CHAPITRE IL
Effets chimiques de TappareU uoltaUque*
L'ÉLECTRICITÉ voltaïque produit des phénomènes chimiques beaucoup plus remarquables et plus multipliés que ceux qui résultent de l'emploi d'un appareil électrique ordinaire. Dans le nombre il en est plusieurs qu'on obtient, en se servant des combinaisons les plus simples; et souvent ils se développent aussi paisiblement, que les opérations spontanées de la nature.
On remarque en général, pendant les opérations de l'électricité ordinaire, une action mécanique qui se manifeste rarement dans les phénomènes que produit l'appareil de Volta. On ne pourrait citer qu'un très-petit nombre "d'exemples, dansrlesquels l'action de la machine électrique n'est point accompagnée d'apparences lumineuses; et cependant il est rare qu'elle laisse apercevoir des effets non équivoques de chaleur; et encore, lorsqu'ils ont lieu, on pourrait les considérer comme tlne conséquence de son action mécanique»
L'appm*eil voltaïqne présente cômmufié* ment une élévation de température^ saos qu'il y ait émission de lumière; mais quand, à raison de l'énergie des actions développéeSi les phénomèaes Ituninettx deviennent intenses , la chaleur se manifeste alors à un degré supérieur à tout ce qui résulte des autres procédés de l'art.
Lors des prenlières expériences que l'on fit dans ce pays (*) avec l'appareil voltaïqne, ]\IM. C^rlisle et Nicholson découvrirent les actions chimiques qu'il est susceptible d'exer^ cer , et , en moins d'une année ^ on dut à l'âctH vite des physiciens anglais, la connaissance des particularités les plus remarquables ^ relatives à ces sortes d'actions.
L'appareil de Y cita donne lieu à des décom* positions, qui s exécutent av^ une précision adtnirable* Les principes constituans des corps SQumis à son action, sont séparés les uns dos autres , à des distances appréciables , sans ^uVm puisse observer aucun changement dans l^«space intermédiaire. Si deux fils d*or ou de platine > par exemple , sont respectivement mis eu communication avec les extrémité oppo^ aées d'uxue pile voUcpqtté , et sont eiisuite pion-»
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(*) Journal de- Ni^lrahûA , Jà-/|. , voî. IV, p. 179.
gés à quelque éistance Tun de l'autre dans un yase contenant de Feau^ bientôt des bidles se manifesteront sur chaque fil , mais en plus grande abondance sur celui qui commu* nique avec le côte cuivre (ou extrémité négative ) de la batterie. Si {!on recueille ces gaz dans deux petits tubes remplis d'eau , et placés auMle^us des fils respectifs^ on trouvera, en les analysant , que l'un eat du gaz hydrogène , et Tautre du gaz oxigèoe : le premier est en plus grande quantité , leur volume étant à peu près dans le rapport de deux à un ; et c'est eflecti remeut dans cette proportion qu'ils doivent être combinés pour former de l'eau.
Si y au lieu de fil d'or ou de platine , on emploie des filsr métalliques plus susceptibles d'oxidation , celui qui communiquera avec le zinc ( ou extrémité positive ) de la batterie , sera oxidé et ne fournira aucun gaz ; mais le fil en communication avec le cuivre ( ou côté négatif) continuera à donner de l'hydrogène.
On peut conclure de cette expérience que , toutes les fois que l'eau est le moyen de communication entre deux fik qui proviennent des extrémités opposées d'une batterie vokaïque , l'oiigène est séparé par le fil positif, et l'hydrogène par le fil négatif.
Pour mettre ces faits en évidence, on rem-
plît d'eau un tube dout on ferme les eztrémt' tés avec des boucjbons à travers lesquels on &it passer deux fils de platine , que Ton met en* suite en communication avec les extrémités d'une pile, de cinquante à cent étages, ayant deux pouces de côt^s à peu près : chaque fil fournit alors un courant abondant de gaz^ résultat qu'on obtiendrait encore , quoîqu avec une moindre énergie , si les fils métalliques étaient placés même à trois pieds de distance l'un de lautre.
Les deux gaz étant ainsi recueillis dans nn tube, on peut recomposer Teau, en faisant passer une étincelle électrique à travers le mé^ lange. La figure 29 indique un appareil fort commode pour répéter cette expérience. Il consiste en une coupe de cuivre supportée par une tige de métal , qui pénètre dans son intérieur, s'y élève d'environ un pouce, €t sert d'appui à un petit récipient dont la partie sa-* périeure donne passage à un fil mince de platine, formant intérieurement une saillie d'un demipouce à peu près : Textrémité de la tige de cuivre présente une cavité destinée à recevoir un second fil de platine , assez long pour s'élever à peu près à un vingtième de pouce de l'extrémité du fil qui provient de la partie supérieure du petit réservoir. L'appareil étant
rempli d'eau , on fait communiqaer la coupe de cuivre et le fil de platiue cimenté à la partie supérieure du récipient, avec les extrémités opposées d'une pile de Volta. Les gaz se dégagent alors des deux fils , s'élèvent dans le récipient, et dépriment Feau jusqu'à ce qu'elle s'abaisse an-dessous du bout du fil supérieur : l'opération alors s'arrête, et on peut diriger une étincelle a travers les gaz recueillis , en faisant passer la chaire d'une petite bouteille de Leyde à l'intérieur du récipient, que préalablement on a du avoir la précaution del>ien assujétir.Les gaz s'enflamment, et l'eau remonte à la partie supérieure du réservoir. Quand la pile voltaïque est elle* même suflisante pour fournir une étincelle , il n'est point nécessaire > pour provoquer la combustion , d'avoir recours à une bouteille de Leyde. '
On a représenté, figure ^o, l'appareil le plus simple que l'on puisse employer , pour recueillir séparément les gaz. A et B sont des tubes de verre de trois à quatre pouces de long, munis chacun d'un fil de platine mastiqué à leur partie supérieure , et assez long pour descendre jusqu'à leur extrémité inférieure. Ces récipiens doivent être remplis d'eau , et renversés dans un petit verre à moitié plein du même fluide. On les met alors en communication
avec kspèles opposés d'une batterie yoltaïque; le tube qui répond à Textrémité cuivre^ est bientôt rempli d'hydrogène, tandis qne^ pendant le même temps , celui qui communique atec le côté zinc^ reçoit une fois moi ns d'ox igène. Cet effet aurait également lieu , quand bien même chaque tube serait placé dans des verres séparés , pourvu que l'eau de ces vases fut mise en communication au moyen d une substance fibreuse quelconque mouillée , comme an fil ou une mèche d'amiante bien imbibéi». Ce fait curieux , qui fut d'abord remarqué par le chevalier H. Davy, et qu'il a ensuite reproduit sous différentes formes dans un grand nombre d'expériences intéressantes, rend l'expli» cation de ces phénomènes très-dîffiçile. L'oxigène et l'hydrogène qu'on obtient sont censés provenir de la décomposition de la même particule d'eau; cependant ils se manifestent à des distances très-considérables , comme aux extré* mités opposées*d'un long tube , ou même dans des vases séparés 'que l'on a fait communiquer au moyen d'une substance fibreuse humectée : il parait donc certain , quelle que soit d'ailleurs la partie du circuit dans kquelle la décompo^ sition a lieu, qu'un des gaz, après sa séparation d'avec l'autre , devra traverser une portion considérable du fluide sous une forme invisible,
qu^il perdra ensuite au moment où il atteindra le fil qui lui correspond.
M. Cruickâbank a découvert que la même action qui dégageait Fhy drogène de Feau ^ pou-» Tait revivifier les métaux de leur dissolution dans les acides^ et produire la séparation de l'alcali et de Tacide , dont la combinaison forme tin sel neutre disons dans Teau. On peut, au moyen d'expériences très-faciles > mettre ces phénomènes en évidence.
Exp. 7. Adaptez deux bouchons aux extré^ mités d'un tube de verre > d'un demi-pouçe de diamètre et de quatre pouces de long : deux fils de métal , que vous ferez passer à travers ces bouchons, pénétreront dans son inténeur, et Seront éloignés Tun de l'autre d'un pouce : emplissez le tube avec une dissolution d'acétate de plomb étendue d'eau; placez- le dans le circuit de la batterie voltaïque : des lamelles et des sortes de filamens paraîtront pres«* que immédiatement adhérer au fil négatif,* qni bientôt sera recouvert d'une belle végétailoik de plomb à l'état métallique. On peut répétei* cette expérience avec le muriate d'étain ou le nitrate d'argent : ils offriront à peu près le même résultat : avec l'étain cette appa« renée est très-belle. Plusieurs autres métaux sont, dans le même cas, également revivifiés;
maïs aucun de ceux que j'ai essayes ne présente le même éclat métallique.
£xp. 8. Recourbez un petit tube de verre, en telle sorte qu'il ressemble à la lettre V, et représente par conséquent un siphon renversé : introduisez dans chaque branche un fil de platine y et emplissez le siphon avec une infusion neutre de chou rouge (*) ; mettez un des fils en communication avec le côté positifi et l'autre avec le côté négatif de la pile de Volta ; les gaz se dégageront, et^ en peu de temps, la liqueur que contient la branche positive dn siphon deviendra rouge, et celle delà branche négative prendra une teinté verte. Etablisses
(^) Pour préparer çeUe liqueur , lorsqu'on veut s'eo sennr comme d'ua réactif pour les acides ou les alcalis, on tût infuser, pendant peu de temps, des feuilles de chou rouge. Après les avoir coupées , on les met dans de Teau dii»ljHéecba«de dont la quantité doit être suffisante pour les recouvrir» Ce liquide étant ensuite décanté , a une belle couleur bleue qû devient verte par son contact avec les alcalis, et rouge lorsqu'on Tunit aux acides , mais on ne peut la conserver longtemps. On se procure une infusion plus utile pour ces sortes d'expériences , en ajoutant & chaque pinte d'eau versée sv ks feuilles coupées en morceaux , quelques gouUes d'acide sol* furique ; ce qui donne une infusion rouge que l'on peut facilement garder, et dont on neutralise à volonté une portion t en versant avec précaution quelques gouttes d'anuDOni^* que jusqu'à qe que la couleur bleue reparaisse.
en sens inverse la cohimunication ^ en telle sorte que le fil qai était positif devienne négatif, et que celui qui était négatif soit rendu positif: la liqueur rouge reprendra d'abord sa couleur bleue primitive , et ensuite deviendra verte ; de son côté, la liqueur verte, après avoir repris sa teinte bleue, passera au rouge.
On ponrra reproduire ces changemens alternatif aussi souvent qu'on le jugera a propos; en effet , il ne fiiut que changer les commuanications établies , et il n'est même point nécessaire d'employer pour ces sortes d'expériences un puissant appareil ; il suffit de trente paires de plaques de deux pouces.
On crut d'abord trouver, dans le transport de l'alcali au fil n^atif, et de l'acide au fil positif, la preuve que Fappafeil de Volta pro« duisait ces corps. Le chevalier H. Davy s'est livré à ces sortes de recherches avec une activité in&tigable et une habileté peu commune ; il a démontré, par une série de belles expériences, que ces mouvemens sont les conséquences d'une &culté propre à l'appareil, qui détermine toujours l'hydrogène, les corps combustibles, les alcalis et les métaux , à se porter vers l'extrémité négative ; tandis que l'oxigène , ainsi que les acides, se dirigent vers l'extrémité positive, n fit voir que ces actions ont lieu*
avec une force siiâbaûte pour d^ager ces substances de leurs combinaisons les plus ia** times , et pour manifester leur présente , Ion même qu elles n'y existent qu'en très-petits quantité. Ainsi de Feau distillée , que Ton a soumise à faction de la pile , en la renfermant dans des vases de verre séparés que Ion rénoifrsait ensuite par des substances fibreuses mouillées ^ a d'abord dmine quelques signes de la présence de matières alcalines ou acides : de nouvelles expériences ont prouvé que rakalf provenait de la déconapo^tion partidle inx verre ^ et Tacide de la combiiiaisoa d'une portion de l'oxigèae qui était fourni par l'eau i et se combinait avec l'azote de ratmo6^ère('^)« L'aoide et l'alcali lurent néanmoins encore seasil>les f quoique à un faible degré , quand on employa des vases d'or pur avec de l'eau dis^ tillée ordinaire : mais on s'assura bientôt que ce fluide contenait toujours une petite portion de matière saline; et l'on fit voir que ^ quand il était lentement distillé dans un alambic d'argm&t , et décomposé daas un vase- d'or à l'abri du contact de l'air , on n'apercevait aucune trace soit d'acide , soit d'alcali»
Ces expériences doivent fatfe senlâr quelle
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(*) Transact. philos. 1807, pag. 1 à 56.
tst l'importMiM de la batterie de Volta , sur« tout si on la considère comme un iratrument d'analyse , puisqne les élémens de presque tous les corps soumie à son action ont e'ië séparés et rassemblés yers les fils mis en communication avec ses pôles opposés*
Cette fikcultié de Tapporeil Toltaïque a donné lieu à un bien grand nombre d'expériences, pour lesquelles on a communément £aiit usage de deux capsules , quelquefois en verre , mais plus fréquemment en agate ou en or , surtout quand on voulait y mettre une grande exacti» toderquelquesUlamensdamiante mouillée (^) servaient à réunir ces capsules , que Ton faisait ensuite communiquer avec les p6l6S opposés d*«ne batterie vohaïque. En mettant dans diaqae vase une petite quantité d'un sel cotû^ posé p et ML maîatenant l'activité de l'appareil pendant un temps suffisant, l'alcali et l'acide se portaient Tun dans la capaule qui commu-* nique avec le fil négatif , et l'autre dans celle qui répond au &l positif. Ainsi , en plaçant dans les vases une dissolution de sel de Glauber, qui est composé d'acide sulftirique et de soude ^ au bout de quelques heures^ on trouvera que
i^— Mfcfci^ I I III — »i^»»»*^<^^^>»^—^>^fc^fci^l»*iM*<t«^*i<i*»iÉl*
(*) Poar Ifes exp^Mndce srftunres , au coton mouilK ^at être siibttitaé ii râtniaiHe.
IVaa de k capsule positive contient de Tacidc sulfarique en dissolation , et celle de la capsule négative de la soude ; Facide et l'alcali doivent conséquemment avoir été transmis dans des directions opposées^ à travers les filameos mouillés y ou^ mieux, à travers Teaa q^'ilscon* tiennent : tout autre sel neutre pourrait servir à faire des expériences analogues.
Une dissolution d'un sel composé quekonque peut être mise dans une des capsules , et de l'eau distillée dansl'autre. Si cm rend positive la capsule qui contient la dissolution , l'acide j restera , ^ l'autre élément du composé sera transporté dans la capsule négative : si ^ au contraire , la première avait été rendue négative, l'acide aurait été transporté, et l'autre élément serait resté; les terres insolubles ^ et même lés métaux , peuvent être transvasa de la même manière.
