qu’on veut argenter et qui sert de pôle négatif. L’intensité du courant est réglée de manière que le dépôt d’argent ait de la cohésion et adhère sur le métal.

O11 peut à volonté, sans changer le titre du bain et l'intensité du courant, déposer de l’argènt mat ou brillant pour couverture de la

pièce qu’on désire argenter. Le dépôt mat s’obtient sans aucune modification du bain. Ou produit le dépôt brillant en ajoutant au bain de a à h millièmes de sou volume d'une dissolution composée d’un mélange de sulfure de carbone et d’éther qu'on a laissé digérer pendant huit jours au contact d’un grand excès de bain ordinaire d'argent. M. Planté a pu avoir un dépôt brillant, eu introduisant dans le bain de cyanure une quantité excessivement petite de sulfure d’argent et en réglant convenablement l'intensité du courant électrique. 11 est naturel de penser que l’effet produit par le sulfure de carbone tient à ce qu'il se forme dans le bain une très-petite quantité de sulfure d’argent. L’influence qu’exerce sur les propriétés physiques de l’argent déposé une quantité si petite de matière étrangère est un fait intéressant.

Pour argenter de l’acier, par exemple des latnes de couteau, si l'on appliquait directement le procédé qui précède, on obtiendrait des couches d’argent non adhérentes et qu’il serait très-facile d’enlever tout d’une pièce. On réussit au contraire à avoir une bonne argenture, en déposant sur l’acier d'abord une couche de cuivre adhérent, ce qui se fait avec un bain de cyanure de cuivre, puis en argentant la surface de cuivre.

Lorsqu'un vase est argenté, si l’on veut dorer certains ornements, il suflit de couvrir d'un vernis toutes les parties de la surface qui ne doivent pas recevoir l’or, de plonger ensuite le vase dans le bain d'or suivant la méthode ordinaire, puis d’enlever le vernis 1 .

On peut emprunter aux machines de l’atelier un léger mouvement de va-et-vient pour les diverses tringles qui soutiennent les pièces à argenter dans le bain. Les stries liquides qui se forment par les différences de densité entre la dissolution qui dépose de l’argent et le liquide voisin, seraient représentées par des stries sur l’argenture, et il est bon de les supprimer à l'aide du mouvement horizontal de va-et-vient dont nous venons de parler.

1 On voit b I* Exposition universelle un ville de Paris; cest par les procédés indi-

magnÜique surtout de table destiné à la qués ci-dessus qu'il a été argenté et doré.

Les fontaines des places Louvois et de la Concorde, les colonnes rostrales et les candélabres de la ville de Paris sont en fonte recouverte de cuivre galvanique. La fonte ne résiste pas à l’oxydation lorsqu’elle est exposée à l’air libre. Si elle était recouverte d’une couche de cuivre, elle serait protégée contre l’oxydation, à la condition toutefois qu’aucun point de la fonte ne serait mis à jour, car alors l’oxydation ferait des progrès rapides. Mais il est difficile d’admettre que la couche de cuivre reste intacte malgré les chocs et les accidents divers qui peuvent se produire. Il y a donc une difficulté à vaincre pour obtenir un cuivrage utile. M. Oudry l’a surmontée en appliquant le cuivre non pas directement sur la fonte, mais sur une couche de peinture au minium dont on la recouvre préalablement. Si une déchirure venait à se produire, comme les métaux ne seraient en contact sur aucun de leurs points, on n’aurait pas à craindre l’oxydation galvanique, qui est désastreuse pour la fonte.

Pour déposer galvaniquement du cuivre sur l’enduit, on le couvre d’abord de plombagine, ce qui lui donne une surface conductrice, et l’on se sert de cette surface comme pôle négatif.

L’opération doit être disposée de manière à réduire autant que possible la dépense. Aussi le courant galvanique est-il employé d’une autre manière que dans les procédés de dorure et d’argenture.

D’après la loi générale des décompositions électro-chimiques, on sait que, dans chaque élément de la pile et dans chaque voltamètre, il se produit le même travail ou des travaux équivalents. Si l’on se sert d’une pile de Smée et d’un voltamètre à sulfate de cuivre, pour 3a grammes de cuivre qui se déposeront sur le pôle négatif du voltamètre, il se dissoudra 33 grammes de zinc au pôle positif de chaque élément de la pile. Ces 3 a grammes de cuivre révivifié exigeront donc uue dépense de zinc plus ou moins grande, suivant le nombre d’éléments de la pile : il faudra cinq fois

33 grammes de zinc avec une pile de cinq éléments, et seulement trois fois 33 grammes avec une pile de trois éléments.

