CHAP. VII. — PILE DE SMÉE. 67D

immcTe oxydation, passe îirnnédJateincnt par les fils ou parles ondurteurs sor la lame de plathie, qui, se trouvant ainsi élecrîflée négativement, attire les molécides d*hydrog(»no qui sont hargées d'électricité positire.

Si les phénomènes se passent réellement de la sorte, la pîle de imée, éprouvée an condensatetn*, ne doit pas st» comporter omme certaines piles à deux liquides, où il y a une douhle hckm; c'est, en effet, ce que j'ai constaté par l'expérience.

Il paraît bien certain, d*ailleurs, que l'électricité résultant de la lécoviposition de l'eau est la seule qui constitue le com'.mt dans a pile de Smée ; car, s'il en était «autrement, la loi de Faraday le pourrait pas être exacte. En efii»t, l'eau acidulée df'composée «r deux électrodes de platine, ne donnerait pas la même quanîle d'hydrogène que le même liqnide décomposé par im élecrode positif de zinc, piiiscpie l'électricité d'oxydation tiendrait ieu d'une certaine quantité d'électricité de décomposition. Voici, ni Teste, une série d'expériences de MM. Roquillon et Silber- Dann, qui en donne une confirmation directe. MM. Boquillon ït Stbermann ont diq>osé un grand élément Smée de manicTC I recevoir exactement tout l'hydrogène qui se d(»gage sur la ame de platine ; chaqne opération a été prolongée assez longemps poiu: donner au moins 7 ou 8 litres d'hydrogène, et le àas souvent jusqu'à 17 ou 18 litres. En même temps le fil poitif de l'élément arrivait à une plaque de cuivre plongeaîit dans m bain de sulfate de cuivre, tandis que le fil nc^atif arrivait à m moule métallique, plongé dans la même dissolution en regard ie la plaque de cuivre. Les commimications étant établies, l'élément Smée éprouvait les actions dont nous avons parlé, tandis |iie dans le bain de sulfate de cuivre le moule du pôle négatif neœvait du aiivre révivifié, et le cuivre du pôle positif se corrolait et se transformait en sulfate de cuivre, pour maintenir la baolntion à l'état de saturation. Aucun gaz n'apparaissait dans le bain de sulfate de cuivre ni au pôle positif, ni au p61e négatif. A la fin de chaque opération , l'hydrogène recueilli sur le platine de l'élément était jaugé avec soin : on en déduisait le poids en faisant toutes les corrections de pression, de température et ' d'état hygrométrique ; pareillement on pesait avec soin le moule, pour en déduira le poids correspondant du cuivre déposé; ensuite on divisait celui-ci par le premier pour avoir leur

680 LIVBE III. — HAGNËTISME ET ÉLECTRICITË.

rapput. Plus de trente opérations de cette espèce ont donné, pour oe rapport, des nombres extrêmement voiùns : la moyenne est 31,66; le nombre le plus fort est 32,88, et le plus faible 30,S0. En multipliant le nombre 31,66 par l'équivalent del'hjdrogèoe 1S,S0,- on trouve 395,76 pour l'équiTalent du cuivre, pour leijud les analyses chimiques les plus exactes donnenl 395,69.

Noua remarquerons d'abord que ces expériences sont d'autant plus djEdsTes, qu'elles portent sur des masses suffisantes ', lorsque, dans det expériences de cette nature, on s'attache à comparer des mîUigrmmm^ , on court toujours le risque de conmiettre des «rreiin qui sont de l'ordre des nombres que l'on compare.

Nous remarquerons ensuite qu'elles conduisent à deux consequenoet impntantes : 1* c'est que, dans l'appareil de Smée, l'électricité qui constitue le courant résulte exclusivement de l'eau décompdaée, et contient absolument tous les fluides électriques rAuhant de cette décompoMtion ; 2° que l'équivalent de cuivre engage duns le sulfate exige pf>ur sa révivification autaaC d'électricité n^ative que l'équivalent d'hydrogène en dégage par sa comlwiaiaon avec l'oxygène , comme nous l'avons annoncé phis haut.