Parmi les nombreuses modifications que l'on peut &ire subir à cette expérience , il en est une extrêmement curieuse. On place trois coupes sur une même ligne , et on les fait con»muniquer au moyen de coton mouillé. On verse du sulËaité de potasse dans la capsule du milieu , et de Finfiision Ueue dans les deux autres. Quand cet appareil est placé dans le circuit voltaïque, le premier et le troisième vases
lîteut respectivement mis en commfinicatidn avec les extrémités opposées d'une batterie ^ Facide solforique se rassemblera dans la cap« sole positÎTe , rougira Tinfusion blene qu'eÔe contient; et la potasse 'étant transportée dans la capsule opposée , la liqueur dont elle est remplije passera du bleu au vert»
Les vases eux-mêmes peuvent être ftit»
avec des substances salines compactes^ comme du sullate de chaux ^ de baryte > etc. Si on lea remplit d'eau distillée i et qu'on les mette en communication au moyen de substances fibreu'^ aes bomidesy aussitO^t qu'on aura complété du circuit 9 leurs élémens seront graduellement séparés et réunis vers les fils opposés ; mais il fsiudra un temps considérable pouf obtenir ces résultats.
Ces moyens de décomposition et de transe
port ont une telle énergie^ qu'ils peuvent dé«
terminer les élémens des corps composés ^ è
jMfiaer même à travers des agens chimiques
pour lesquels ils ont une grande affinité. Ainsi ,
^and on se sert de trois vases , en mettant dji
sul&te de potasse dans celui, qui communique
avec le côté négatif de la batterie^ une solution
d'ammoniaque (qui a beaucoup d'affinité pour
Facide sulfurique ) dans le va$e du milieu, et
de l'eau dans celui qui communique avec le
côté positif, Facîde sulfarique quitte la capsule liégatiye , traverse Fammoniaque , et se rassemble dans la capsule positive. On peut modifier cette expérience , en substituant un acide à Fammoniaque : le sul&te de potasse étant alors rendu positif, la potasse traversera 1 acide pour se rendre au fil qui communique avec la surface négative. D'autres sek ont fourni des résultats analogues; seulement on ne put téus^ sir, lorsque le fluide intermédiaire formaitavec la substance transmise un composé insoluble; ce qui eut lieu quand on essaya de fiûre passer la baryte à travers Facide sulfurtque , ou bien Facide sulfurique à travers une solution de baryte.
Il est probable que c'est k Fanéantissement momentané de quelques-unes des propriétà du corps transmis, qu'il Ëiut attribuer Fabsence de toute action chimique entre lui et leslicjtii- 9çs interposés ; et c'est peut-être aussi la cause 4'où dépend la transmission invisible des gax. Les acides et les alcalid peuvent en effet tra** verser des couleurs végétales trè&âensfbles sans les. altérer. Pour mettre ce &it bors de doute, prenez trots capsules de verre disposées comme il a été dît précédemmertt. Vous remplirez la capsule du iliiliéu et celle qui doit communiquer au fil pcfsitif , arec Finfusion de chou rouge ;
dans ladwnière, à laquelle répondra le fil néga* û(f vous mettrez une dissolution de sulfiite de soude ; vous les ferez ensuite toutes communiquer ensemble aumoyen'de coton mouillé ; après quoi elles seMnt placée» dans le circuit voltaïque :: la - teinture de la capsule positive deviendra bientôt rouge , et prendra une saveur fidrtement acide. Une analyse plus exacte a prouvé que ces deux eâets étaient dus à Tacide sulfurique/ qui> po^r se porter vers le fil positif, a nécessairement passé à travers le vase du milieu » Sails faire éprouver aucun changement à la couleur du liquide qu'il contient. En renversant les communications établies entre la batterie et les capsules extrêmes, la soude peut' être transpoi^e de la même manière , se rassemUer dans l'eau co^ lorée de la capsule négative ^ et la verdir sans qu'aucun effet apparent se manifeste dans rinfu$ion intermédiaire , k travers laquelle cet aleali a néanmoins passé.
La singularité de ces phénomènes, et l'uni-^ fbrmité constante de leurs résultats, montrent^ de la manière la plus évidente , ^e ï^électricité Toltalque est douée dé quelques âteultés ana^ logaes à celles d'où dépendent lissr actions haiHtaelles de l'attraction chimique. Lés extrémités opposées df la batterie paraissent avoir une affinité partic^ière pour différens corps
simples; adnsi les substances iaflammables, les alcalis , les terres .et les oxides > sont constamment appelés vers le côté négatif : Toxigène y le chlore et les acides , ^cars le càté posîti£ Maintenant, sil'on conçoitqueces phénomènes dépendent de l'attractioa électrique , on ne pourra s'en, rendre compte , à moins que de supposer les substances lAtirées , douées d'une électricité naturelle contraire à celle de la sur&ce dont elles se rapprochent : or, on ne peut aisément admettre une telle hypothèse , sans reconnaître qu'il y à identité eptre les attractions chimiques et électriques, ou, eu d'autres termes, qu'ellefidépendent d'une même cause qui, dans up cas, agit sur les masses, et dans l'autre sui* les particules. Le célèbre j^y« sicien à l'habileté ^t à la persévérance duquel nous sonmies redevables de la connaissance de ces faits , cite plusieurs phénomènes qui vien^ nent à l'appui de cette opinion ; et , pour établir une hypothèse , il a fait preuve d'autant de talent, qu'il en avait déjà montré pour découvrir des vérités importantes.
Si Içs fils qui communiquent avec les extré<mités de la pile de Yoita ^nt plongés daos
l'eau, et maintenus à une certaine distance Tau de l'autre , le liquide sera décomposé : l'oxigène se rendra au côté positif ^ et l'hydrogène au côté négatif. Il faut donc supposer qu'ils sont
naturellement électrisés y Ton négativement et l'autre positivement : en conséquence^ ils s^attî* rent, et, en se réunissant , fojmentde Teau dotit rélectricité est nulle ; ce qui doit être, puisque ses élémens étaient daihs des états électriques opposés. Or, la combinaison' de roxigène avec l'hydrogène est déterminée par un pouvoir attractif qui a toujours la même énergie. Si donc on oppose à ces gaz une puissance qui agisse pins fortement sur eux , ils devront se séparer. On peut, en augmentant le nombre des disques de la batterie de-Volta ^ rendre ses extrémités respectivement positive et négative^ à tons les degrés possibles. Lorsqu'on plonge dans f eau les bouts de deux fils en communication avec les pôles d'une batterie , si on les suppose plus fortement électrisés que ne le sont les élémens du fluide , ce dernier sera nécessairement décomposé > et chacune de ses parties constituantes se dirigera vers celui des fils dont l'électricité est opposée à la sienne. Les gaz, ainsi attirés dans des directions contraires , se dégageront ou se combineront avec les fils, s'ils ont de l'affinité pour eux. Ainsi, quand le métal qui communique au côté zinc de la pile peut aisément se combiner ziéc l'oxijgène, il ne se dégage aucune p6îiti6iDf'3é ce gaa ; niais il se forme graduellement une cër'
taillé quantité d'oxide.On a également remarqué qu'en se serv^int de tellurium pour éta^blîr la communicatian entre l'eau et^le pôle négatif de la pile y on obtenait, un c<m>posé solide formé d'hydrogène et d'u^e portion du métal employé comme cgn4uct^ur.
Les décQmposi^ons auxquelles donne lieu l'appareil voltaïque paraissent très -faciles à concevoir^ quand on les considère sous ce point de vue ; et le raisonnement que l'on a &it relativement à l'eau peut s'appliqi^er à beaucoup d'autres substances.Les corps qui ordi nairement se portent vers le fil positif contiennent la plupart de l'oxigène^ ou ont des propriétés* analogues : oii peut donc les regarder comme , |3tant naturellement dans le xaéme état élec^ triquf; (négatif); et lessubstancesquise dirigent vers le pple iiégatif ^ spnt principalement analogues 1^ l'hydrogène y sqit parce qu'elles soat réellement comj^ustibles, on qu'elles contiens nent une portion con^déi-able de matière inflaxiLinpiable : dès^ors on peut admetlre qu'elles o^t la n^ême électricité naturelle (poâtive )•
^ est possible i dans quelques circonstances; de rendre . évidentes ces facultés* électriques j(^4urell(;f »: T(>n<4^cz quelques cristaux d'acide bfçmpiqpe^ q^ajique^ ou autre acide solide^
av^p nn 4^^¥^«49 in^t^î^^^; <p^ ▼ous
rez ensuite sur le plateau collecteur de rélectromètre condensateur. Après le contact , reur yersez son plan mobile, et alors les feuilles s'écarteront à raison d'une électricité positive. Il parait donc raisonnable de conclure que Tacide est négatif^ ce qui s'accorde avec Fhypothèse qui a été avancée. Répétez cette expérience en substituant aux acides, de la chaux, de la strontiane ou de la baryte sèches ; vou^ trouverez que ces substances sont positivement électrisées ; et on obtiendrait probablement le même effet avec les alcalis , si ce n'est que l'attraction qu'ils ont pour l'humidité nuit aux résultats (Si).
On peut encore remarquer que les corps C4« pables de former pue combinaison voltaïque active , sont la plupart susceptibles de Sj9 combiner chimiquemeqt , quand leurs par^ ties peuvent librement se mouvoir; ce. qui est surtout remarquable relativement aui$ combinaisons des différens métaux. Çeuiç qui^pnt la p^ forte tendance pour ^'unif ^ l'oxigèoe deviennent positif, eu égard k cem qui agissent moins énergiquement sur cette suW tance : la même chose arrive avec le SQiffrf et lesmétaux, Içsacides et Ips alcalis. Aî^^4^P^u^<K combinaison fer, cuivre etacide^ étendue d'eau.
le fer est le métal le plus îfiflueneé par Inaction chimique, et il est positif eu égard au cuivre; mais dans une combinaison fer , cuivre et sulfure alcalin , lé cuivre , éprouvant l'influence la plus grande, est alorspositif eu égard au fer. Les substances qui' s'électrisent par leur mutuel contact, perdent cette faculté aussitôt qu'on les combine entre elles; ainsi, le cuivre et le zinc, quand on les associe, donnent des signes d^électricité qu'ils ne manifestent plus lorsqu'ils sont alliés : il faut en dire autant du soufre et du cuivre , du zinc et du mercure.
On peut, en quelque sorte, rendre sensibles les énergies électriques naturelles, au moyen d'une expérience , d'abord imaginée par le professeur Lichtenberg, et ensuite perfectionnée par MM. Cavallo et Bennett , qui len Ont donné une explication satisfaisante.
. Exp. 9. Procurez-vous un plan résineux de dix-huit pouces de diamètre et d'un demi-pouce d'épaisseur (*); promenez d'abord, sur une portion de sa surface, le crochel dune petite bouteille chargée négativement , puis sur luie
'('*) On peut le oonstruire en mêlant ensemble cinq livres et résine , une demS-lîvre de cire .et deux oac<es de noir de fumée. Ou verse U mâange sur* une planche ayant un bord qui environne et retient la composition tant qu'elle
autre portion le crocbet d'one seconde bouteille positivement électrisée. Mettez le plan dans une situation verticale, et projetez sur sa surface, au moyen d*un soufflet à poudrer, un mélange de minium (deutoxidede plomb) et de fleurs de soufre : les poudres mélangées seront séparées par les difiërentes électiicités déposées à la superficie du plan résineux.Le minium s'atta* cfaera aux parties touchées par la bouteille négative, et la fleur de soufre à celles qui ont été mises en contact avec le crochet de la bouteille positive : les figures que représentent ces poussières sont très<urieuses, et elles ont toujours un carac^ tère différent.On peut les varier d'une multitude de n^anièresplus ou moins agréables, en formant des lettres ou *autres figures avec les crochets de bouteilles chargées., ou bien en communiquant {'électricité au plan résineux , au moyen de conducteurs de formes appropriées.
JLes électricités contraires développent, pour opérer la séparation du mélange , une influence qui ne peut provenir que de la diversité des état^ électriques ^/ctuels des poussières. Cest ■ ■ »
est duiJe. Pour faire disparaître les espèces de vësîcuîes qui se forment sar A surfare , od présente frëquemment )e plan au fea , et on le laisse ensuite refroidir' après chaque applicalioa de h chaleur.
ce qne M. Cavallo a 1^ premier découvert , et ce que Ton peut mettre ainsi en éridence.
Exp. lo. Mettez^ sur la partie supérieure de rélectromètre à feuilles d'or ^ un large disque de métal , sur lequel vous projetterez de la fleur de soufre , soit en vous servant d'une bouteille dégomme élastique, d'un soufflet à poudrer, ou même en la faisant passer à travers un sac de toile claire. L'électromètre manifestera bientôt l'électricité négative. Détruisez la divergence des feuilles d'or, enlevez le -soufre et répétez l'expérience avec du minium qui préalablement aura été desséché; l'électromètre indiquera alors des signes d'électricité positive.
* Je ne cite ce dernier résultat que .d'aprèsl'autorite de M. Bennett ('^) ; mais il est remarquable que les diverses espèces de minium que j'ai jusqu'ici essayées, produisent de l'électricité négative quand on les projette à la partie supérieure de l'électromètre, quoique d'ailleurs , dans l'expérience de Lichtenberg , elles soiej[it attirées par la surface électrisée négativement. On ne peut autrement expliquer cette anomalie ; qu'en supposant que l'électricité du
{*) Voyez «es nouvelles expëriences sur réiectricîtëf p. 26, ou les Transactions philosophi^es pourrannée 1787, vol. LXXVli , p. 28.
miniam est dijBESérente lorsqu'il est projeté conjoiatement avec une autre. poussière. J'insiste sur cette circonstance , parce que la séparation du mélange de minium et de soufre^ ou de minium et de résine , a constamment eu lieu quand je Tai reçu suc une surface chargée avec les deux espèces d'électricité; mais le minium^ le soufre ou la résine sans exception , lorsque je les ai employés isolément, ont toujours communiqué de Félectricité négative à Télectromètre.
Le soin que M. Bennett a mis dans ses expériences , la conformité qui se trouve entre le plus grand nombre des résultats qu'il a obtenus et ceux qui me sont propres, me portent à croire que le miniunn dont il a fait usage produisit réellement lefTet indiqué, et que la différence ^e j'ai observée à cet égard résultait de la diversité des procédés suivis dans les manufactures. Dans le Derbyshire, où réside M. Bennett, on fÀii le minium en oxidant directement le plomb; taïidis qu'une portion considérable de celui que l'on vend à Londres est fait, dit-on ^ avec de la litharge , et est regardé comme moins pur^ Cettedifférence peut , jusqu a un certain point, servir à expliquer la variété des résultats ob* tenus par M. bennett et par moi ; mais elle ne peut , en aucune sorte , éclaircir ce phénomène
singulier d'une poussière électrisee négativement , qui se porte sur une surface négative, lorsqu'à une égale distance d'elle il y en a une qui est positive.