Pour décomposer le sulfate de cuivre et obtenir un dépôt de cuivre sur le pôle négatif, on peut appliquer d'une autre manière la loi générale que nous venons de citer. Au lieu d’un élément de Smée. employons, par exemple, un élément de Daniell, un peu modifié. L’eau acidulée et le zinc seront contenus dans un vase de terre poreuse, qui plongera dans un bain de sulfate de cuivre, et le moule sera mis dans ce bain et uni extérieurement au zinc. Ici il faut remarquer que le zinc doit être considéré comme pôle positif ou comme pôle négatif, suivant qu'il s'agira du circuit intérieur ou du circuit extérieur; dans les mômes conditions le moule sera un pôle négatif ou un pôle positif. Nous avons en effet désigné par pôle positif la surface par laquelle un courant s’introduit dans une partie du circuit, et par pôle négatif la surface par laquelle il sort de cette partie.

Or, dans l'élément à deux liquides, l'acide prend l’électricité positive, et le zinc l'électricité négative; le courant circule donc du moule au zinc dans la partie extérieure à l’élément, et du zinc au moule dans le liquide. Dans le premier cas le moule est considéré comme pôle positif, et, dans le second, comme pôle négatif. Or c’est le second cas que nous avons ici à examiner. Le courant décompose le sel de cuivre et transporte le métal sur le moule qui est un pôle négatif. Pour 3a grammes de cuivre déposé, on ne dépensera que 33 grammes de zinc.

Le second procédé que nous venons de décrire est souvent employé dans les opérations industrielles, à cause de l’économie qu’il présente. Seulement il faut éviter l'inconvénient de l’appauvrissement de la dissolution, ce qui n’est pas difficile , comme on le verra bientôt.

C’est évidemment par cette méthode que M. Oudry devait chercher à couvrir de cuivre l’enduit des pièces de fonte. Voici du reste quelques détails sur l’opération.

Supposons qu'il s'agisse de revêtir de cuivre un fût de candélabre. La pièce de fonte qui représente ce fût, d'abord retouchée à la lime dans ses parties défectueuses, est couverte au pinceau d’une couche très-mince de peinture au minium , qu’on laisse sécher et sur laquelle on passe successivement deux autres couches de cette peinture. Lorsque l'enduit est sec, on le recouvre au pinceau de plombagine très-fine, afin de lui donner une surface propre à conduire le courant électrique et dont on puisse faire un pôle négatif.

Le fût, ainsi préparé, est placé horizontalement et soutenu dans un bain de sulfate de cuivre, et l’on introduit dans ce bain une série de cylindres de porcelaine poreuse contenant chacun de l’eau rendue acide par l’acide sulfurique et une lame de zinc. On constitue ains un grand élément de Daniell. Pour établir le courant électrique, on relie entre eux les divers zincs employés, et en outre chacun de ces derniers est uni par un fil de cuivre à l’un des points de la colonne de fonte qu’on a choisis pour conduire le courant. De cette manière le cuivre de la dissolution se dépose sur la colonne et la recouvre bientôt entièrement. Six à sept jours suffisent pour avoir une épaisseur convenable de cuivre. Les cylindres de porcelaine qui contiennent les zincs sont disposés tout autour de la colonne de fonte, de façon que les divers points de cette colonne en soient à peu près également éloignés, afin que le dépôt se fasse partout avec régularité; leur nombre est réglé pour obtenir un dépôt de cuivre bien adhérent.

Dans cette méthode, la dissolution de sulfate de cuivre s’appauvrirait continuellement, et la conductibilité changerait, ainsi que les qualités du dépôt de cuivre, si l’on n’avisait au plus tôt. La première méthode ne présente pas ce genre d’appauvrissement du bain , puisque le courant s’introduit par un pôle positif qui se dissbut continuellement, et qui , étant de même nature que le métal déposé au pôle négatif, compense les pertes. Mais ici le pôle positif est de zinc; et ce qui remplace le cuivre déposé, c’est le ziu quic entre en dis—

Éledrieité et Mtgnêlisme. i )i

solution; il se fait donc du sulfate de zinc et non du sulfate de cuivre. Pour empêcher l'appauvrissement de la liqueur, il suffit de plonger dans le bain une auge de bois percée de trous et remplie de cristaux de sulfate de cuivre, qui, en se dissolvant sans interruption, maintiennent la liqueur saturée. Le sulfate de zinc qui se dissout présenterait à la longue des inconvénients, mais on renouvelle les bains quand cela est nécessaire. Ce sulfate est retiré par voie de cristallisation et livré au commerce.