Il me reste A indiquer maintenant les avantages que l'on trouve à eumalgamer le zinc et à platiner le platine.

homp» le lim: a' est pas amalgamé, il est directement attaque par les aôdeSt même quand ik sont étendus d'une p^ande qoan-

CHAP. YII. — PILE DE SMËE. 681

qui ne Test pas, s'établit par rintérieur même de la masse de âne. Il paraît impossible en effet que les molécules d*hydrogène^ même à Tétat naissant, cèdent au liquide mauvais conducteur où elles se trouvent, la totalité de Télectricité positive dont elles sont chai'gées à Tinstant de leur séparation : si elles la cèdent, ce liquide doit être positif au condensateur; si elles ne la cèdent pas, elles doivent se dégager avec de Télectricité positive sensible au condensateur ; mais si elles vont la perdre sur quelques points du zinc, le condensateur ne doit rien recevoir, ni du zinc, ni du liquide, ni des bulles d'hydrogène.

Dans tous les cas, la couche de mercure, en s'amalgamant avec le zinc, change cette disposition; le zinc, conmie nous Pavons vu, cesse d*étre directement attaquable; il le devient seulement quand le zinc et le platine communiquent pai* un conducteur convenable; et cependant, au moment où cette communication est établie, le zinc devient en quelque sorte plus oxydable que s'il n'était pas amalgamé, car on peut à coup sûr obtenir dans le même temps plus de sulfate de zinc sur la même surface, que Ton n'en obtiendrait d'une plaque libre et non amalgamée. Il y a là des recherches à faire pour se rendre un eompte exact de ces phénomènes, et pour reconnaître si le contact du mercure avec le zinc qu'il a dissous ne modifie pas jusqu'à un certain point les affinités chimiques.

C'est M. Remp qui a le premier fait connaître tous les avantages que Ton pouvait tirer du zinc amalgamé, dans la composition des appareils voltaïques {Journal de Jameson^ décembre 1826; Smée, Electro-metallurgy^ 1841, p. 12).

Le rôle du platine platiné paraît plus accessible à la théorie. D est bien constant que , suivant l'état dans lequel il se trouve , le platine a la propriété de se couvrir plus ou moins facilement d*ane couche gazeuze qui empêche le contact immédiat du liquide, et par conséquent des éléments gazeux qui se rendent à sa surface fdsant fonction d'électrode positif ou négatif. Soit à raison de ses aspérités, soit pour quelque autre raison, le platine platiné paraît moins propre à retenir ses couches gazeuses ; c'est pourquoi il agit comme corps meilleur conducteur, et donne beaucoup plus d'énergie au courant.

Ce dépôt de platine noir sur les lames de platine, qui constitœ le platine platiné , s'obtient en plongeant les lames de pla-

m. — MAGK&TfSVE CT BLECTItlGITÉ.

iaipiw dans «ne «lissolotiDn de douUe tiMoiure de poHtlilè^ 4t4è (il>riiie, et eu les mettant «n ooannwncMioii avec le flÊê<tÊÊI/IKÊi J%NK pile q«i n'ait pas tm/f d*»têinité, le fU poàAijfbÊt^giftmt la dÎMolution, et le jrfaime se dépose. Si le pôle pcMÉVMI'llkHaiïSR nne lame 4« platine, cette lame «st nttaquee pa'lB JfUlM, «t h dinolubMi «onierre Mm tlegi^ de sâtoration. li/flM^.avrit en l'idée d'employer des lames de plaqué d'ar- ^yi^t j^iwb'lwphtiBer ensuite ; Mais le poli de l'aident se prête md % <«nW*WLlation et ne donne pas d'assez bens réswltsa. M. BoMMiwh inasiiM

I imagiiM , à cet égara , ud peiiectîonoeineat îm- Vit'fMMl d'abord une Urne Biîtice de cvÏTre du con- «artej'#y ' Apoau une coudie de cuivre, en disposant l'appareil pmv IfÊê'&ê'étfèt flott ruguenx et couvert de peiîtee «spérités; par «M 'W^Mde opération , il «ouvre cène prenièpe ooudie d%ltf'<IMMh*'4A'«fent qui panidpe au même eut BuperfiôeJ, et e d'argent qu'il dépose enfin le platine pdmt qni donne à la lame «t au plus havt degic V dégager librement l'hydrogène.