U est encore d'autres analogies qui peuvent servir à étayer l'hypothèse d'une énergie électrique propre aux diverses substances. Ainsi une émission plus ou moins abondante de lumière et de chaleur accompagne quelquefois les actions chimiques «et électriques, et leur développement est d'ailleurs également £atvorisé par Télévation de température. Mais un &it bien reniarquable, est laÊiculté que possède rélectricité d'activer ou de sqspendre l'influence habituelle de l'affinité chimique: l'acide nitrique, par exemple , agit Fortement sur le cuivre ; or, conformément à l'hypothèse ci-dessus énoncée, c'est une conséquence de l'état positif du cuivre , eu égard aux acides (i^) , et l'expérience montre qu'en affaiblissant cette énergie positive , l'action est réellement diminuée ou suspendue.
Exp. II. Faites communiquer , avec le côté
(*) Oq a TU qtfe les métaux sont pCKMlîfs ou négatifs , relatÎTcment les uns aux antres / h peu près dans l'ordre de leor iffioité pour Foxigèvr; mais ils sont tous positiCi eu égard aux acides , et négatifs par rappqfl 9m «kalis.
positif d'une pile de Vol ta, un fil de platîae dout vous plongerez l'autre extrémité dans un verre rempli d acide, nitrique étendu d'eau ; un fii de cuivre sera mis ea contact avec le côte négatif de l'appareil , et , pour compléter le circuit, se rendra dans le même vase : l'acide ne développera alors sur le cuivre qu'tpie action extrêmement faible ; car ce métal , à raison de sa communication avec la pile, est dans un état électrique négatif^ ce dont on peut en quelque aorte acquérir la preuve > puisque, si l'on interrompt le circuit , le fil de cuivre sera prompte* ment dîssouis. , .
On peut, à l'aide d'un procédé semblable; opérer la combinaison de deux substances qui n'ont aucune affinité l'une pour l'autre. Parmi les nombreux exemples qui viennent à l'appui de cette assertion , je citerai le suivant comme l'un des plus simples.
Exp. 13. Mettez en communication^ avec le pôle positif dune pile voltaïque, un vase que vous remplirez avec une dissolutioi^ de sulfate de cuivre ; vous plongerçz dans ce liquide une lame d'argent ; et après qu'elle y aura séjourné pendant un certain temps,' vous vous assurerez qu'elle n'a subi aucune altératipn.: en la faisant alors communiquer avec le pôle négatif, au
bout de quelques minutes , elle sera recouverte de cuivre.
Plusieurs substances métalliques qui , lorsqu'elles ne sont point en communication avec les extrémités de la pile de Volta, n'ont aucune affinité pour certains métaux, peuvent cependant, de la même manière, servir à les revivifier de leur dissolution dans les acides.
L'objection la mieux fondée que l'on puisse £iire aux conséquences déduites de ces phéno^ mènes, paraît être le très-léger changement électrique nécessaire à leur production : car ils ont lieu lors même qu'il n'y a qu'une seule couple métallique pour les «déterminer , et, à cet égard, il suffit de deux minces fils de métal : cependant, dans ce cas , on ne saurait recon« naître la présence d'aucune électricité , mêipe en se servant des instrumens les plus délicat^.
£xp. 1 3. Si on plonge dans un verre conte^ nant de l'acide muriatique étendu d'eau, deux fils , l'un d'argent et l'autre de zinc , en telle sorte qu'ils soidnt à une petite distance l'un de l'autre , le fil de zinc fournira un courant rapide de gaz hydrogène , et celui d'argent ne présl^ntera rien de particulier : si Ton met en contact les extrémités qui sont hors l'acide, ce que l'on Mi en les tortillant ensemUe , la quantité d'hydrogène fournie par le zinc dimi-
tinera , et des bolles se maaifesterbnt à rextrë-*' mité du fil d'ai^ent.
Si ron répète cette expérience avec des Sis de 2inc, de. fer ou de cuivre opposés à de For et plongés dans à^ Facide nitrique affaibli.^ on observeralemémephénomènejmais alors il se dégagera du gaz nitreuxl
£xp. i4« Si vous plongez dans une dissolu-* lion de cuivre un fil de fer et un autre d'argent l le premier sera bientôt recouvert d'un enduit cuivreux, tandis que le second n'éprouvera aucun changement; mais lorsque l'on aura mis ces fils en contact, en les tortillant ensemble par leurs extrémités supérieures , l'ar-^ grâft se recouvrira promptement de cuivre revivifié.
On pourrait £ûre de semblables expériences, en se servant d'un fil de sine et d'un fil d'ar* gent plongés dâua des dissolutions de plomb ou d'étain..
Le docteur WoUaston , auquel nous sommes redevables des deux ex][^ëriénciés que nous veinons de décrire > a proposé de les expliquer de la manière smvaite. cr Qnandion eknjdoSe de Feau cohjoiiitement avec dès* fik tnëtalH'* qnes, pour fermer le: circiuk entré tes deux extrémités d'une pite , aus^/)it que l'énefgîe de Tappaseil est suÉSsante pour oxider l'un des
4oo
fils , celui qui est en contact avec Veilréaixti opposée fournit du gaz hydrc^ène.
» Puisque , danâ cet exemple particulier, le dégagement du gas hydrogène parait dû à l'influe nce qu'exerce rëlectricitë 9 il est probable que^ cl^ns d'autres circonstances, la présence de cet agent peut aussi être nécessaire ^ la formation 4e c^ gaz. Il paraîtrait donc que {tendant la flisaojution d'un métal . et lois* fue l'acide agit sur lui, il y a de l'électricité développée, et que la production du.gv kjdrogène, même dans ce cas, résulte d^un montyement électrique qui a lieu entre le liquide et le métal.
>i La treizième expérience nous a de jixa
fait voir que le zinc peut décomposer l'eaa
sans être en contact avec aucun autre métal;
AQUS n'avons d'ailleurs point de moti& pour
Supposer que la communication établie avec
l'argent développe aucune nouvelle fiicalté;
niais tout no^ porte à croire qu'elle agit sim-
plementpoup tran^teett^e l'électricité, et qu'elle
çtétermiioe ainsila formation du gaz kydn^ène.
: M Le. fil.de /te, dont nousavions Eut usage
dans la quatorzième expérience , jèiiit parlai-
mêjfne de la .fecnilié ^ piiédpiter le cuivre; ce
<|ui , je :1e rçrqswne , provient . de l'électricité
4évelopp«e.pe»49ntaa dissolution; tt, ainsi qofi
4oi
i3aiis Texemple précédent , c'est en conduisant rélectrîcîté que l'argent acquiert la propriété de précipiter le cuivre à l'état métallique (*). » Nous avons rapporté , page 212, les expé* riences au moyen desquelles le docteur Wollaston a prouvé que l'électricité négative , développée par une machine ordinaire , agissait par attraction sur l'alcali et déterminait la précipitation du cuivre à la surface de l'argent : cet habile physicien pense que ces faits sont également propres à &voriser l'opinion qu'il a émise , et à prouver que Foxidation est la première cause des phénomènes électriques. J'avouerai qu'ils me paraissent plutôt contraires que favorables à une telle supposition; car, dans l'expérience où deux fils métalliques différens sont mis en contact , ils produisent l'un et l'autre le même effet chimique : cependant , s'il arrivait qu'ils manifestassent quelques signes d'électricité, Fun serait positif et l'autre négatif; c'est ce que prouvent toutes les expériences tentées jusqu'à présent avec des métaux hétérogènes combinés. Il est également bien connu que^ si deux fils métalliques, qui n'ont aucune action sur le flaide dans lequel ils sont plongés , sont res-
(*) Transactions philosophifpies de 1801 1 Tol. XCI, pag. 4^7 et iuiyantei.
pectivement rendus positif et négatif, ils produiront des effets chimiques différens.
Dans la même hypothèse, l'effet chimique produit par le fil d'argent est attribué à l'électricité que lui communique le zinc, et de plus on prétend que nous n'avons aucune raison pour supposer qu'une nouvelle faculté quelconque puisse être développée par le contact des métaux hétérogènes. Or , si c'est réellement là ce qui arrive , toute communication quelconque établie entre les substances métalliques , devrait être la seule condition nécessaire pour développer le pouvoir chimique de l'argent; mais il en est tout autrement : la communication ne doit point être seulement conductrice , il faut encore qu'elle soît mêlai' ligue; et même , dans ce cas, il ^le se manifesterait aucun effet chimique , si les fils n'étaient pas plongés dans un même liquide , ou dans deux portions séparées de ce liquide, entre lesquelles on doit alors établir une communica" Hon conductrice.
Exp. i5. Unissez, en les toilillant ensemble, deux fils, l'un de zinc et l'autre d'argent ; vous «n formerez un arc composé qui vous servira à établir une communication entre deux verres remplis <i'une dissolution de cuivre. Le zinc , placé dans Tun des vases ; attirera immédiate-
ment le cuivre , mais ne commualquera point cette faculté à l'argent plongé dans l'autre vase ; et cependant ces métaux sont intimement unis. Sans changer la disposition de l'appareil, établissez entre les deux verres une seconde communication au moyen d'un métal quelconque , excepté l'or et le platine : l'argent sera immédiatement recouvert d'une couche de cuivre, et continuera à le précipiter de sa dissolution aussi long-temps que subsistera la disposition actuelle de l'appareil; or, la seule condition qui paraisse avoir déterminé l'influence chimique de l'argent , est la nouvelle communication établie entre les verres , Inde* pendanHnent de celle qui déjà avait lieu au 'moyen de l'arc composé. Il parait donc que les métaux associés n^peuvent pas servir comme conducteurs de l'agent qui détermine les effets produits : en effet, s'ils le faisaient , il serait diiEcile que , dans une batterie voltaïquc , l'ac* cumulation des plaques produisit une augmentation de puissance.
Cette expérience ne fait connaître aucune des causes d'où dépend la puissance électrique ' de l'appareil de A''olta; mais elle prouve que Fassociatlon 4e trois substances différentes est essentielle pour qu'il puisse produire des actions chimiques; et on pourra renaarquer que, sons
ce rapporti nos résultats sont (Taccord arec quel* ques expériences faites parM.Deluc relativement aux combinaisons efficaces de la pile yoltaïque. Ce célèbre physicien a fait voir qu'on ne pouvait , avec cet appareil (quelle que fût d ailleurs isa disposition) , produire aucun effet chimique^ Il moins qu'on ne se servit de deux métaux et d'un liquide intermédiaire. Ainsi , dans la dernière expérience y le zinc , Taisent et une dissolution furent inaciifs , quoique en contact les tins ai^ec les autres f jusqu*d ce que lejluide devînt le moyen de communication entn les •extrémités libres des métaux combinés.
Les résultats que nous avons obtenus dans la quinzième expérience , auraient également lieu , si les deux verres , qui contiennent la dissolution métallique,communiquaient au moyeu d'un conducteur humide quelconque ; mais la Êiculté chimique du fil d'angent sera d'autant moindre, que ce conducteur aura une longueur plus considérable; et, en général, dans ces sortes d'expériences , l'arc composé exercera sur le fluide intermédiaire une influence d'autant plus énergique , que l'intervalle qui sépare ses extrémités sera moins étendu. Aussi , lors- •que, pour opérer des décompositions chimi- <pies, on fait usage de l'appareil de Volta, les l>outs des fiU conducteurs doivent être éloignés
Fun de Fautre à uue distance plus ou moins considérable, suivant que Fon désire obtenir une action plus ou moins intease.
£xp. i6. M. Sylvester a rendu sensible l'effet dont il s'agit^ au moyen d'une combinaison voltaïque très-simple i Fappareil est représenté figure i^i. On remplit d'acide muriatique très« affaibli tn vase de verre cylindrique et étroit ; à travers un bouchon qui sert à le fermer, pas« sent deux fils de métal; l'un, de zinc, est droit et a peu de longueur ; Fautre , plus long et re^ courbé, est de platine ou d'argent. Ce dernier tourne à frottement dans le bouchon , de ma« nière que Fon peut à volonté le mettre en contact avec le zinc, ou bien l'en écarter. Lorsqu'ils sont éloignés, le zinc seul agit; mais, aussitôt qu'ils se touchent, le platine ou l'argent se recouvre de bulles qui paraissent plus promptement, et en plus grande quantité, vers le point S et le point C, dont le fil zinc est séparé par une couche moins épaisse de fluide.
Une simple combinaison voltaïque, malgré l'obstacle qui peut résulter de la distance, continue à produire son effet, lors même que répaisseur de la couche du fluide interposé est considérable. Si on remplit dacide muriatique affaibli un tube de trois pieds de long , fermé à $es deux extrémités par des bouchons à travers
lesquels on fera passer, d'une part un fil de platine et de l'autre un fil de zinc : lorsqu'on les fera communiquer, des bulles se manifesteront vers le fil de platine. Dans le cas où le tube serait recourbé , Teffel serait moins prompt; mais il se manifesterait constamment. Pour m'en assurer , j'ai pris deux tubes semblables de dix-huit pouces de long-, je les aï réunis par un tuyau court et flexible , de manière qu'ils formaient un tube de trois pieds, ayant un joint à sa partie moyenne : cette disposition me permettait d'employer cet appareil, soit comme un tube droit , ou comme tin siphon, aux branches duquel on pouvait donner toutes les incliuaisons possibles. Je plaçai aux extrémités de ce tube, d'un côté un fil de zinc, et de l'autre un fil de platine , et je remarquai que toutes les fois que leurs bouts furent mis en communication au moyen d'un fil métallique, l'hydrogène parut bientôt à l'extrémité du fil de platine ; effet qui avait lieu plus promptement, lorsque le tube était droit, ce qui semblerait indiquer que la cause à laquelle cette combinaison donne naissance , agit plus rapidement à travers une colonne d'un fluide qui est en ligne droite , que lorsqu'il a toute autre direction.
Nous avons précédemment vu qu'un mclal,
teou en dissolution dans un fluide interposé, est revivifié par le fil qui , dans d'autres cir* constances , émet de Fhydrogène ; et nous avons également pu remarquer^ d'après les effets produits par Içs fîls d'argent et de platine, que des métaux qui^ lorsqu'ils sont seuls, n'exercent aucune action chimique sur le fluide dans lequel ils sont plongés, peuvent cependant le décomposer quand ils sont associés à un autre métal. Bien que nous soyons encore loin de concevoir ces phénomènes, néanmoins ils peuvent servir a éclaircir quelques effets chi« miques, qui auparavant étaient moins intelligibles encore. Si , par exemple , un fil de zinc est plongé dans une dissolution de plomb , ce dernier sera revivifié , et présentera une végétation métallique qui s'accroitra graduellement , les particules métalliques nouveller ment précipitées, se plaçant toujours aux extrémités de celles qui Font été d'abord. On peut aisément expliquer comment les premières quantités de plomb se précipitent; l'acide qui tient ce métal en dissolution ayant une plus forte attraction pour le zinc, en dissout une partie , et dépose sur sa surface une quantité correspondante de plomb; mais l'opération continue, de nouvelles quantités viennent se joindre à celles qui ont été primitivemeni
revivifiées^ et se déposent à leurs extrémités les plus éloignées du zinc , tandis qu'elles sembleraient devoir plutôt se précipiter immédiatement sur ce métal , et contribuer ainsi a Faccroissement de la végétation qui a été d abord formée. On conçoit maintenant pourquoi on obtient un résultat contraire : les particules de plomb déjà revivifiées forment , avec le zinc et le fluide environnant^ une combinaison voltaïque , efiet qui est analogue à ce qu'on obtient dans d'autres circonstances.