En résumé , le cuivrage de l'enduit qui recouvre les colonnes de fonte s’obtient par les procédés ordinaires de la galvanoplastie.

M. Oudry agit de même pour recouvrir d'une couche épaisse de cuivre les plaques de blindage ainsi que les gros clous et les vis destinés à fixer ces plaques.

Nous venons de voir comment on dore et argente les métaux qui sont bons conducteurs de l’électricité. Si l’on veut pratiquer la même opération sur des paniers ou des corbeilles en vannerie, il faut auparavant rendre leurs surfaces conductrices. Un des moyens les plus simples consiste à recouvrir les joncs dont le panier ou la corbeille se compose avec une couche très-mince de sulfure d’argent, qui est un corps bon conducteur de l’électricité. A cet effet, on passe au pinceau sur les joncs une diasolution alcoolique d’azotate d’argent; puis on dirige sur eux du gaz hydrogène sulfuré, qui produit sur place du sulfure d’argent. La corbeille est alors propre à servir de pôle négatif; on y dépose une légère couche de cuivre, suffisante pour la rendre rigide, puis on l’argente ou on la dore par les procédés galvaniques ordinaires.

L’École des Beaux-Arts possédait une collection de plâtres qui représentaient les diverses parties de la colonne Trajane; mais ces plâtres étaient détériorés par l’effet du temps. L’Empereur les fit

refaire dans l'intérêt de l’école el dans celui de l’art; il voulut aussi que la France possédât une reproduction en cuivre galvanoplastique d’un monument aussi remarquable. 11 s’agissait d une œuvre de dimension colossale et qui devait rencontrer d’assez grandes dilficultés d'exécution. M. Oudéy l’accomplit avec succès dans l’intervalle de huit mois. H moula les diverses pièces avec delà gulta-percha trèsépaisse, et, selon les règles de la galvanoplastie, il rendit la surface intérieure des moules conductrice de l’électricité en la revêtant au pinceau d’une légère couche de plombagine fine. Cette surface pouvait alors devenir un pôle négatif. Le moule de gutta-percha fut plongé dans un bain de sulfate de cuivre, el des vessies contenant de l’eau acidulée et une lame de zinc furent disposées dans le bain devant la surface plombaginée des moules. Le zinc étant mis en communication avec la plombagine, le courant s'établit, et le cuivre, se déposant sur la surface de plombagine, se moula exactement sur elle.

On avait soin, comme cela se pratique dans les opérations de galvanoplastie, de mettre le zinc devant le moule, de manière que le courant électrique ciH la même intensité sur toute la surface plombaginée, afin d’avoir un dépôt uniforme. La dissolution était au reste maintenue saturée par des cristaux de sulfate de cuivre qui s’y dissolvaient continuellement.

Lne des dilficultés que l'on rencontre dans ce genre d’opération, comme dans toutes les opérations de la galvanoplastie, consiste à régler convenablement l’intensité du courant, ce que l’on obtient facilement avec un peu d’habitude et de pratique. On sait en effet que, non-seulement le dépôt s’accomplit avec lenteur, mais encore que le cuivre prend un aspect cristallin et se trouve cassant, si le courant est trop faible; que, s'il est au contraire trop fort, le dépôt se fait trop vite et sous forme d’une poudre non cohérente. Il y a une intensité convenable, qui dépend de la température, du titre de la dissolution, de la proportion des surfaces des deux pôles et de l'activité de l'action chimique. Lorsqu’on

atteint celte intensité, le dépôt de cuivre a une forte cohésion et de

bonnes qualités optiques.

La gravure sur bois ne peut guère fournir i 0,000 épreuves an tirage, sans qu’il arrive quelque accident; or de telles gravures coûtent beaucoup de travail, souvent elles exigent plusieurs mois de main-d’œuvre. O11 conçoit d’après cela que les éditions ne puissent pas se faire rapidement, ce qui est un grave obstacle pour les publications très-recherchées. Les planches galvaniques ont produit une importante transformation à ce point de vue, car quelques jours suffisent pour la reproduction sur cuivre galvanique d’une gravure sur bois.