' ' i qn'svec les plaques de M. Boquilloa, qâ sqoe celles de M. Smée, on pourrait angmoter^lat'ptM^yuyunions des lames de âoc par r^>pait AcA deilMi^MlliiM.

ra« wmtÊmmlK» d« w*lUstoB. — Ce que noai Tenons de tn df Va pile de Smée nons dispense d'entrer dans de lotigï détails «UT la pile urdinairc de Wollaston {Fig, 9, 1 1 . I S"!; le» «c- « c1iimique(> et élertriqncti snnt pareilles, a-veo cette iltlFérem^

ClAP. VU. — PILE DE YOUNG.. OU

ft d^uii très- grand nombre d'éléments , occupant très-peu de loe {Phil. mag. , 1837 , t. X, p. 241). p est l'ensemble ou la e en action; p' montre au contraire, sur une plus grande idle, les détails de la construction : on y yoit la femlle de ic telle ^*elie doit être découpée , avec Tappendice a qui se ode à un appendice pareil de la lame de cuiyre , qui est ausn actement découpée comme celle de zinc ; seulement , en les nt , la bande b qui joint les deux parties d'une plaque est toujours d'un coté pour les zincs , et toujours de l'autre ur les cuivres. Au moyen de cette disposition, chaque aine est tre deux cuivres, et chaque cuivre entre deux zincs. Il en ré- Ite que, comme dans la pile de Smée, le zinc étant attaqué et ai^é d'électricité négative , cette électricité se communique slalliquement au cuivre auquel il est soudé; ainsi, c'est au Ime instant que tous les zincs et tous les cuivi-es sont chargés flectricité négative ; par conséquent, l'hydrogène, qui est, lui, argé d'électricité positive, trouve à une petite distance une rface négative qui l'attire , et sur laquelle il vient se dégager , rès y avoir déposé son électiîcité positive. 11 importe beaucoup us les piles de cette espèce que les éléments zincs soient atta- \iéê avec la même énerve , précisément parce que les deux ivres qui enveloppent un zinc ne reçoivent pas de lui l'électri- ;ë négative qui doit neutraliser Télectiîcité positive de l'hydrone que ce zinc a mis en liberté.

nie de ■vneli. — La figure 21 représente une disposition de le encore plus simple que celle de Young ^ elle est beaucoup us facile à construire , et réunit exactement le^ mêmes avange». Cinquante éléments occupent à peine 3 décimètres de ngueur ; il suffit de quelques baguettes de bois pour les tenir oiûft , et d^une auge de bois mastiqué pour contenir le liquide I ils doivent plonger. Rien n'est plus commode que cette pile ; le n'a que peu de poids et peu de volume ; ses effets sont éner- (pies et assez durables. En prenant soin d'amalgamer les zincs t leur forme s'y prête aisément) , cette disposition , imaginée ir M. Munch , de Strasbourg, me semble de beaucoup la plus •mnlageuse lorsqu'il 6^agit de réunir un grand nombre d'élémts.

filémeiiC de Stor^eon. — La figure 19 représente un élément lalogue à celui de Smée et imaginé par M. Sturgeon; il se

6«#^ ir

irvnE m. — magnétisme et électricité.

cnmpcMe d'un rase cylindrique de fonte de 250 millimètres dibailleur et de 76 millimèlres de diamètre ; on le remplit d'un Lqiiide composé de 8 parties d'eau et 1 d'acide sulfurique ; au rentre, on plonge un cylindre ou une lame de zinc amalgamé, reposant air un petit disque de bois. Les phénomènes qui mproduuent ici sout identiquement les mêmes que dans l'éléroeDl de Smée. L'hydrogène se dégage en abondance sur la paroi intérieure du vase de fonte; il paraît que l'inteuNté du eouraoi est plus grande quand cette paroi a été oxydée; on comprend, en etÎKl, ou que l'hydrogène réduit cet oxyde quand il existe, ou qu'il se dégage plus facilement sur les molécules et sur les aspérités du fer révivifié. Une pile de 8 ou 10 éléments est capiililtt de produire des effets énergiques.