Exp. 17. Étendez quelques gouttes d'une dissolution d'argent sur un plan de glace , à la surface duquel vous mettrez'^ à peu de distance l'un de l'autre , un petit morceau de platine et un semblable morceau de cuivre : il se formera une végétation aux environs du cuivre ; et on ne remarquerariendesemblable vers le platine; mais^ si on les met en contact l'un avec l'autre, il en résultera une combinaison voltaïque qui déterminera une belle végétation d'argent métallique a se former autour du fil de platine.
On obtient de semblables résultats en employant des fils de zinc et de platine avec une dissolution d'étain ; mais, après que le contact a eu lieu , il faut encore beaucoup de temps pour que la végétation qui se développe autour du fil de platine devienne sensible*
Poar le snccès de ces expériences, il n'est point absolument nécessaire d'établir un contact immédiat entre le métal oxîdable et la dissolution métallique; il faut seulement quil y ait un circuit vohaïque j formé de deux métaux hétérogènes et d'un conducteur humide.
£xp. 18. La figure ^2 représente uo tube de
yerre , à la partie inférieure duquel est fixé un
morceau de vessie suffisamment serré pour
contenir un liquide. Un. fil de platine traverse
un bouchon adapté à la partie supérieure de
ce tube , que l'on remplit avec de l'acétate de
plomb ; après quoi on le place dans une petite
capsule de zinc, contenant de l'acide muria-
tique étendu d'eau. Lorsqu'on établit une com^
munication métallique entre la capsule et le
fil de platine, ce dernier se recouvre de plomb
sous forme de cristaux brillans. Dans ce cas,
le métal oxidable n'a aucune communication
directe avec la dissolution métallique, si ce
n'est au moyen du fil de platine d'un côté et
de la vessie mouillée de l'autre ; mais , d'après
la quinzième expérience , on peut obtenir un
semblable résultat, lors même qu'il n'existe
pas d'autre connexion que celle qui est établie
à travers le métal.
EsLP. 19. Emplissez deux verres semblables , ron avec une dissolution d'argent, et l'autre
4io-
avec de lacide murîatique affaibli. Faites-lei communiquer par un arc composé de fils me* talliquesi zinc et platine, le premier étant plongé dans l'acide muriatique , et le second dans la dissolution métallique. Introduisez dans l'un et l'autre verres les extrémités d'un nouvel arc formé d'un fil d'ai^ent recourbé; au bout de quelque temps , le zinc sera entièrement dissous y et le platine recouvert de petits cristaux d'argent métalliques qui , si on les regarde à la loupe y offriront un bel aspect.
Conformément à l'hypothèse qui admet une énergie électrique y tous les phénomènes de décomposition et de transport sont déterminés, non-seulement par les électricités opposées que présentent les fils de métal à lendroit où le circuit est interrompu , mais encore par les énergies électriques , que l'on a supposées être naturelles aux élémens de tout corps com« posé. Nous parlerons plus tard de ces éner* gies ; il suffit , pour le moment , d'observer que l'existence de celles qui ont été admises pour l'oxigène et l'hydrogène , repose uniquement sur les phénomènes que présentent la séparation de ces gaz , et elles n'ont d'ailleurs point paru susceptibles d'être ultérieurement prouvées : cependant , à raison de l'importance et de rétendue des actions que ces corps exercent^
je penserais qu'une démonstration serait absolu* ment essentielle, avant que de pouvoir accorder quelque confiance à l'exactitude des données sur lesquelles repose cette hypothèse. Eu égard au pouvoir de l'appareil voltaïque, ne pourraiton pas demander : Avons-nous uue entière certitude que , dans un circuit interrompu, Fétat électrique opposé des fils métalliques soit une condition indispensable pour qu'ils exercent des actions chimiques? Après avoir examiné tous les phénomènes, je crois qu'il n'existe aucune raison plausible pour admettre cette conséquence. Il n'en est évidemment point ainsi lorsqu'il s'agit de l'électricité ordinaire : en effet , la plus forte électrisation artificielle que l'on fait subir à un appareil voltaïque, n influe en aucune manière sur sa puissance chimique. On pourrait néanmoins observer que la faculté électromotrice de cet appareil est trop énergique pour être sut^assée par l'action de nos machines ordinaires : mais où est la preuve de cette assertion? Quand une pile est ëlectrisée par communication au moyen d'une machine ordinaire, tousses effets électriques habituels disparaissent ; il n'y aurait donc que la stabilité des effets chimiques qui pourrait faire croire que les premiers ne sont point anéan-
iîs. Or , une telle conséquence serait ëvidem-' ment un cercle vicieux.
' Le docteur WoUaston est parvenu à produire des effets chimiques , en se servant d une machine à cylindre , dont il modifiait Faction de manière à imiter, jusqu'à un certain point, l'appareil dont on se sert pour les décompositions voltaïques.Desfîls demétal mis en communication avec les conducteurs opposés, donnaient lieu a des résultats différens, ce qui établit un rapport entre les effets de la batterie voltaïque et ceux que produisent nos machines électriques ordinaires; mais cependant ce n'est point là une démonstration de l'existence de ce que nous avons nommé énergie électrique. Les fils , à raison de la nature conductrice du fluide dans lequel ils sont plongés , ne peu^ vent jamais acquérir que des électricités opposées assez peu intenses , et probablement les phénomènes qu'ils produisent, dépendent d'une cause qui agit plus immédiatement que ne le ferait le courant de fluide électrique qui passe d'un fil à l'autre.
Lorsque l'on veut analyser ces sortes de phénomènes , il faudrait toujours se rappeler que la batterie voltaïque ne laisse apercevoir d'effets électriques que quand elle est isolée, c'està-dire^ lorsque ses extrémités opposées n^
communiquent point au moyen d'une subs-* tance conductrtce quelconque. Or , c'est abso* lument l'inverse relativement à son action chimique; elle ne se montre jamais ^ à moins qu'une communication conductrice ne soit établie entre les côtés opposés de l'appareil : il est donc, je pense , plus raisonnable de conclure que ces phénomènes dépendent plutôt de la circulation de quelque puissance particulière, que d'une différence imaginaire dans l'état électrique des fils métalliques. C'est , d'ailleurs, ce que les expériences semblent indiquer. Afin de prouver qu'il n'existe pas de relation entre l'état électrique des fils métalliques et les phénomènes chimiques qu'ils produisent, M« Deluc imagina un appareil dans lequel les extrémités des fils qui communiquaient aux surfaces opposées de l'appareil de Volta, étaient séparées par un troisième fil , également éloigné de Tun et de l'autre, et complètement plongé dans l'eau. Au moyen d'une disposition particulière, ce physicien s'était ménagé la faculté de pouvoir déterminer, dans tous les temps, l'état électrique actuel des trois fils. JLiorsque ceux qui communiquaient avec les extrémités de la pile étaient respectivement positif et négatif, le fil intermédiaire était neutre; cependant ses extrémités produisaient
laquelle on a eu recours, pour expliquer cette anomalie , est tout-à-fait insutUsante ; car des conducteurs qui sont voisins ne peuvent avoir de pôles , c'est-à-dire être positif à une extrémité et négatifs à l'autre , sinon par le dégagement momentané de leur élect^itité naturelle; ce qui ne peut avoir lieu que quand ils sout séparés par quelque substance non conductrice ; et personne n admettra que îeau , un fluide salé ou un mélange acide^ soient impro-^ près à conduire les effets électriques ou cài^ miques de V appareil de J^olta. Cependant les actions chimiques qu'il produit se développent dans ces fluides à chaque interruption du cir* cuit métallique.
Exp. 20, Procurez - vous quatre tubes de verre , longs de quatre à six pouces , dont le diamètre intérieur ait à peu près un quart de pouce. Recourbez-les en forme de la lettre V; emplissez-les avec l'infusion de chou; puis vous les disposerez y ainsi que le représente la fîg. 4^» et des fils de platine introdui ts dansleur intérieur serviront à former le circuit métallique interrompu : lorsque les extrémités de cet appareil auront été mises en communication avec les fils opposés d'une batterie voltaïque , bientôt la liqueur contenue dans les branches tournées vers l'extrémité cuivre de la batterie deviendra
verte , et celle qui est dans les branches opposées deviendra rouge. Si Ton établit ensuite, la communication en sens inverse , la liqueur qui avait été rendue verte passera au rouge ^ et , réciproquement \ celle qui était rouge de^ viendra verte.
Les expériences suivantes prouveront , je pense, que ces phénomènes dépendent toujours du mouvement de l'électricité qui passe du métal à Feau, et de l'eau au métal.
Exp. 31. Retirez tous les fils métalliques; à l'exception des deux qui occupent les ex«* trémités , et £iites communiquer les quatre si-» phons (remplis, comme précédemment, avec la liqueur bleue servant de réactif) ^ par trois arcs de coton mouillé ; lorsque les fils extrêmes auront été pendant quelque temps en communication avec les bouts opposés, de la batterie , la liqueur qui est dans les deux siphons voiuns de l'extrémité cuivre dieviendra entièrement verte , et celle qui est dans les deux siphons les plus près de l'extrémité zinc sera complètement rougi e. Il est donc probable que , quand le fluide électrique passe d'un métal à l'eau , il sépare Toxigène et l'acide ; quand , au contraire, il est transmis de Tj^au au métal, il dégage l'hydrogène, l'alcali ou les matières combustibles.
Çe^ quîîl y à de plus difficile à concevoir dans toutes les déeompositionsr qu'opère Tappa|%il toiteïi^pi^, c'est la forme intisibié sous laquelljS. il parait que les diffërens élëmens des corps coBtq>osé8 trayersent le fluide pour se rendre I comme d'eux-mêmes, aux fils opposés* II- est naturel de penser que l'oxygène et rbydrogèoe qui , dans quelques-unes de no& expériences^ se manifestent à une distance de trois pieds l'un de Tbutre , proviennent de la «léme molécule dVau; et^ en la supposant située près l!un ou' l!autre des fils> un de se$ élçmens ( oxygène ou hydrogène ) doit traverser toute la longueur du tube pour se rendre vers l'autre fil ; ce qu'il fait d'une manière invisible , puisque les^ gaz se dégagent à un grand intervalle , sans^ que le fl'uide intermédiaire éprouve aucune altération sensible.
Dans Fhg^pothèse d'une énergie. élfectriqde^ <m conçoit que Fhydrogène , k raison de son électricité positive naturelle ^* est attiré par lé fil négatif; et que l'oxygène se porte vers le fil posdtif y parce qu'il' est naturellement élecfrisé en sens contraire. Mbis ceci n'expliquepas comment lue mémci particule d'eau peut avmr ses élémens mis eti liberté à une si grande distance l'un de l'autre ^ et^ pour l'expliquer^ •suivant cette hypothèse ; il Êuidrait "nécessaire*
ment admettre que le liquide place' entre les* fifoeùt ses élëmetis en juxta-pdsiiiôn , comme le seraient' deux rangs parallèles de molécules , les unes d'hydrogène et' l'es autres tfoxygène. Quand la décomposition a lîèu, ces molëculfeô seraieirt albrs supposées glisser fes unes sur lès autreâ, dé manière que cHaque particnlè d'oxygène viendràît successivement' en contact arec différentes particules d%dit^ne^ ou, en d'autres termes, un atome d'bydtegèkie s^échapperaît dû fil négatif ^ et an méme^ moment une molécule d^xy^ène seratt attirée? par le fil positif; lès parUculès de l'utt et l'autre ga* , situées entre lès fils^ seraient:' donc toujours dans là même proportion', et auraienf seulement* cliang.é de place' (^1
Cette supposition me parait rendre la dîP Ûtvhé plus grande encore ; car elle^ admet' line- sérié de décompositions et dé recompositions, dont nous ti^avons point de preuves; e*^ il' serait «fifficilê dé concevoir qu'une telle" opération pût s'efièctuer, sans produire quèl^ cfues'moovemens apparens on quelques mbdir
(*J Vbjct Doct. Henry , sur \t$ Théofies de- rÉlec iridUé galvûâî^ue ; Hàémoires de Ktànchester y fbl ii, pBf^aoa \ ofk-JôUmal dé NtOahon , yol: 3 jr! oa^e a55
fîcations dans le fluide interposé. D ailleurs, cet effet ne peut avoir lieu quand les dernières particules d'un composé salin sont séparées, et se portent elles-mêmes vers des fils éloignés, ou même dans des vases différens ; car , dans cet exemple particulier , il est évident qu'on ne peut point admettre que les particules soient disposées sur des rangs parallèles.
Le docteur Bostock a proposé d'expliquer différemment ce phénomène. Il suppose que> vers le fil positif, l'oxygène et les corps qui ont avec lui quelque analogie, sont dégagés de leur combinaison par l'électricité qui s'unit avec l'un des élémens du composé, et traverse, conjointement avec lui, le fluide d'une manière invisible. Dans cet état de combinaison^ le fluide électrique attiré par le fil négatif se porte vers lui, et, à l'instant où il va le traverser , abandonne fhydrogène ou autre élément avec lequel il s'était provisoirement combiné ; et c'est alors seulement que ce dernier devient visible : cette idée est assez ingénieuse , mais elle n'est l^int exempte d'objections.
. I "". Admettre que le fluide électrique , au Kéu de développer son action sur la masse de certains corps composés , attire de préférence un de leurs élémens avec une force suffisante pour détruire la combinaison p c'est une sup-
position gratuite et qui n'a d autre fondement que les phénomènes qu^elle sert à expliquer.
a^. Regarder la transmission invisible d'une matière pondérable comme une conséquence de sa combinaison avec le fluide électrique , c'est une pure hypothèse bien difficile à concevoir , surtout quand la substance ainsi transmise est un métal (^).
Je ne crois point que^ malgré ces objections ; on ait encore proposé aucune explication plus plausible. En effet , elle est, à plusieurs égards , conforme aux phénomènes observés. Avec Tappareil voltaïque > on ne peut jamais opérer de décomposition que quand on se sert d'un fluide pour établir
('*'} D j a quelques aonëea que le docteur Bostock ëmît cette opinion; les faits étaient alors moins nombreux; aussi ne rappliqua «•t- il qtt*à la transmission de Fbjdrogène. L'explication donnée ci -dessus diffère donc, k quelques ëgards , de son hypothèse , et a dans le fond quelque rapport avec celle proposée par M. Cruiduhanks k une époque déjà éloignée. Voyez le Journal de Nicholson y in-4^y vôL it, page aSj , etc. Dans les Mémoires de cet ingénieux chimute , publiés dans le volume cité , on verra qu'il a développé le germe (si je puis me servir de cette expression ) des dits les plus importans qui ont été découverts depuis , relativement à Faction chimique de Tappardl voltaïque.
}a coi|imunication rentce I^ 61s ^^posës ; et presque toutes les «ei^peâences , aussi biea que la théprie i semblent indiquer l'existence d un courant qui se dirjge il'un fil vers l'autre.