Ces planches s’obtiennent de la manière suivante : la gravure sur bois est placée sur une forme, au fond d’un cylindre de fonte composé de deux parties que l’on unit avec un cercle de fer. La surface de la gravure ayant été plombaginée, on applique sur elle une boule de gutta préalablement ramollie à 60°, malaxée jusqu'à ce qu’elle n’ait plus de bulles d’air et qu’elle soit bien sèche. On met au-dessus une plaque de fer et des poids pour exercer une pression suffisante. La gutta prend, sous cette pression, l’empreinte du moule, et 011 la laisse se refroidir pendant un temps convenable, (jue l’ouvrier connaît sans s’y tromper. Lorsqu’elle est retirée, elle 11e doit pas être tout à fait refroidie, parce qu’elle risquerait de se déformer ; néanmoins elle doit pouvoir bien conserver l’empreinte quelle a prise. Le moule de gutta est ensuite couvert de cuivre par le procédé ordinaire de la galvanoplastie, c’est-à-dire qu’il est enduit de plombagine et introduit dans un bain de sulfate de cuivre où se trouve un vase de porcelaine poreuse avec de l’eau acidulée et une lame de zinc; la plombagine de la gutta est prise pour pôle négatif, et elle se recouvre de cuivre. Alin de ne pas cuivrer des surfaces inutiles, on coupe préalablement la gutta autour du moule, ce qui limite la plombagine. O11 v adapte d'ailleurs une languette

DE L'ÉLECTRICITÉ ET Dû MAGNÉTISME, de gutta à la partie postérieure, afin qu’on puisse y suspendre un poids qui maintienne le moule vertical. Le cuivrage ne dure pas plus de .vingt-quatre heures, ce qui ne fournit qu’une mince couche de métal d’un vingtième de millimètre environ, et par conséquent insuffisante pour offrir la résistance d’un cliché. Mais on lui donne de la force en coulant sur son revers de l’alliage des caractères d'imprimerie fondu. Après le refroidissement, cette pièce est dressée sur un tour et reçoit une épaisseur de 3 à 3 millimètres, ce qui lui permet de résister à la pression des machines. Ou gagne ainsi beaucoup de temps, puisque cette épaisseur de s ou 3 millimètres ne pourrait être obtenue par la continuation du dépôt galvanique, de cuivre qu’après plusieurs semaines de séjour dans le bain électrique.

C’est exclusivement par cette méthode, très-expéditive et peu coûteuse, que les gravures des publications illustrées sont aujourd’hui obtenues.

Les planches galvaniques d’une gravure sur bois peuvent fournir jusqu’à 80,000 tirages. Le texte et les gravures du Magasin pittoresque sont ainsi produits.

L'aciérage galvanique des gravures sur cuivre a modifié dans certains cas l’emploi des planches dans le tirage. On conçoit que, si l’on dépose par l’électricité ulie mince couche de fer sur une planche gravée, de manière que cette pellicule soit cohérente malgré sa ténuité extrême, et qu’elle adhère bien au cuivre, on n’altérera pas les traits de la gravure, et l’on obtiendra l’avantage de produire avec une même planche autant de tirages que l’on voudra. Lorsque, par l’efTel de 5 oo ou 1,000 tirages, on verra se produire une teinte rouge, annonçant que le fer commence à disparaître par usure, on sera par cela même averti qu’il fautaciérer de nouveau la planche. On pourra donc, sans altérer la plaque

primitive et en renouvelant à propos sa couverture de fer, continuer pour ainsi dire indéfiniment l’opération du tirage.

Pour aciérer la planche gravée, on la met en communication avec le pôle négatif d’une pile de Bunsen dont le pôle positif est relié à une plaque de fer qui est plongée dans un bain de chlorure de fer ammoniacal; puis on l’introduit dans ce bain. Le courant galvanique dépose alors sur elle une couche de fer bien adhérente et d’une bonne cohésion. La pellicule est bientôt suffisante pour l’opération du tirage. Il va sans dire que préalablement la planche de cuivre a été parfaitement nettoyée par les procédés de lavage qu’on emploie dans les cas analogues.

En introduisant dans le bain une très-petite quantité d’un sel de nickel, on rend la pellicule de fer moins oxydable.

Quant au bain, on le fait en décomposant une dissolution de chlorhydrate d'ammoniaque, à l’aide d’un courant galvanique. Le courant s’introduit dans le bain par une large plaque de fer, et en sort par une plaque de cuivre correspondante. Le fer qui sert de pôle positif se dissout, et le bain est convenablement préparé lorsqu’il est sur le point de déposer du fer sur la plaque négative de cuivre.

Celle-ci est plus large que la planche gravée dont la surface doit être aciérée; on la fait communiquer avec elle afin que l'adhérence du fer soit aussi parfaite sur les bords que sur le milieu de la gravure.

C’est M. Garnier qui a imaginé cette application des procédés galvaniques et qui l’a introduite dans l’industrie.

L’aciérage galvanique est employé pour former, sur des plaques de laiton ou de cuivre, des dessins qu’on peut ensuite soumettre nu tirage. Suppose* qu’on trace avec de l’encre un dessin sur une plaque métallique, et que, par une préparation préalable de la

plaque, on puisse remplacer les traits d’encre par un dépôt galvanique de fer adhérent; on conçoit que l’encre d’impression pourra ne s’attacher que sur le fer, et quelle servira, de cette manière, à tirer des épreuves sur papier.