ËUmenl de WbnstBtoiie. — Cet élément est représenté dan.( 1.1 figure 25; il se compose d'un vase poreux de terre rouge à moitié cuite, que l'on remplit d'un amalgame pâteux de zinc; «■ vase reposa au centre d'un vase de verre ou de porcelaine que l'on remplit de sulfate de cuivre ; dans l'amalgame on plonge un fil de cuivre qui est \e pôle négatif Ae la pile; autour du vase poreux et dans le bain de sulfitte de cuivre est une lame de cuivre communiquant a un fil de même métal , et formant le pôle positif Ae la pile. Le 7.inc de l'amalgame est attaqué avec le temps, mftno quand le fd positif et le fil négatif ne communiquent pas; mnis l'action est faible : au contraire, si les Slscotnmuniqiieut, l'action est vive, l'eau est décomposée, le zînr s'ox'^ t J'mnwlgHme devient négatif, et cette électricité néga-

CHAP. Ylf. — ÉLÉMENT DE BAGRATION. 685

liquide je dois mentionner encore un appareil à chlorhydrate d'ammoniaque, imaginé par M. le prince de Bagration, et particulièrement convenable , à ce qu'il paraît , pour les expériences de galyanoplastique. Cette^ pile , dont je n'ai pas eu occasion de me senrir, se construit en mettant dans un vase de verre ou de bois des cylindres ou des lames, parallèles de zinc et de cuivre, à une petite distance Tune de l'autre. Le vase est en partie rempli de terre ou de sable , et arrosé de temps à autre avec du chlorhydrate d'ammoniaque; des communications convenables 2>ont établies entre les plaques de zinc et de cuivre.

Les piles de Smée, de WoUaston, de Young, de Muuch, de Sturgeon et de Wheâtstone, dont nous venons de parler, ont ce caractère commun, qu'elles sont toutes à un seul liquide; que l'électricité y est toujours produite par la décomposition de leau, résultant de Taifinité du zinc pour l'oxygène ; que les deux métaux qui les composent s'y trouvent l'un et l'autre à l'état négatif par la communication plus ou moins conductrice qu'ils ont entre eux au dehors du liquide , et que l'hydrogène qui est positif ne vient à l'élément non oxydé, platine, cuivre ou fonte, que parce que cet élément est chargé de l'électricité négative qu'il a reçue du zinc , et peut ainsi , en décomposant l'eau en sens inverse , c'est-à-dire en prenant l'hydrogène, compléter la chaîne des décompositions successives entre toutes les molécules liquides qui séparent les deux métaux.

La tension électrique élémentaire de ces diverses piles peut cependant être variable ; il en est de même de la quantité d'électricité développée sur une surface donnée , à cause des états divers dans lesquels se trouve le zinc , à cause de la conductibilité propre du liquide , et enfin à cause de l'état différent dans lequel se trouvent les surfaces sur lesquelles l'hydrogène se dégage ou se combine pour opérer des révivifications métalliques.

308. Pour types des piles à un seul liquide, nous avons choisi de préférence l'élément de Smée, parce que les phénomènes s'y accomplissent d'une manière simple et réguUère. Pour les piles à deux liquides , nous choisirons par les mêmes motifs l'élément de Daniell , qui a d'ailleurs l'avantage de donner facilement des courants d'une intensité constante*

, m, — MAGNETISME ET ELECTRICITE.