Exp. 22. Prenez un lube de verre de dixhuit pouces , ou deux pieds de long , et d'un denii-|K)uce de diamètre ,; faites entrer dans son intérieur ( en les y fixant au moyen de morceaux de bouchon de fonne cubique ) une série de fils métalliques, ayant chacun un pouce et demi ou deux pouces de long (leurs esArémités devront être disantes les unes des autres d'environ un pouce ) ; emplissez le tdhe avec une dissolution de plomb ; «fermes ses extrémités au moyen débouchons traversa par un iil jde métal; mettez -cet «ppareil dans le circuit 4le la batlerie voltaïque^ et«n {ie,u de teno^ , les fils intérieurs auront leur bovt tOiurxié vens le c6té positif 4e la pile , Mcowirert 4'une végétation de plomb métallique , dont la direction parait indiquer le mouvement d'une puissance quelconque , traversant le tube du càté positif au coté négatif de la pile. ( Ployez fig. 440
Le chevalier H. Davy cite ime expàîence dans laquelle m vase plein d'eau , contenant quelques 4^oibules de mcsrcure ^ servk à établir
la commuaicatiob entre les ^xttétàités op<pmees d'un appareil ^>oteaï(pie formé de milit ^hqaes.f mak fiiî|ilelnent chaîné. Le mercure fut violemment agité ^ et il se forma une^por^ •tion d'oside qui 9 r< soùs ioMie dun courant » rapide^ se dirigea du pôle positif vers le » pâJe négatif. » Tant que la charge fut mo*- «dérëe^ il ne de d%ageaqpoint d'hydrogène; mais, quand son action devint assez énergique rpour détendîner un couiunt de ce >gaz , leh globules devinrent stationnaires^ comme si là -puissante qui avait prodiih le mouvement du -mercure éKiit neutralisée ptarThyArogène^ ou «nployée fK>ur 'Cn o)piér« le dégagtem^nt (^). Qudie que r^hiisse être da vnaie causedes pfaé^ nomèues cbimiques que produit ra{^reil dé Volta^seséflfetssootinvarialJiesj'ettoatesIes fois jquele circuitsera établi àtrav^rs'un liquide^ lefil .ccmdn'ctaur qui , s*3 >était isolé , affecterait iié«» ?gatirement lléleoiromètre ^ àttireia constam^ ment rbydrogène , les sid)8tances inilamma* -blés am les alealis ; et ie fil >oppa0é qui , dans l'état d'isolement , ^one des signes d'élec^ ttficilé posiÉftve , se convportera de la même madîère à l'égard de Foa3igène iet des acides. La of^ulatrité ée be8*>phénobièues a fait nahrè
(^) ^ËKmenrde chhme^ page 17a.
Tidëe de classer les substances chimiques; conformément à leurs relations électriques; et cette classification a été adoptée par J.-H. Dav]^ dans ses Élémens de Chimie.
L'infatigable Berzelius qui , le premier , pap rait avoir proposé cette 'division , a nonuné les substances que le fil négatif sépare constamment ^ électro-'posUiwes ; et celles qui pa« raissent vers le fil positif, éiedro ^négaiipes. Ces dénominations reposent entièrement sur \^ supposition que les molécules transportées dont respectivement électrisées en sens ioyerse du fil vers lequel elles se portent. J^ayouerai que , dans Tétat actuel de nos cofrâaissance s , cette nomenclature me parait trop hypothétique. Rien ne nous prouve y en .effet, Texistençe âe cette propriété essentielle de la matière que Ion a cru pouvoir désigner par les mots énergie etectrique naturelle. On ne peut certainement point regarcfer les 4ifrérentes espèceis d'électricités auxquelles donnent lieu. le contact et la séparation successif des. différent corps , comme indiquant qu'ils soient naturellement doués de fa« cultes électriques inhérentes à chacun d'eux. Ce résultat est plutôt analogue à celui de l'excitation ordinaire ; et lorsque deux subs« tances, après uncf telle opération^ manifestent
des électricités opposées^ ce phénomène résulte probablement d'un changement de capacité électrique déterminé par le contact de corps dissemblables. 9 et non pas des énergies naturelles qu'on leur a supposées. En outre y en répétant soigneusement ces expériences , j*ai trouvé que les résultats sont quelquefois contraires à cette hypothèse (^) ; et il faut aussi remarquer que nous avons un grand nombre d'exemples d'actions chimiques pures , dans lesquelles aucun indice d'effet électrique ne s'est jamais manifesté. Mais il est inutile de rien ajouter à ces objections : cette hypothèse a été modestement proposée comme une pro** babilité à laquelle sOn illustre auteur n*a ja* mais ajouté une grande importance ; cepen« daofles faits qu'il a découverts ^ en cherchant à la développer , ont par eux-mêmes une valeur si réelle ^ qu'ils commandent la recon^ naissance et Fadmiration de tout être pensant.
(*) Je ferai conniître, dans U cjiapitre suîyaat|. le r^-* ftultât de mes expëriences.
ÇHAiPITH'E IH.
Idées des nombreuses actions que peut exercer tap' pareil uoltaïque considéré comme moyen Hamr lyse chimique ; influence qu'il déyeJoppe relative' ment à rémission de la lumière. et à la producMi de la chaleur.
Xi'uJiiPORVixÈfdes actions que .produit lapîle jàe Yolta, la faculté '^'eUe^possède-de séparer les .'élémcns des ^corps cofi^sés^ et surtout .cette influence remarquable qui détenûoe certaines substances à se j)OPter constasuneot vers If s fils en communication avec ses pâles opposés:; toutes ces considérations remupss.pnt nécessairement du ei)g;tgerJes physiciens àfegarder cet apipareil comme un moyen d'ana^ lyse aussi prompt ^'avanh^eux. Déjii on la employé avec beaucoup de succès pour décompctser une classe nombreuse de substances chimiques, et on lui doit la découverte d'agens nouveaux et importons.
Les recherches du chevalier H. Davy (^) ont confirmé ce que déjà nous avaient appris les
(^) Transactions pUlosopliîqueS; année 18071p. 1 f etc.
nombreuses expériences de MM. Hisinger et Bers^lius .(^). l^'oxy^kne est rconstammenl .s4paré des^cpo^psés dans lesquels il domine y jpar le fil qui xépond à rextromité zinc de la pile;; et Tbydrogène ou autres substances de nature inflammable^ se portent vers .le ^ qui communique au coté cuivxe , où .souvient aussi on aw^ait remarqué que les alcalis ^ >ra^ semblaient : de là on .avait conclu )par :anar logie , que .probablement :ces substances conp tiennent une portion consîdénAle de ma;tièrf inflammable.
Cette supposition a été ;rénfiée .en l9o,7 rpsr le chevalier H. Davy-; il slassura ^u'un ;peti^ meorqeau de potasse ou de ^ude légèffement humecté, en l'exposant à l'air, et xnîs eatee deux conducteurs de .platine communiquant aux côtés opposés d un puissant appareil vol* taïque , fournissait une substance métallique ]»rtictflière fort inflammable , qui se manifes* tait au côté négatif de la pile , tandis que du gaz oxigène se dégageait du fil positif. De nombreuses expériences joxA prouvé qoe les alcalis sont réellement des oiâdes métal lignes gui ^ à quelques égards , différent ^par les pro- |>Qrtious de leurs parties constituantes^ La,po*
(f) Anoalcsde cbimîe » tome U, pagt 172, «te.
tasse contient^ en nombres ronds, six parties de base métallique et une «d'oxygène , ou ^ plus exactement , 0,86 métal et 0^14 oxygène. La soude est composée d'à peu près sept parties de métal et deux d'oxygène , ou 0^78 da métal et 0,22 oxygène (♦).
Le métal qu'on obtient en décomposant la potasse a été nommé potassium. S est plus léger que l'eau dans le rapport de 8 à 10; à la température ordinaire , il est solide , mais mou et plastique ; il se liquéfie à i5o degrés F (65, 56 C), et se réduit en vapeur a un degré bien au-dessous de la chaleur rouge ; sa couleur ressemble assez à celle de l'argent, mais il se ternit aussitôt qu'il est exposé à f air libre , et on ne peut le conserver que dans le naphtê (**) j son attraction pour l'oxygène esl
{*) Pour acquérir «ne conaaisflance paifaite des expé* riences relatives k la production de ces métaux , des propriétés qui les caractérisent , etc. , on pourra consulter nu Mémoire très-intéressant , inséré dans les Transactions pliîlosophiques , pour l'année 1808, ou Journal de NiduJson', volttfne XX , page 290 , etc.
{**) Le naphte estant huile très-légère, quelqaefobtno» parente , que Ton trouve presque 4 Tétat de pureté dans quelques partiel de la Perse } mais celui dont on se sert po«r ces sortes d^expériences s'obtient ordinaîremeut en disCiUinl
SI £orte> quil Fenlèyeà presque toutes les sabs* tances qui en contiennent , passe alors à l'état d oxide ^ et se convertit en potasse : quand on le jette dans Teau , il nage à sa sur&ce , prend feu immédiatement ^ produit une flamme mêlée de blanc , de rouge et de violet , et rend alcalin le liquide dans lequel l'expérience a été faite ; si, on le met en contact avec de la glace , il donne lieu a de semblables phéno* mènes -, chauffe modérément dans le gaz oxygène f il s'enflamme et reproduit la potasse ; il décompose toujours l'eau sur laquelle il agit, dégage l'hydrogène, tandis qu'il se combine avec l'oxygène et revient ainsi à son premier état. En ntesurant la quantité de gaz qu^un poids donné de potassium dégage de l'eau , on peut aisé<* ment, déterminer la proportion d'oxygèi^e pui se combine avec ce mqt^l pour former la po* tasse : ainsi , chaque grain de potassium produisant environ io6 pouces cubesdegaz hydrogène^ absorbe par conséquent o,55 d'oxygène.
On a nommé sodium le métal qui provient de la décomposition de la soude ; sa densité est à celle de l'eau à peu près : : 0,9548 : 1 ;
pliisîenn fois dans noé cornue une substance yisqueuso connoe sous le nom de pétroh,^ cl que Ton se procure dm tons les droguistes.
a a la couleur de Fargent , est moins^ (usîble que le potassium et' se ternit également lorsqu'il est exposé à l'air libre ; il' devient fluide k la température dé 200 F (95,55 C.) et* se i^ldten vapeur à une'f6rtis chaleur rouge ; àrla température ordinaire^ c'est un métal4nou dont on- peut aisément > avec un couteau , élendi*e un globule de manière à le réduire en une. feuille mince. Le sodium décompose foctàment l'eau^ nagea sa surfiaice, maïs- ne s'«nflamme pas; il' rend' ce fluide alcalin; et lorsqu^n l'analyse, on trouve qu'il- contient de là soude pure: Ce métal* agit sur beaucoup de substances- à peu près comme le potassium, mais avec moins < d'énergie : on doît% conse* quemment > le conserver* sous lé na|ACe. Quand' on le place à la suiiace de Taicide nitrique, ir s'enflamme et brAIe avec un grand éclat ; quelquefois métne il lance dés étincelles lorsqu'on le jette sur de l'èau chaude. En tenant compte ék volfaméi d'hydrogène que JGramit dé reau sur laquetteoA.&it-agîr UB^ poids- donné' de^ sodium > oa : peut* déter»^ miner eA quelle proportion- Poxygène^se^cem^ bine avec ce métal* potnrformer la-soude. Cepioeédé' est semblable' à celm que- nous 0?0os indiqué foat le petassitan (5:2).
Ces deux nouvelles substances métalfiqnes
g'uaisseat ayéc le mei^eure en différentes pro^ povtioD8> et forment dee amalgames' qui decomposent r^eait moins iraptdenfientqae ne le font* les métaux eoKHnémes. Ces* amalgames j^issenl sur toutes les autres substances métal* Kques , même sui! le platine;
On^ peut , avec dtt soin et^ de ràttention ^ opérer la décomposition- des- alcalts* au moyen' d une batleiie de- cinquante' paires dé plaques^ ayant trois ou quatre pouces en carré; mais les- résultat» sont alors- très^en apparens. Un appareil composé de deux* cents couples est en général très*-énergique , surtout s'il est mis en activité' par un acide affldblr contenant en* i4ron une partie defort acide niuriatique où nitrique unie k trente parties dVau. On place, sur une- plkquo d'argent ou dé platine , un moKeau'peu épais de soudeou de potasse caustique^; puis on le fbit conamumquer avec le côté négatif delà batterie : un fil formé de iSm ou rentre dn cesdeur métaiirrépond à l^xtrémité positive> et, par son- autre bout, est mis en communication avec la- surface supérieure de Talcali ; bientôt celte . substance se liquéfie au points de contact, et des globules métalliques paraissent alors dans lé voisinage du fil'ué^ gatif': ils sont d'abord très-petits , majs aug^ mentent' graduellement en dimension » jusqu'à
te qu^Uâ commencent a se recouvrir d'une couche d'alcali; il fatit alors les enlever avec la pointe d*un couteau , et les plonger aussitôt dans le naphte ; mais si , en faisant cette expérience , on se proposait seulement de faire voir la decomposition des alcalis , on pourrait de suite mettre le métal qui en provient en contact avec de Teau ou de l'acide nitrique. Quelquefois il arrive qu'aucun globule ne se manifeste ; néanmoins, si le contact a duré quelque temps I et qu'on enlève ensuite l'alcali » on trouvera des globules adhérens à sa surface inférieure. Lorsque laction de la batterie est forte , il arrive souvent que les globules s'enflamment et détonnent même à l'instant où ils sont produits : il est donc prudent , aussi long-temps que dure l'opération , de ne point en examiner les résultats de trop près ; autrement il faudrait f pour garantir les yeux , avoir la précaution de mettre des lunettes. Ces sortes d'expériences ne peuvent , en général, réussir qu en y apportant beaucoup de soin : les moindres variations dans l'énergie de la batterie , la pureté de la potasse ou l'humidité de l'atmosphère , suffisent pour les faire man«quer. On éprouve plus de difficulté à décomposer la soude que la potasse : aussi, lors^ qu'on opère sur cet alcali ^ on doit employer
des morceaux moins épais : ceux de potasse peuvent rarement excéder un quart de pouce , et ceux de soude ne doivent point aller au-delà d'un huitième <
Afin de s'opposer à l'influeùce que l'air exerce sur la base métallique des alcalis , et prévenir y par conséquent y la perte qui en est une suite nécessaire ^ on a proposé de décomposer ces substances sous le naphte : on place la potassie légèrement humectée entre deux lames de platine y et on les dépose ensuite dans un vase approprié y qui devra être rempli de naphte aussitôt que la communication avec la batterie aura été convenablementétablîe (^). De cette manière y on réussit à empêcher le contact de l'air ; iliais le naphte est décomposé f et l'hydrogène ainsi que le carbone qui sont mis en liberté, rendent les résultats moins satisfaisans que lorsque l'on fait l'expérience d'une manière moins compliquée. Il est particu-^ lièrement essentiel de conserver l'alcali aussi sec que le comporte un degré suffisant de, Êiculté conductrice , et d'employer la batterie lorsque y jouissant d'une activité modérée^
{*) Dd appareil ingëmeux et propre à cet usage a été décrit par M. PepySydans le 3i«. volume du Magasin pfailo^^ «ophi^ue, page 241.
elle ne développe point une chaleur asses intense , poar faire disparaître la base métallique à l'instant même de sa production.