Voici comment M. Garnier conduit l’opération, quand il s’agit d’une plaque de laiton.

On trace sur papier, à l’encre ordinaire, le dessin que l'on veut imprimer; puis, après l’avoir exposé à la vapeur d’iode, qui se fixe sur les traits d’encre, on le couche sur la plaque de laiton, où le dessin se reproduit par pression.

Quelques gouttelettes de mercure sont alors étendues sur la plaque à l'aide d’un peu de coton, et l’on amalgame ce métal, qui ne prend le mercure que sur les parties déjà attaquées par l’iode. La plaque est ensuite saupoudrée de bitume de Judée, qui n’adhère pas à l’amalgame , s’attache sur tout le reste et se convertit eu couverture parla chaleur et la fusion. Avec de l’azotate acide d’argent on attaque le mercure, puis avec le courant voltaïque on dépose une légère couche de fer, qui adhère dans tous les points attaqués, c’est-à-dire sur le dessin. La benzine enlève le bitume, et la planche est frottée avec du mercure, qui amalgame le laiton et ne s’attache pas aux traits de fer.

Si l’on fait passer un rouleau d’encrage sur cette planche, l’encre ne s’attachera pas à l’amalgame, mais adhérera au fer, c’est-à-dire sur le dessin à reproduire. On pourra donc procéder au tirage sur papier.

Quand il s’agit d’une plaque de cuivre rouge, M. Garnier modifie l’opération de la manière suivante.

La plaque de cuivre est d’abord aciérée par l’action galvanique, et c’est sur cette surface de fer qu’on applique le dessin à l’iode, en s’y prenant de la même manière que pour la plaque de laiton.

On verse alors sur la plaque une encre autographique, qui est

dfi l’encre d'imprimerie dissoute dans du savon. Cette encre est décomposée par l’iode, et il se précipite sur tous les traits du dessin , et pas ailleurs, un corps gras insoluble. Par un lavage à grande eau, on enlève le reste de l’encre, et sur le fer ainsi mis à nu en dehors du dessin on verse de l'azotate acide de mercure, qui enlève ce fer et amalgame ensuite le cuivre sous-jacent. Alors on dissout avec 1a benzine le précipité produit par le savon, qui laisse maintenant à nu le fer primitivement préservé par lui.

La planche, soumise à un tampon d'encre d’imprimerie, prend cette encre sur les traits de fer et non sur l’amalgame. On peut donc imprimer le dessin sur papier.

M. Dulos emploie l’action galvanique de la manière suivante pour obtenir des planches gravées.

On trace an crayon gras, sur une plaque de cuivre, le dessin que l’on veut produire, puis on acière galvaniquement cette plaque, qui se recouvre d’une très-mince couche de fer dans toutes les parties que le crayon n'a pas touchées. Les parties grasses étant enlevées avec la benzine, la plaque est plongée dans un bain d’argent, de manière à y former un pôle négatif, et elle se recouvre d’une mince couche d’argent, qui adhère sur le cuivre et non sur le fer. Le dessin se trouve donc tracé à l’argent sur la plaque. Du mercure appliqué avec un peu de coton s’attache sur toutes les parties qui sont argentées et forme au-dessus d’elles une surface convexe, dont la hauteur change en chaque point, si le trait recouvert a une largeur variable. Cette hauteur est très-petite là où le trait a une faible largeur; elle est plus grande lorsque la largeur s’accroît, et elle s’élève ainsi jusqu’à une certaine limite.

La plaque est donc maintenant couverte d’un relief de mercure formant un dessin déterminé, celui-là même que l’on veut obtenir en relief sur une planche de cuivre galvanique.

Pour passer de là à la planche gravée, on met sur la plaque de

cuivre du plâtre gâché, qui se inouïe sur elle et prend en creux lous les reliefs avec leurs formes. Lorsque le plâtre s'est durci, on l’enlève et l’on s’en sert comme matrice pour obtenir une planche de cuivre galvanique à l’aide des procédés usités dans ce cas. On l’imprègne de cire, on le couvre d’une couche de plombagine, et l’on en fait un pôle négatif dans une dissolution de cuivre. La planche obtenue de cette manière peut servir à divers usages, par exemple, à gaufrer des plaques de cuir.

Rieft n’empèche d'ajouter à la planche d’autres dessins, que l’on peut tracer soit sur les parties planes, soit sur les parties convexes. Il suffit d’agir sur cette planche comme sur la plaque primitive qui a servi à la former. Ainsi l’on tracera sur elle au crayon gras des dessins nouveaux, on aciérera galvaniquemcnt, on lavera à la benzine, puis ou argentera, on recouvrira de mercure, on coulera du plâtre et l’on tirera de cette nouvelle matrice une nouvelle planche; et ainsi de suite.

L’alliage fusible est substitué avec avantage au mercure, parce qu’en se refroidissant il conserve les formes qu’il avait prises lorsqu’il était liquide. Ces formes sont alors pelles d'un corps solide; elles permettent d’éviter le moulage en plâtre et d’obtenir par la galvanoplastie une matrice et une planche en relief.

Le courant galvanique a été employé par M. Georges d'une manière utile pour corriger les planches gravées, lorsqu’on veut leur faire subir des modifications.

H s’écoule ordinairement neuf ou dix ans depuis le moment où les derniers travaux ont été effectués sur le terrain jusqu’à celui où l’on peut faire le tirage d'une feuille de carte topographique. La feuille, supposée levée au j-j—j, est réduite au TT ) t - ( , ce qui exige au moins deux ans; puis elle est gravée, ce qui coûte de cinq à huit ans de travail. Pendant ce long intervalle, le terrain subit ordinairement des transformations diverses : des routes sont rectifiées.

des chemins de fer sont tracés, exécutés et ouverts; des canaux sont creusés, des établissements industriels sont créés, et des terres qui étaient couvertes de bois sont défrichées. Il résulte de là que la carte ne reproduit plus fidèlement le terrain lorsqu'elle est sur le point d’ètre livrée au public; elle a besoin d'être corrigée, et les corrections se renouvellent sans cesse.

Cependant la planche gravée a exigé beaucoup de temps, et elle a quelquefois coûté jusqu’à «0,000 francs. On 11e doit donc pas cherchera la refaire : il n’y a qu’un parti à prendre, c’cSt celui de la rectifier dans ce qu’elle a de suranné.

La retouche de la gravure s'opère habituellement en supprimant avec le grattoir la partie défectueuse et en comblant le vide ainsi produit par le refoulement du métal voisin , que l’on obtient à l'aide du marteau. Or les coups de marteau 11e peuvent refouler le métal dans les vides qu’aux dépens des parties voisines, ce qui altère la gravure tout autour du point que l’on veut corriger. Les nouveaux détails que l’on gravera seront exacts; mais, jusqu'à une certaine distance, les parties anciennes qui doivent être conservées n’auront pas les proportions voulues, celles mêmes qu’on leur avait données. C’est là un très-grave inconvénient du procédé de correction par repoussage; ajoutez que, sous l’action du marteau, les planches se voilent, se couvrent d'ondulations et prennent une épaisseur inégale; que, par suite, le tirage devient moins facile et tend à altérer plus promptement les parties qui ont conservé leur première épaisseur. Enfin le repoussage demande souvent que l’on prenne sur la gravure plus d’étendue que ne comporte la partie corrigée, lorsque cette dernière a de petites dimensions.

M. Georges a imaginé d’appliquer aux planches gravées un procédé de correction qui satisfait à toutes les exigences. Après avoir enlevé au grattoir la partie qu’il faut refaire, il recouvre de cire la planche, sauf la partie évidée, et dans le vide il dépose galvaniqucment du cuivre très-adhérent. Le métal ainsi déposé fait saillie; mais, en l’entourant d’une feuille de papier, 011 peut

DE L'ÉLECTKICITÉ ET DU MAGNÉTISAI E.

enlever à la lime presque tout le surplus, et, avec le grattoir, on achève de niveler la planche. Une épreuve prise sur papier représente en blanc les parties <\ corriger; on y trace les nouvelles lignes que l’on veut introduire, et que le graveur reporte sur la

Pour déposer galvaniquement du cuivre adhérent dans la cavité que l’on a pratiquée sur la planche, on élève autour d’elle une auge de cire assez grande; on verse dans cette auge une dissolution saturée de sulfate de cuivre, puis on y introduit un cylindre d’argile poreux, contenant de l’eau acidulée et une lame do zinc amalgamé. Aussitôt que le ruban de cuivre qui est soudé au cylindre de zinc est mis en communication métallique avec une partie quelconque de la planche, le sel de cuivre se décompose et son métal vient se déposer dans la partie de la planche qui n’est pas recouverte de cire, et qui forme pour le liquide un pôle négatif. Dans ces conditions, le dépôt se trouve tout naturellement adhérent, et il l’est assez pour résister à l’action de la lime et du grattoir.