On peut aisément se procurer , même avec un appareil de force très-modérée ^ des amal* games de potassium et de sodium. A cet effet, on prend un tube de verre d'un quart de pouce de diamètre et de trois pouces de long ; on y verse une quantité de mercure suffisante pour recouvrir l'extrémité d'un fil de platine qni pénètre dans son intérieur , et qui est mastiqué k l'un de ses bouts : on achève ensuite de remplir ce tube avec une dissolution d'alcali pur ou carbonate ; le fil de platine entoiuré de mercure étant mis en communication avec le pôle négatif d'un appareil voltaïque ^ on corn* plète le circuit au moyen d'un second fil qui„ d'une part y doit plonger dans la dissolution alcaline y et de l'autre , communiquer avec le pôle positif : on remarque bientôt un courant de gaz qui se di^age de l'extrémité de ce nouveau fil ^ et la surface du mercure parait fortement agitée. Lorsque l'action devient plus faible , on peut transvaser le mercure dans nxt verre qui contient de l'eau , et on reconiiailTa à l'instant la prince du métal alcalin , par le dégagement d'une infinité de petites bulles dé gaz hydrogène que l'on pourra recueillir, en
plaçant an-dessus du mercure un petit tube de verre rempli d'eau et fermé à sa partie supérieure. J'ai souvent réussi à faiiie cette expérience avec une batterie composée de trente paires de plans ayant seulement deux pouces de côté.
Pour obtenir un amalgame qui contienne une qfoantité plus considérable de métal slI^ câlin , on place un globale de mercure dans nne petite cavité pratiquée à la snr&ce d'un morceau d'alcali solide^ que Ton met en corn* munication avec l'extrémité zinc de la pile; le mercure répond alors au côté cuivre; bientôt ce liquide perd de sa fluidité , quelquefois il est converti en ua corps de consistance molle ; et dans cet état ^ si on le jette dans l'eau, il en opère promptement la décomposition.
Les métaux qu'on retire des alcalis , exercent sur Toxigène une attraction si puissante, qu'ils sont les agens fes plus actiÊcpx'on puisse employer pour opérer des décompositions c^iiuiqaes ; mais , comme la batterie la plus énergique n'en fournirait qu'une quantité bien inférieure à celle dont on pourrait avoir besoin pour les expériences , on a recours à un autre procédé dont nous sommes redevables aux chimistes français. Ckk recourbe un canon de fusil de manière à lui donner la configuration .
de }a lettre S. Après avoir rempli une de se» courbures avec de la tournure de fer bieu propre f on y adapte un tube de même métal ^ dont la capacité , d'à peu près deux pouces cubes^ contient de la potasse sèche et bien pure : une petite ouverture est pratiquée à la partie inférieure de ce tube , et supérieurement il est bouché par un mandrin de fer. L'appareil étant ainsi disposé y on lute dans un fourneau de forge la partie recourbée du canon alaquelle est adapté le tube contenantde la potasse : cette portion de l'appareil devra être placée hors du fourneau, et sortir par une de ses ouvertures latérales, tandis qu'un tube de sûreté adapté à l'autre courbure , et rempli d'huile oudenaphte, passera à travers la seconde ouverture. On fait alors un grand feu dans le fourneau , et quand la tournure de fer est chauffée à blanc , on élève successivement la température du tube rempli de potasse ; elle fond et coule peu à peu à travers la petite ouverture dont est percée la partie inférieure du tube qui la contient : elle tombe sur le fer tourné , atec lequel se combine son oxygène, tandis que le potassium se condense en lames brillantes dans la partie libre du canon de iusil que l'on a dû maintenir froid > en y appliquant de la glace durant l'opération» La otasse contient toujours un peu d'eau qui
est décomposée y et dont Thydrogène s'échappe par le tube de sûreté. Aussitôt que ce gaz cesse de se dégager , il faut retirer le réchaud dont OQ s'est servi pour faire fondre l'alcali y et , pendant quelques minutes ^ élever autant que possible la température du fourneau de forge y afin de séparer du fer les dernières quantités de potassium. On laisse ensuite refroidir l'appareil y et on coupe le canon à l'origine de la portion qui a été conservée froide ; car c'est communément là où se ttovi0 la plus grande quantité du métal alcalin. On le détache avec un ciseau en conservant les morceaux aussi gros que pos* sible, et on les plonge promptement dans du xiaphte y dont il a été d'abord convenable de verser ime portion dans l'intérieur du canon ; aussitôt qu'il a été ouvert.
Ije procédé que nous venons de décrire n'est point exempt de quelques difficultés ; cepen-^ dant il a été employé avec succès par plusieurs chimistes anglais. On trouvera à cet égard des détails plus circonstanciés dans le trente-deuxième volume du Magasin philosophique , pages 89 et ^276.
Guraudau , pour obtenir la base métallique des alcalis y employait le charbon au lieu du fer. On trouvera la description de son
procédé dans le Journal de Nicbcdbon , yoIuiq^ XXIV, page 57.
Ay««?t que l'on eut &it ces expériences , on ignorait complètement quelle éhiît la composition des alcalis fixes; mais oa savait que lalcali volatil ou ammoniaque est composé en volume , de trois parties d^liydrogèoe et tf une d azote. Or, il doit paraître surpranant que, sur trois corps dont les propriétés sont si ana* logues , dçux seulement soient des oxides jné* tialliques , et le troisième un composé de deux gaz. Mais il y a des expériences qu^^mblent prouver que l'un de ces gae , ou peut^tre même tous les deux, contiennent une suhs^ tance métallique , et que / par conséquent, l'ammoniaque pourrait être un oxide, de même que :les autres alcalis.
MM. Berzélius et Pootin , de .StodJiohn , ont découvert que , qu^nd on place , dans le circuit voltaïque , du mercure et une solution d'ammoniaque , l'un commumquant avec le pèle cuivre , et l'^autre ^vec le pôle eiuc , le volume du mercure augmente graduellement , et finit par être quatre ou cinq fois plus cousidé^ rable qu'il n'était {nrimitiveflpiieQt. Ce liqaide prend alors à peu près la consistance du beurre , et conserjre etHrore son ajfparence mé^ fallique. Un fait bien remarquable est que^
pendant cette opération , le poids du métal augmente seulement d'un douze-millième ^ tandis que sa pesanteur spécifique est tellement di-* minuée ^ qu'il ne pèse plus que trois fois autant que Teau ; cependant , sa densité était auparavant treize à quatorze fois plus .considérable. Si on met cette substance en contact ayec l'atmosplière pendant quelque temps , il y aura de Toxygène absorbé, l'ammoniaque sera reproduit^ et le mercure reprendra sa fluidité et son volume primitife : on obtiendrait les mêmes résultats en la jetant dans l'eau : ce fluide serait décomposé , et il se dégagerait du gaz hydrogène.
Il y a beaucoup de rapport entre ces phénomènes et ceux qne présentent les alcalis fixes : une substance quelconque se combine avec le mercure , altère ses; propriétés essentielles sans affaiblir son tc^actère métallique. Or, d'après toutes les analogies, cette substance doit être un métal , lequel , en passant à l'état d'alcali , absorbe l'oxygène , ainsi que le prouve l'action qu'il exerce sur l'eau. D'après cela , il paraîtrait donc probable que l'ammo^ niaque est composée d'oxygène et d'un métal particulier auquel on pourrait donner le nom ^ammonium. Cependant , dans les analyses faites par d'autres procédés, les gaz hydro-
gène et azote sont les seules substances que Ton ait retirées de l'ammoniaque. Le premier de ces fluides étant le plus léger des corps pon* dérables > est très «^probablement une subs* tance simple ou élémentaire ; et y conséquem* ment , tout porterait à croire , d'après ce qui vient d'être dit , que l'azote y malgré son état gazeux y est formé d'un métal uni à Toxygène (33).
On se procurera plus promptement l'amalgame d'ammonium y en pratiquant une petite cavité dans un morceau humide de muriate ou de carbonate d'ammoniaque^ que Ton mettra en communication avec le côté positif d'une pile voltaïque. Un globule de mercure, placé dans cette excavation y communiquera y au moyen d'un fil de platine y avec l'extrémité négative de l'appareil ; il se formera alors y dans l'espace de quelque? minutes, un amalgame de consistance molle ^ qu'il faudra y aussi vite que possible^ transporter dans l'eau y si l'on veut observer l'action qu'il exerce sur ce fluide; car cette substance y par son contact avec l'air y quelque peu prolongé qu'il soit d'ailleurs, éprouve des changemens notables.
Le chevalier H. Davy a remarqué que le
potassium, à raison de sa forte afilnité pour
'oxygène , décojonpose Tammonjaque plus ra^
pidemeisit que ne pourrait le faiire Tappareil rohaïque.Si l'on met dans une cavité creusée ^ à la ftur&ce d'un morceau humide de imù* riate d'ammoniaque , un amalgame de potas^ sinm et de mercure , il augmentera immédia* tement de volume ^ et acquerra plus de consistance.
Les substances généralement connues sous le nom de terres , ayant beaucoup de ressemblance avec les alcalis par plusieurs de leurs propriétés , on soupçonna qu'elles pourraient bien être aussi des oxides métalliques : les expériences de MM. Pontin^ Berzdius et H.
Davy ont , en grande partie , confirmé cette supposition. On met en communication avec le côté positif d'une batterie voltaïque , une sorte de pâte que l'on forme en humectant avec un peu d'eau , de la baryte , de la strontiane , de la chaux ou de la magnésie ré^ duites en poussière \ et lorsque ensuite on touche cette substance avec un fil provenant de Fextrémité négative , Teau qu'elle contient est décomposée.
Si l'on met un globule de mercure dans une cavité pratiquée à la surface de cette espèce de pâte terreuse , et qu'on le touche avec un fil métallique communiquantaupôle cuivre d'une (|^ batterie^ il se formera aussitôt un amalgame qui ; lorsqu'on le jettera dans l'eau ; aura la pro<
priëté de déeomposer ce fluidiK; etsi^ après Texpérience , un ne &àt l'analyse , on verra qail tieat en disBôlutioa la terre d'oùon avait retiré It substancemëtallique.Si l'on introduit cet^mal* game dans /.un petit tube de verre «contoonijé en forme de -cornue , qu'on le fermç ensuite hermétiquement^ après l'avoir auparavant rempU avec du niipfate réduit en vapeur; en chauffant la portion du tube contenant Tanutl* game , on vaporisera le mercure qui se condensera vers l'autre extrémité , et le qiétad provenant de la terre restem seul. Ce procédé offre de grandes difficultés 9 et esge beaur coup de soin ; cependant il a fourni an dievalier H. Davy les moyens de reconnaître quelques-unes des propriétés de œs bases mé* taliiques ; mais il ne les a jamais obtmvues eu quantité suffisante pour qu'il lui fiClt possible d'en £adre un examen détaiUé.
Avec une batterie de cent ou deux cents plaques de quatre pouces , on peut obtenir , en assez peu de temps , les amalgames de baryte ^ de strontiane et de chaux; mais> pour se procurer celu^ de magnésie , il £atut que cette substance reste davantage soumise à Tac- ^ tion de l'appareil qui, jusqu'à présent, n'a pu ^ servir à décomposer les autres terres. On a donné aux métaux provenus de ces décompo-
shitms y des notns relatif aux terres dont ils paraisseat être les bases : ainsi ^ on a nommé bariwn ,- stroHiium , calcium , magnésium ^ aluminium , eiliciam , etc. , les liiétaux qu'<>a retire de la baryte , de la stroatîaiie , de ;la chaux , de ia magnésie , de ralumine-^ de 1^
-âixce y etc.
Les terres €ft les alcalis avaient jusque dans ces derniers temps rësîsCé aux nomèrrax essais que Ton avait tentés po^ir les analyser ; aussi kur déoftnposition doit -elle ^tre regardée coonome une iprenre du rôle important ^ue peut jouer l'appareil voltaïque, considéré comme instrument susce^itible d-étre appbqué aux recherches chimiques ; et les résultats qu'<Mi a obtenus devront toujours ^tre regardés comme un témoignage irrécusable de l'faAi^ letc avec laquelle on a su se servir de cet ins* tmment ; aussi , tant que les sciences conti-^ nueront & être cultivées , on admirera et ou applaudira le zèle de ceux atrxquels on est redevable de ces travaux aussi curieux qu%tn* portans.
Les phénomènes de décomposition vol-^ taïque dont nous nous sommes occijqiés jusqu'à présent , se re|»*ésent6nt encore dans une foule d'autres expériences : ainsi , l'acide suliurique que l'on soumet à Taction d'une pile ,
fournit du gaz oxygène y et laisse précipiter da fiOufre ; Tacide phosphorique émet aussi de Toxygène , et le phosphore se combine avec le fil négatif. L'ammoniaque est décomposée , et on obtient pour produit de l'hydrogène^ de Tazote;, et une petite portion d'oxygène : les huiles y l'alcohol et l'éther ^ lorsqu'on les expose à l'influence d'une puissante batterie, dé* posent du carbone et fournissent de l'hydithgène ou de l'hydrogène carboné.
M. Brandt a fait voir que , quand des fluides animaux qui contiennent de l'albumine sont placés dans le circuit voltaïque , cette substance y lorsqu'elle est unie avec les alcalis , se porte vers le fil négatif ; et quand y au contraire y elle est combinée avec les acides^ ellfe se dirige vers le fil positif. En se servant d'une forte batterie , ce physicien a reconnu que y vers le pôle négatif y l'albuminie se sépare sous forme solide y et reste liquide y au contraire y lorsque l'intensité de l'appareil est moindre ; ce qui rendrait assez probable l'idée que la sécrétion animale peut dépendre de quelque action semblable (^).
Tous les efiets dont il a été question jusqu^à présent y sont dus à l'introduction de corps
{^) Transactions philosophiques pour 1809, p. 385^ ^e.
fluides dans ]e circait voltaïque ^ et ont beau^ coup de rapport avec les opérations habituelles de raffinité chimique. Je me propose maintenant de faire connaître les actions que développe cet appareil , lorsqu'il agît sur des conducteurs solides^ des gaz et des matières inflammables.