L’impression des timbres-poste exige qu’on puisse tirer d’une gravure sur acier un nombre très-considérable d'épreuves, sans altérer la fidélité du type, môme dans les traits les plus délicats. C’est par la galvanoplastie qu’on atteint le but.

Avec le type on forme une matrice très-exacte, à l’aide des procédés galvaniques. Une deuxième matrice, tirée de la môme manière, se trouvera identique à la première, et il en sera de môme pour les autres que l’on formera successivement. Avec trois cents matrices qu’on réunit et dont l’assemblage, transformé en pôle négatif, est placé dans une dissolution saturée de sulfate de cuivre, on obtient par le courant galvanique une planche de cuivre qui représente en relief le type primitif répété identiquement trois cents fois. C’est avec cette planche galvanique qu’on procède au tirage. On con-

RAPPORT SUR LES PROGRÈS çoit que l'on puisse renouveler la planche tant que l’on veut, sans altérer en aucune manière le type primitif, ce qui est nécessaire, car les tirages sont excessivement multipliés : on fait chaque jour un million et demi de timbres. Le papier sur lequel ces timbres sont imprimés est enduit d'une encre blanche de sûreté, qui resterait avec l’encre colorée sur la pierre lithographique, si l’on voulait reporter le dessin du timbre-poste sur cette pierre, et donnerait au tirage une tache uniforme et non les lignes du dessin.

M. Ilulot, qui a imaginé cette heureuse application de la galvanoplastie, s’était déjà servi de ce mode d'opération pour les nouveaux billets de banque émis en i848, et, avant cela, pour reproduire les types des ligures des cartes à jouer. Il obtient aussi des planches parfaites pour les gravures au burin, qui peuvent alors être multipliées par l’impression.

M. Fizeau a imaginé de reproduire galvaniquement les planches daguerriennes pour en tirer des épreuves. L'image positive est fixée au chlorure d’or, ce qui étend sur la plaque une couche d'or excessivement mince, et permet ainsi d'introduire la plaque dans un bain de sulfate de cuivre. Sur l’image daguerrienne, les ombres de l’objet sont représentées par les parties polies, et les clairs par les parties mates. Si donc on dépose galvaniquement du cuivre sur la plaque, dont on a fait un pèle négatif, la couche métallique qui s’appliquera sur elle aura des parties mates ou brillantes qui correspondront exactement aux parties analogues de la plaque.

Dans les reproductions galvaniques précédentes, les objets sont représentés avec, leurs dimensions propres. 11 peut être utile d'obtenir des épreuves réduites ou amplifiées, sans que les proportions relatives soient altérées. Les expériences qui ont été faites dans cette voie à l'Imprimerie impériale et par M. Martin ont complètement

réussi. L’objet est moulé à la gélatine, <jui a la propriété de se gonfler dans l'eau et de se contracter dans l’alcool. Le moule peut donc être ou amplifié ou réduit. On traite ensuite ce moule par les procédés galvanoplastiques. Des médailles dont les détails étaient très-compliqués ont pu être fidèlement reproduites en cuivre galvanique sur d'autres dimensions plus grandes ou plus petites. Il en a été de même pour d’autres objets, tels qu’une coupe de Benvenuto Cellini, des types d'imprimerie étrangers, etc.

Le cuivre déposé par le courant électrique sur un moule pris pour pôle négatif reproduit avec une grande fidélité les détails de ce moule, en sorte que, si le moule provient d’un objet d’art excessivement fouillé par le ciseleur, le cuivre galvanique présente le même caractère, et avec une rare perfection. Il semble donc, au premier abord, que les coquilles de cuivre galvanique peuvent rivaliser avec les plus fines ciselures qui s'obtiennent à l’aide du cuivre fondu.

Il y a cependant une difficulté à vaincre. Lorsque la coquille de cuivre présente en relief des ciselures extrêmement fines, les parties saillantes correspondent sur l’envers à des creux; elles sont donc très-minces et ofl’rcnt peu de résistance là oà elles sont le plus exposées à être déformées ou usées.

M. Uouilhct est parvenu à remédier à cet inconvénient. On introduit des rognures de laiton dans les creux qui correspondent aux parties saillantes et fixes de l’extérieur; avec le dard du chalumeau à air et gaz de l’éclairage on les fond si instantanément que le cuivre n’éprouve pas le plus petit dommage; une force de résistance convenable est ainsi donnée aux parties délicates, et la coquille galvanique peut être comparée, non-seulement par la finesse des détails, mais aussi par la solidité, aux ornements remarquables que l'on produit avec le cuivre fondu.