Lorsque^ au moyen. d'un fil métallique^ on met en communication les extrémités opposées d'une puissante batterie y à l'instant du con* tact, on aperçoit un éclair distinct^ qui se renouvelle chaque fois qu'après avoir interrompu le circuit, on le rétablit de nouveau. Si y pour opérer le contact , on se seii: d'un morceau de charbon bien brûlé, l'étincelle sera beaucoup plus vive ; et en adaptant des pointes de charbon (^) aux extrémités de chacun des fils qui proviennent des bouts de la pile , à Tins* tant où on les fera se toucher , elles produi-
(*) Le charbon qui seilpour ces sortes d'expériences est ordinairement fait avec du buîs coupé en morceaux d'environ un pouce de long sur trois huitièmes de pouce d'épaisseur. On le met dans un creuset que l'on achève de remplir avec du sable sec , et que Ton expose ensuite à un feu assez vif pour le faire rougir : on le conserve incandescent pendant une heure. On pourrait encore charbonner le bois en le plon^-' géant au-dessous de la surface de plomb que l'on maintiendrait il une haute température.
ront un d^gement de lumière» dont Féclat sera supérieur à celui que ron pourrait obtenir par tout autre moyen. Lorsqu'on se sert d'une puissante batterie ^ rémission de la lumière peut continuer pendant un temps asse^ long : son intensité est si Ibrte qu elle fatigue Tœil y lors même qu'on ne la fixe point ; et à rinstant où elle cesse ^ la chatobre la plus éclairée reste dans une obscurité apparente.
Cette lumière parait principalement dépendre d'une action immédiate de lappareil voltaïque y et non point de la combustion du charbon ; à la vérité y il brûle en partie , mais il n'éprouve cependant qu'une faible altération, eu égard à ^ la lumière qu'il émet j d'ailleurs y en faisant l'expérience dans un gaz qui ne contient pas d'oxygène, l'éclat est sensiblement le même ; et en opérant sous l'eau y Talcohol, l'éther y les huiles et autres fluides dont la faculté conductrice n'est pas très-considérable, la lumière conserve encore une certaine intensité.
L'étincelle qu'on retire de l'appareil voltaïque , exerce sur certains gaz une influence dont on peut aisément se rendre compte^ en se servant de l'appareil décrit page loi, et qui est représenté (figure 9). On adapte ^ à cet effet ,
desmorceaax de charbon tailles en pointes^ à Texmité des fils qui sont dans rintérieur du globe : on y fait ensuite exactement le vide , puis on le remplit avec du gai^ hydrogène sulfuré. En faisant passer Tétincelie à travers ce fluide , le soufre se précipite sur les parois du vase , oè U dessine des figures assez curieuses.
On Élit éprouver de seo^blables décompositions à «fuelques autres gass composés, en agissant sur eux.de la même manière. Ainsi, le phosphore est précipité du gaz hydrogène phosjikoré , et l'arsenic abandonne Thydrogène arseniqué.
La distance explosive , ou Tintervalle que peut franchir, pour se porter d'un conducteur sur un antre conducteur , l'étincelle que Ion retire de l'appareil voltaïque le plus puissant , est en général très-peu considérable. M. Childreffk a mesuré cet espace , au moyen d'un micromètre attaché à deux pointes polies de pla*» tine , qui furent introduites dans un récipient contenant de l'air très-sec. Avec un appareil composé de douze cent cinquante paires de dis* ques , les pointes furent rapprochées à y; de pouce avant que l'étincelle éclatât (♦)•, en se servant du gi^and appareil employé à l'Institution
(*) Transactions philosophiques, i8og,p. 36.
rayale^ et qui est composé dedetix mille étages de quatre pouces; les extrémités des pointes de charbon durent être rapprochées à 7^ ou à j^ de pouce l'une de l'autre , avant qu'aucune lumière ne se manifestât ; mais, une fois qu'elles fureitf complètement en ignition , il s'établit . entre elles un courant de lumière qui continua, quoi^ qu'elles fussent graduellement éloignées, même à la distance d'à peu près quatre pouces. Ce courant avait la forme d'un arc élargi vers le milieu , et terminé en pointe du côté du charbon ; il développait une chaleur intense, sosr ceptible d'enflammer sur-le-chainp lessubstances que l'on y plongeait. Des fragmens de diamans et despointes de plombagine disparurent , et semblèrent se réduire en vapeurs , même lorsque l'expérience fut faite dans un récipient purgé d'air , quoique d'ailleurs ces substances ne manifestassent aucune apparence de fusion* En très-peu de temps ^ des fils épais de platine fondirent en gros globules ; le saphir , lé quartz, la magnésie et la chaux éprouvèrent aussi une fusion manifeste (^y*
Lorsque l'on fit l'expérience dans l'air raréfié, la décharge s'opéra à une plus grande distance, et le courant de lumière put traverser un espace de six à sept pouces.
{*) Élcmens de Chimie , page i53^
Avec un appareil beaucoup moins énergique, on peut, jusqu'à un certain point > imiter ces sortes d'effets , et pour répéter toutes les expériences d'ignition et de fusion y une batterie de cent couples de six pouces carrés , est ordinairement sufiisante.
La forme arquée que prend le .courant de lumière qui s'établit entre deux morceaux de charbon terminés en pointe, est souvent très-* apparente, lorsque leur distance n'excède point un demi'pouce.
L'intensité électrique du plus puissant ap« pareil yoltaïque est si faible, qu'il n'est pas nécessaire de prendre beaucoup de précai^tîona^ pour isoler convenablement les conducteurs gai servent à transmettre ces sortes d'effets. Le plus ordinairement,^n fait usage de fils dé cuivre que l'on &it passer à travers de petits tubes de verre qui remplissent les fonctions d'isoloirs^ et au moyen desquels on peut les tenir : on a représenté ( figure 37 ) ces conducteurs en communication avec la batterie ; ils sont posés sur na plan de glace , comme il conviendrait de le &ire, si l'on se proposait d'enflammer de la pou* dre à canon.
II y a peu de substances combustibles qui De puissent être enflammées, lorsqu'on les place entre des pointes de charbon, ce qui
est une conséquence de la fetcllilé avec laquelk ces dernières prennent feu. Les huiles^ Talcoholy l'éther et le naphte sont décomposés lorsque l'on plonge les morceaux de charbon dans leur intérieur; et ils s'enflamment an contraire f lorsque les conducteurs sont placés k une très-petite distance Tun de Fautre , et trèsprès de la surface de ces fluides.
L'appareil yoltaïque développe sur les métaux une action qui est peut-être un des effets les plus curieux qu'il puisse produire. Si l'on réduit ces substances en feuilles minces et que Ton s'en serve pour établir la communication eutre les côtés oppo^ d'une forte batterie , elles s'enflammeront; et ^ en prolongeant le contact, elles hr&leront avec un grand éclat. La manière la plus convenable de faire ites expériences , est de suspendre à un fil de métal re<iourbéy provenant d'une des extrémités de Fappareil , les feuilles métalliques , que Ton finra ensuite toucher à un large plan de métal communiquant avec Textrémité opposée de la batterie. On peut , en recouvrant ce plan avec une feuille d'or, rendre plus vive la lumière qui résulte de cette combustion. Chaque sxibstance métallique , que Ton soumet à cette expérience , offre un caractère particulier. Une feuille d'or brûle avec une vive luinière blanche
nuancée de bleu ^ et produit un oxide d'un hrun foncé : une feuille d'argent émet une brillante lumière imitant le vert d'émeraude, et laisse un oxide aune couleur grise foncée. Le cuivre donne une lumière bleu&tre accom*pagnée d'étincelles rouges; Foxide est d'un brun foncé. L'étain présente à peu près les mêmes phénomènes , niais la couleur de son oxide est moins intense. Le plomb ofire une belle lumière pourpre ; et le zinc une vive lumière blanche tirant sur le bleu et frangée de rouge. Il est essentiel , lorsque Ton désire apercevoir distinctemeïit ces diverses couleurs , d'établir le contact avec des substances métalliques; car^ si l'on se servait du charbon, la vive lumière blanche qu'il émet absorberait les couleurs duesà la combustion des feuilles de métal. Si l'on met en communication une petite qnantité de mercure avec l'extrémité d'une forte batterie , et qu'avec un fil de fer provenant dfe l'autre extrémité , on touche la surfisice ' de ce liquide , il y aura coitibustion de l'un et l'autre métal , et ils répandront une vive
Si , pour établir une communication entre les deux extrémités d'une pile , on se sert d*un fil de fer de longueur modérée , il s'enflam** mera et pourra même être fondu en globules ;
dans le cas où l'on emploierait au même usage an fil de platine ^ on pourrait le conserrer très-long-temps à une chaleur rouge , et même blanche; ce qui seinble prouver qu'il existe une puissance quelconque , à laquelle ce métal livre continuellement passage : mais, quelque énergique que soit Tappareil^ jamais il ne disperse les fils ainsi que le ferait une batterie électrique. .
. On pourra mettre en ébuUition un liquide quelconque ^ en plongeant dans son intérieur un fil mince de métal, que Ton introduira enr suite dans le circuit voltaïque.
On a dernièrement remarqué qu*en prenant deux fils métalliques d'épaisseurs difierentes , tous deux susceptibles d'être successivement brûlés par une batterie donnée , celui qui est le plus épais sera consumé dans une plus grande partie de sa longueur. Cet effet provient probablement du refroidissement occasioné par l'influence de l'air, qui agit pins puissamment sur la surface du fil mince , eu égard à la quantité de métal qu'il contient ; et il est en effet possible de prouver , par une autre expérience , que les degrés d'ignitîon peuvent être influencés par le milieu environnant.
Exp. 25. Ajustez un fil mince de pli^'ne dans' l'intérieur d'un récipient de verre, que
VOUS poserez sur la machine pneumatique , de manière à pouvoir aisément retirer ou laisser rentrer Tair qui environne le fil; £atites-le rougir £iiblement^ en faisant communiquer ses bouts opposés avec des fils eux-mêmes en communication avec les extrémités d une bat* terie voltaïque assez forte pour produire cet effet ; raréfiez ensuite l'air au moyen de U pompe , et à mesure que la raréfaction aura lieu, rincandescence du fil deviendra tou* jours plus intense , jusqu^à ce qu'enfin il at-^ teigne une chaleur blanche ardente. Laissez rentrer l'air dans le récipient ; alors le fil perdra une portion de sa vive chaleur , qui pa* raltra même moias forte qu'elle n'était primitivement ; raréfiez de nouveau l'air , l'incandescence augmentera encore ; rendez au fluide qui est sous le récipient sa densité primitive , et vous remarquerez une nouvelle diminution dans la chaleur du fil : on peut reproduire cet effet plusieurs fois de suite, et toujours on remarquera les nftémes modifications, quôiija/e, en général , à chaque récidive leur inten* site soit moindre.
Xai fait rougir des fils de platine plongés dans différens gaz , et je n'ai obtenu aucun résultat remarquable , si ce n'est dans une ex- |>érience ^ où un fil qui était tendu dans un
récipient rempli de gaz hydrc^cne, fat partagé dans le sens de sa longueur en plusieurs filamens très-déliés, à l'instant où on le mit en communication avec la batterie. Ce résultat parait avoir été accidentel , et je n'ai pu Tob* tenir une seconde fois , quoique j'aie souvent essayé de répéter cette expérience , en me plaçant dans d^ circonstances tout-à-&it semblables.
L'énergie d'un appareil voltaïque augmente jusqu'à une certaine limite avec le nombre des disques qui le composent ; mais cette limite est variable suivant la diversité des effets que produit l'^pareil , et aussi à raison de la manière dont on en £iit usage.
Suivant Volta y les effets sont proportionnels au nombre des étages ; mais , à l'époque où ce physicien a déterminé ce rapport ^ on ne s'était encore servique d'appareils assespeu éne^ giques; cependant il parait que , quand on em* ploie une très-nombreose série , une portion de l'action développée est perdue. J'ai toujours remarqué que les effets purement électriques , et l'intensité de la commotion , augmentaient avec le nombre des étages : c'est au moins ce que semblent indiquer les expériences qne j'ai faites avec un appareil composé de quinze cents couplés. La &cnlté d'opérer
des décompositioD chimiques , et de transpor* ter les élémens qui en proviennent^ croit aussi de la même manière^ pourvu que la batterie soit mise en action par ui^ acide affaibli; mais, lors* qu'on fait usage d*eau ^e rivière , la puissance cesse d augmenter aussitôt que les plans sont audelà de quatre à cinq cents. Les combustions que Ton détermine avec cet appareil^ paraissent aussi acquérir une intensité proportionnée au nombre des disques; pourvu qu'il n'y en ait pas plus d'un cent (^) ; passé cette limite» une portion de la puissance parait être perdue ; car le chevalier H. Davy a trouvé que cent couples br&laient trois pouces de fil de platine de ^ de pouce de diamètre , tandis^ qu'un assemblage de mille disquea semblables , mis en action de la même manière , n'en brùla que treize pouces (*♦). L'uniformité des résultats que j'ai obtenus dans mes expériences, leur accord avec celles faites par MM. Vanmarum et J?(aS sur le Continent , par le docteur Wilkinson et M. Cuthbertson en Angleterre , me portent à croire que, dans un appareil vollaïque , la faculté de br&ler serait toujours proportionnelle au nombre des élémens em-
{*^ Journal de Nicholsou » toi* XXfX ^ p. 20 ^ ctc« {**) Élémeas de Chimie , page 1 S6.
ployésy fii chacun d'eux était constannnent susceptible de développer la même énergie ; mais dans une nombreuse série , il y a toujours plusieurs causes de déperdition; et il est en général plus difficile d'affaiblir uniformément la grande quantité d'acide dont alors on a besoin.
Les chimistes français ont cru pouvoir conclure de leurs recherches , que la quantité de gaz dégagé par là décomposition de Feau , pouvait servir à apprécier rénei^îe chimique de la pile ; et ils ont avancé que , toutes choses égales d'ailleurs , elle était proportionnelle à la racine cubique ^u nombre des plans (*), L'appareil dont ils ont &it usage était en forme d'auge d'une construction particulière , et &i« sait partie d'unç grande batterie construite par ordre du gouvernement français. Le chevalier H. Davy dit avoir fkit de semblables expériences avec le grand appareil k auges de porcelaiqe employé a l'Institution royale ; et les résultats qu'il a obtenus indiquent un ac-r croissement qui est à peu près comme le carré du nombre des plaquas employées.
Les résultfits quç fournissent ces $ortes d'exn périences doivent être fort incertains , si l'on
(^) Recherches physico-ehimiquesy p. Sq^ toI. I^
ne fiiit point attention à une multitude de tails minutieux , qui paraissent avoir été négligés dans les recherches faites jusqu'il présent. Les vases employés pour décomposer le liquide devraient avoir même dimension et même forme : les fils métalliques devraient être aussi de même longueur , de même épaisseur y et placés à égale distance Tnn de l'autre dans un fluide de Êiculté conductrice uniforme.
Lorsqu'on augmente les dimensions des disques , les eflêts qu'ils produisent en agissant sur les bons conducteurs^ comme les métaux^ le charbon et lés solutions acides concentrées , deviennent plus énei^iques; mais leur influence sur les Conducteurs imparfaits, comme Feaa , et les dissolutions salines peu chargées , n'éprouve point de variations sensibles. Si, par exemple , on compare une batterie composée de trente paires de plaques de deux pouces de c6té , avec une autre composée d'un même nombre d'étages , mais ayant six pouces de côté , et que toutes les deux soient mises en action au moyen d'un acide également étendu d'eau, il n'y aura aucune différence appréciable relativement aux commotions qn'elles produiront , et à la quantité d'eau qo'dles pourront décomposer pendant un temps doiiné : mais la petite batterie sera in«
capable de foadre des fîls ou de brûler des métaux ^ et elle produira à peine uae étincelle entre deul pointes de charbon; tandis que la grande batterie , placée dans les mêmes di^ constances , fera voir une brillante lumière , brûlera rapidement des feuilles de métal , et opérera la combustion de plusieurs pouces de fils métalliques.