C’est par ce procédé que M. Christofle exécute les ornements de

bronze destinés aux chapiteaux de la nouvelle salle d'Opéra. C'est

également ainsi qu’ont été exécutés les travaux de serrurerie

et de bronze qui ornent les appartements de l'Impératrice , aux

Tuileries.

Mouler galvaniquement le cuivre pour faire des statues aussi parfaites que par l'art du fondeur est une opération qui a provoqué beaucoup de recherches et beaucoup d'essais. Aujourd'hui le problème est résolu, grâce à une heureuse idée de M. Lenoir, et au perfectionnement apporté à son procédé. M. Christofle et compagnie ont déjà exécuté des statues de plus de deux mètres; ils en préparent de quatre mètres et demi pour la nouvelle salle d’Opéra.

Le moule en gutta se compose de deux parties, qui représentent les deux moitiés de la statue; il est plombaginé à l'intérieur, et il servira de pôle négatif. Dans son intérieur on introduit un noyau de plomb percé de trous, et ayant d une manière grossière la forme môme de la statue; les parties correspondantes du noyau et du moule sont en regard; le noyau doit servir de pôle positif. Le moule et le noyau étant placés dans un bain de sulfate de cuivre que l’on maintient saturé, on met la plombagine en rapport avec le pôle négatif d'une pile, et le plomb avec le pôle positif. Le courant traverse le sel qui sépare le noyau et la coquille de gutta, et dépose du cuivre sur la plombagine. L’oxygène ainsi que l’acide se rendent sur le noyau de plomb, et l’oxvgène se dégage par une ouverture pratiquée à la partie supérieure et aussi par des ouvertures que l’on ménage dans les parties courbes du moule. Au commencement de l’expérience la surface du plomb s’oxyde, et il se forme une couche de peroxyde insoluble dans l’acide sulfurique; mais bientôt l’oxygène peut se dégager sur la surface du noyau de plomb, comme il le ferait sur du platine.

Il importe que la dissolution se maintienne saturée comme dans

toutes les expériences de galvanoplastie, afin que le courant possède la force convenable pour un dépôt de cuivre de très-bonne qualité. On y pourvoit par l’immersion dans le bain d'une poche de gutla percée de trous et remplie de cristaux. L’oxvgène qui se produit sans intermittence au pôle positif sort par les diverses ouvertures; par ce moyen le liquide extérieur qui est saturé pénètre continuellement dans le moule. Il résulte de là un double mouvement, par l’effet duquel le liquide intérieur peut constamment recevoir du sel de cuivre nouveau, à mesure que le courant tend à s’épuiser.

Une statuette du poids de 2 k ,yo est faite avec un moule dont la capacité intérieure égale i Ul ,5 environ, et contient par conséquent 90 grammes de cuivre dans le liquide quelle reuferme, à raison de 60 grammes par litre. Il faut donc que le liquide se renouvelle complètement trente fois pour qu’il puisse déposer 2 l ,y de cuivre; ce qui se réalise par le mouvement qu'établit le dégagement de gaz oxygène.

Le procédé que nous venons d’indiquer et qui est pratiqué dans les ateliers de M. Christofie et C ie n’est, pas précisément celui de M. Lenoir; il en diffère par le noyau intérieur. Dans la méthode de M. Lenoir, ce noyau était fait avec du fil de platine, c’est-à-dire par un procédé beaucoup moins économique, circonstance importante dans une exploitation industrielle. Le noyau de. plomb s’obtient au reste très-facilement, car on n’a qu’à sacrifier un moule pour avoir une épreuve de cuivre galvanique plus ou moins approchée du modèle, et à mouler la lame de plomb sur cette épreuve.

Les statues et les divers ornements dont nous venons de parler sont capables de résister aux injures du temps au moins aussi bien que les objets de môme nature faits avec le cuivre fondu, et surtout plus que les pièces de bronze. M. Bouilhet s’est assuré qu’une plaque de cuivre galvanoplastique 11e se laisse pas traverser par l’eau comprimée sous vingt atmosphères, tandis que, pour la même

m RAPPORT SUR L'ÉLECTRICITÉ ET LE MAGNÉTISME, épaisseur, des plaques de cuivre fondu commencent à laisser suinter l'eau comprimée sous douze atmosphères environ. La porosité du cuivre galvanoplastique est donc moindre que celle du cuivre fondu ; c’est ce qui se démontre encore en comparant les densités. En effet, celle du cuivre galvanoplastique est de 8,86 , c’est-à-dire plus grande que celle du cuivre fondu, qui est de 8,78; elle est cependant un peu inférieure à celle du cuivre laminé dont la valeur est de 8 ,g 5 .

NOTES