Il est^ en quelque sorte, possible d'expliquer ce fait remarquable , qui fut d abord observé par les chimistes français; mais il faut alcors supposer qu'il dépend d'une cause purement électrique; et il convient à cet égard de rappeler ce que nous avons dit dans uqe autre partie de cet ouvrage , relativement à l'iniluence qu exer» cent la quantité et l'intensité du fluide. Si , par exemple , on fait communiquer, avec le conducteur d'une machine ordinaire , âewL jarres dont une aura un pied carré de; sinfice armée^ et l'autre une étendue quatre fois plus considérable, après un certain nombre ^ tovvs, elles seront toutes les deux chargées au même degré d'intensité, et agiront de la ipcmft-.iuarnière sur un électromètre :, cependant j la grande jarre contiendra, qua^^ £6îs nutant d'électricité que la petite , et fc^adia une longueur dç fil métallique seize fois ^lussi-coo^ sidérable. .
Maintenant ^ supposons un conducteur im« parfait » capable de transmettre seulement une quantité d'électricité égale à celle qui est né-* ce^sains pour charger un denii'^pied carré. II est évident que Twie ou l'autre des jarres dont nous venons de parler , produirait le même effet sur une telle suhstsuice; car elles con« tiennent toutes les deux plus de fluide que ne peut en transmettre ce corps \ et la &cuUé con^ ductrice , qui reste la même dans les deux cas ^ limite l'effet oue peut produire chaque jarre en particulier. Aussi a-t<on remarqué que des surfaces armées , différentes en éte^^due , mais chargées au naeme degré , £aiisaient indistinct tement éprouver des commotions à peu près paiement douloureuses.
M. Cavendisb s'est assuré « qu un fil de fer » conduit quatre cent millions de fois mieux >} que la pluie ou Teau distillée , c'^strkr^ire , 9) que rélectricité n'éprouve point plus de ré-^- » sistance en traversant un fil métallique de » quatre cents millions de pouces de long , Il qu'en passant à travers une cplonne d'eau , » de même diamètre, et longue seulement dua » pouce. L'eau de mier , ou une dissolution ji d'une partie de sel dans trente parties d'eau p » conduit cent fois ; et une dissolution saturée 1» de muriate de soude , environ sept cent
» vingt fois mieux que l'eau de pluie (^). » Il est donc probable qu'un appareil voltaïque construit avec des plaques de deux pouces, développe une quantité d'électricité dont le pouvoir est égal , et peut--étre même supérieur à la faculté conductrice des liquides les jini aqueux ; et dès-lors on ne saurait , en se ser«« vaut d'un appareil dont les plaques auraient de plus grandes dimensions , augmenter l'effet produit sur ce fluide ; car on ajouterait seulement alors à la quantité d'clec|ricité mise en mouvement, mais son intensité resterait k même. En prÀentant à l'appareil à larges plaques, un conducteur qui puisse transmettre ime quantité plus considérable de rélectricHe qui a été développée, l'effet produit sur ce corps devra nécessairement être plus intense^ proportionnellement à l'impulsion plus forte qu'il est censé recevoir : ces feits peuvent être aisément démontrés.
Exp. ^4* Plongez dans des verres séparés qui contiennent de l'eau , les eittrémités dedeuxfik provenant despôles opposés d'une batterie composée de cinquante ou cent paires de plaques; £aiite$ ensuite communiquer l'eau des deux vases, en mettant un doigt d9ns chacun
(*) Transactions philosophiques , yol. LXVl , page igS-
deux, et à rîiistaQt où le circuit sera com^ piété ^ vous ressentirez une commotion. On peut donner à l'appareil une nouvelle disposition , en faisant communiquer l'un des deux verres , au moyen d'une mèche de coton mouillé, ou d'un siphon renversé que l'on remplit d'eau, ^i l'on plonge alors de nouveau les doigts dans l'un et l'autre vase, on n'éprouvera aucun choc , ou , dans le cas contraire , il serait extrêmement fsiible. Répétez cette expérience en vous servant d'une autre pile composée d'un même nombre d'élémens , mais ayant six pouces de c6té ; la sensation sera à peu près aussi forte quand les verres comoïuniqueront au xnoyen de la mèche humide, que lorsque cette communication n'existait point entre eux. Pendant qu'un double circuit est ainsi établi a travers des fibres mouillées et le corps humain , si l'on en détermine un troisième au moyen d'un fil délié de métal , il pourra être brûlé dans une étendue de plusieurs pouces, les conducteurs imparfaits ne pouvant effectivement pas cy>nduire, au-delà d^one petite quantité du pouvoir développé par de laides plans.
Quelle que soit la cause d'où dépend le pouvoir de l'appareil voltaïque , je conçois que , si Fofe emploie un nombre donné d'étages
placés dans les mêmes circonstances ^ îlsaaroat une puissance proportionnelle h leur dimension ; et si c'est à l'électricité que Fou doit attribuer ces sortes d'effets ^ ou seulement s'ib résultent d'une cause soumise à la loi a laquelle obéit cet agent ^ quand il est accumulé sur des sur&ces chargées ^ les combustions* que détermineront les batteries^ composées d'un même nombre de plans de dimensions différentes, devront être proportionnées au carré des surfaces. Ainsi f deux batteries , dont l'une cou* tiendrait cinquante plaques de yingt pouces carrés , et l'autre tm même nombre de plans ^ mais de surface double , brûleraient des longueurs de fil qui seraient dans le rapport de un à quatre. Le docteur Wiftinson a £iit, U y a déjà plusieurs années , quelques expériences comparatives avec des plans qui avaient les uns quatre, et les autres huit pouces de côté; et il en a conclu « que des batteries dont h n surface totale serait égale , quoiqu'elles fte- » sent d'ailleurs construites avec des plans de w dimensions différentes > auraient , pour pro- » duire la combustion , une puissance qui 3) croîtrait proportionnellement au carré des » surfaces des plans élémentaires considérés » dans chaque appareil isolément (^). » De-
(*) Jouraal de Kicholson, vol. YII, page 207.
puiâ , M. Harrisan de Kendal a remarqué qae , quand les surfaces totales ne sont point égales , les appareils doivent avoir une force ifignUion proportionnée à la sixième puis^ aance du diamètre des disques , ou être comme le cube de leurs sur&ces respectives (*). Enfin, le chevalier H. -Davy cite quelques expériences qu'il a faites avec de larges plaques , et d'après lesquelles il paraîtrait que , lorsqu'on se sert d^un même nombre de plans , la faculté de brûler augmente probablement en plus forte proportion que le carré de leur surface ; car une batterie composée de vingt doubles plaques , ajant chacune huit pieds dé surface , brûla plus de seize fois autant de fil que ne le firent vingt autres doubles plaques , ayant chacune utne siu&ce de deux pieds carres (^. On devrait , -pour répéter ces sortes d'expériences , employer des batteries qui n'aient point encore servi ; car la moindre différence dans l'état des plaques doit avoir sur les résultats une influence réelle. Il serait aussi à désirer qu'on se servit de plans dont les dimensions croîtraient d'une manière régulière , depuis les plus petits , capables de brûler un fil métallique de diamètre modéré , jusqu'à
{*) Joiunal de Nicholson , vol. IX , pgc 242. (**) Chimico-pbysique , page i56.
ceux qui auraient pour le moins un pied carre', n est à ma connaissance que M « Ghildrea a Ëiit plusieurs expériences de ce genre. Il disposa quelques batteries gigantesques > formées avec les plaques les {Jus grandes qu'on ait encore employée^ : son premier appareil consistait en vingt paires cuivre et zinc ; clia« que plan avait quatre pieds de long sur deux de large ; ils étaient placés dans une cave de bois enduite de ciment ^ et la quantité du fluide nécessaire pour mettre cet appareil en action était de cent vingt gallons. Cette énorme batterie né développa sur les conducteurs ion parÊdts qu'une action très-peu considérable i et n'affecta pas sensiblement un électromètre a feuille d'or ; mais , à d'autres égards , elle produisit de puissans effets , car elle fit rougir trois pieds de fil de platine d'an trentième de pouce de diamètre , assez fortement pour Iç rendre visible en plein jour : elle fondit complètement dix-huit pouces dn même fil^ et enflamma des morceaux de charbon terminés en pointes qui répandirent alors la lumière la plus brillante ; mais , fovr opérer des décompositions chimiques, elle n'eut qu'une influence à peine sensible (^).
\*) Transact. phîlosopbîques , poor 1809, page 32»
Plus récemment encore > c^ x^é physicien a construit ane batterie de xQçme étendue^ mais dont les plaques avaient, deux pieds huit pouces de large sur aix pieds de long ; elles furent attachée^ à une grosse aoIÎYe qui , an moyen de contre^poîds , était suspendue à lune des poutres de son laboratoire ^ en telle sorte que l'on pouvait aisément retirer les pla«v ques de dedans les cellules , et les y replaces sans difficulté. Au moyen de cet apps^^il , on parvint à £dre rougir six pieds de fils de platine d'un gros diamètre : des morceaux pli^ petits fiirent fondus avec £sicilité ; de l'iridium fut réduit en globules, et on réussit également à fondre des morcmux de mine d'iridium et d'osmium. Il parait que , dans ces expériences » la chaleur développée a été supérieure à celle que Ton avait jusqu'à pré^nt obteme par tout autre procédé.
On a dernièrement construit /par ordre du gouvernement finançais ^ un {rès*^grand appareil volta'ique. Il consiste ea six cètata paires de plaques ayant à peu près chacune onze |>ouoes de côté : leur ensemble présente , par conséquent, une surface d'environ fcinq dsnts pieds. On les a disposées , a quelques modifiaations près , suivant la méthode que nous ayons précédemment exposée, page 356, en décrivant
Tappareil en forme d'auge , imaginé par M. Craicksbank. Indépendammetit de Tappa. reil à larges plaques , il y ea a un second formé de quinze cents couples de moindres dimen* sions. n ne parait point qu'on ait encore tenté aucune expérience relative à la faculté que cette batterie peut avoir pour déterminer des combustions : son action a été jusqu'ici principalement dirigée sur les conducteurs impar&itSy ou employée à produire des effets ëlectrométriques. Les premières expériences que l'on fit avec cet appareil , eurent pour but de comparer l'influence des divers fluides , soit pour exciter l'énei^e de la batterie^ soit pour servir de milieux propres à développer son action chimique. On remarqua^ dans plusieurs de ces expériences , le fietit que j'ai précédemment avancé , savoir ^ que les paieêancea chimique et électrique d'nne batterie n'atteignaient jamais simultanément leur maximum , mais exigeaient au contraire des conditions différentes pour y arriver. En se ser* vant de vingt-quatre larges plaques mises en activité avec un mélange d'acide et d'eau , on parvint à décomposer les alcalis, et à produire plusieurs autres-effets chimiques; mais cet appa* reil n'exerça qu'une Êdble action sur l'électro* mètre, lors même qu'on eut recours au conden*
saleûr. La &erie complète des six cents grandes - plaques, employées avec Teau, ne dëterfnina i aucan effet chimique semblable; mais son pôu- ; voir électrique fut beaucoup plus considé- [ Table. On reconnut que les fluides les plus conducteurs étaient aussi les plus acti6 pour exciteir les facultés chimiques de la batterie ;* ainsi Feau agissait moins fortehient que les dissolutions salines , ces dernières étaient moins puissantes que les mélanges acides, et ceux-ci p k mesure qu'ils étaient moins affaiblis , déve^ loppaient une action plus intense; et, dans quelques circonstances, on remarqua qu'un mélange d'acide et de sel était encore* pltis énergique. Quand on fit successivement usage d'acides plus ou moins concentrés , là* quantité des gaz dégagés du même fluide au moyen de deux fils de platine , fot à peu près proportionnelle au degré de concentration de J 'acide dont on se servait pour exciter la bat-* terie.
Les liquides qui furent les plus efficaces pour développer le pouvoir ctâmique de l'ap-ipareil , furent aussi plus rapidement décom*» poses , lorsqu'on les exposa à son action ; et ^ a cet égard , leur propriété parut 'être en rapport avec leur faculté conductrice. On trouva les dissolutions salines conduisaient mieux
qa^Yeaji^ les alcalis mieux que les sels ; et les acides mieux encore que les alcalis. Lorsque Toa fit usage du sulfate de soude , on ohserya uti. Insultât curieux; la décomposition s'effectua .avec uipe fsicilite qui fut comme la tadne cubique de la quantité du sel contenu dans la dissolution ; en telle sorte que , si dans le n^ème temps, et avec une batterie de même fpiXf^f une dissolution de sul&te de soude fournissait deux foi^ autant de gaz qu une autre , on y trouyait hidt fois autant de ,sel. Lorsque , pour décomposer Teau , on employa des séries de plaques plus ou moins nombreuses, les effetsne parurent, eu auamefrçoi., augmenter proportionnellement au nombre des élémens; en telle sorte que , quand on fait usage de plusieurs batteries pour produire cet efiet, il vaut mieux les faire agir séparément sur différentes portions d'eau , que coUectiyement sur une seule.
On soumit de Tacide nitrique affaibli à faction de. batteries dont les plaques avaient des dimensions différentes ; elles furent mises en activité avec de l'acide suKiirique étendu d'eau, et on observa que la quantité de gax dégagé par un nombre donne de plaques, fut à peu près proportionnelle à l'étendue de lexurA surfaces respectives.
Le mélange dont on se servît habituellement pbnr mettre la grande batterie en activité, était composé d une partie d'acide sulfurique , de soixante-dix d'eau , et de neuf ou dix de sel commun. Lorsqu'une seule personne recevait les commotions que faisait prouver cet appareil , elle ressentait une douleur très-vive ; mais qui devenait beaucoup plus modér(^e, quand trois ou quatre personnes, se tenant par la main , étaient simultanément exposées à son action. Dans cet état d'activité , Fénergie de la batterie était telle , qu'il fut possible de retirer une étincelle de Feau ; mais on ne put s'en servir pour décomposer avec succès les alcalis , car on j réu5»it beaucoup mieux avec un appareil moins puissant.
La Êtcnhé d'opérer des décompositions chimiques disparut ordinairement en vingt minutes ; mais la commotion était encore trèsibrte , et les effets électriques continuaient sans diminution sensible (^).
Il parait donc , d^près ces expériences , que Faction chimique d'urtfe batterie vôltaSque est d*autantplus forte, quèle fluide qui entre dans sst composition a une faculté conductrice plus grande , et qu'il est plus susceptible d'être dé-'
(*) Recherclics physico-chimiques , voL.I, p. i à 5o, *
composé; mais les mêmes conditions ne sem« blent point ejcercer une égale influence sur fes facultés électriques de cet appareil (34)-