« de Donteii. — Cet élément est représenté sous trois funnee diCEercntcs dans les figures 24, '26, 30. L'élénwnt île b fizore S4 mt relui ijui m'a servi à déterminer les lois de rintut- Mtê de» CBUrant» liydro-electrinues (voy. n"* Sfttf i^l Mitvnnt»). Je mii d'aliortl eit ilduner lu iK'acription : it se compose d'uu L-ylyndre creux de cuivre roiig« trê^niiticc a, le»tc avec du sable i, et trrmc de toute-» ptirte; le fuiid iotérieiir c vit plat, et le food supérieur d est cnnuiuc ; uu-dc^s»us de la base de ctJui-ci s'élève un relwrd e, percé de pluBteura trous f; ce cylindre s'engage diins une vpssic g (pu vient se lier autour du rebords, mais audessus dm tron.i /. On verse sur le eône tl une dissolution saturéi- de sulfate de cuivre, qui tombe par les trous ^el c|ui vieiii remplir tout l'e^scc compris entre la vessie et le ryliudre ; cusiiito on met «m- le mètriE rnnu des fragments d« sulfate (Wsuivre nue ftm rtnioiivelle à mesure qu'ils se dissolvent dau> (f liquide, qiâ doit toujours les bai^ier un peu; nu maudiuu dv zinc k, qui est fendu sur sa longueur pour s'élargir à volonté, est plungv don» une dissolution de sulfiite du une ou de ddorurc de widium, conteune dans un vase / de verre ou dv fuicncr. On met le cyiindiT rie enivre dans le manchon de une» et let deux bnndes de cninc ft et », soudées l'une nu cyliivlre et \'m- Ire au miinchon, reprt-sciitcut les duux pôles de l'élément; ifo qu'on éutblit entre elles une communication métallique, oa oblienr un eom-ant d'une inH-nsité constante, pendant de» bewts. des journées eiuièrcs, si cette commun ii^ntion reste U m^OW.

i^H^vcouiaiit tm prodMit ei que aon intenûtc »nb-

GHAP. Vn. — ÉLÉMENT PE DANIKLL. 687

sompCe d'une manière rigoureuse. Cependant, il est pr^umable |ae le zinc lend à s'oxyder par la décomposition de Teau qui e toudbe> et qu'il est ainsi constitué à Vétat nég^itif^ qu'au nojen des conducteurs extérieurs, il communique cet état au :jlmdre de cuÂTre, qui par la devient apte à recevoir Thydrojène et à absorber soa électricité positive. Toutefbis,^ Thydrojène naissant, au lieu de se dégager, réduit Toxyde de cuivre 1b sulfate ; le métal se dépose, et Tacide sulfurique devenu libre ae tarde pas à s* emparer de Foxyde de zinc qui s'est formé. On roift que cette explication est incomplète en ce qu'elle ne montre p«s comment Tacide sulfurique mis en liberté arrive au zinc pour dissoudre Toxyde de zinc à mesure qu'il se forme. Quel- |ues pbysidens disent, il est vrai, qu'à Fiustant où le zinc est U5 en communication avec le cylindre de cuivre, il se fait une double décomposition : celle de l'eau et celle du sulfate de cuivre; qu'en conséquence, l'oxygène et l'acide sulfurique viennent ensemble au zinc, tandis que l'oxyde de cuivre et l'bydrogèue s'en vont ensemble au cylindre de cuivre. Mais cette hypothèse ne me paraît pas résoudre la difficulté : elle n'explique pas pourquoi le sulfate de cuivre est décomposé , à moins que l'on n'ajoute que le courant produit par la décomposition de l'eau entraîne la décomposition du sulfate de cuivre et le transport de ses éléments; ce qui ne me semble aucunement justifié.

Malgré l'incertitude qui peut rester sur quelques-unes des actions secondaires et sur leurs causes, je suis porté à croire que dans l'élément de Daniell, comme dans les précédents, la cause unique du développement de l'électricité qui constitue le courant est la décomposition de l'eau ; et que si l'on employait ici du zinc amalgamé et de l'acide sulfurique étendu, de manière à n'avoir aucun dégagement de gaz, on trouverait que pour un équivalent de zinc détruit on aurait exactement un équivalent de cuivre révivifié. Ces résultats ne me paraîtraient pas, du reste, devoir être changés, en substituant à l'acide sulfurique étendu une dissolution de sulfate de zinc ou de chlorure de sodium, ou des mélanges de dissolutions analogues , qui agissent sur le courant par leur conductibiUté propre et aucunement par les action& secondaires diverses auxquelles elles donnent naissance.

La pile de Daniell se forme par la réunion des éléments, soit en joignant les pôles de même nom pour avoir des quan-

688 LIVBïni. — MAGNÉTISME ET ELECTRICITE.

thés d't'Iectrîrilé plus considérables avec la même tension, ^uit en joignant l<?s pùles de noms contraii'es pour obtenir des L-iiâifiu plus grandes avec la même ({uantite d'électricité (SB7 et 988).

Les éléments de Daniel), représentés dans les figures 26 et 30, ne diffèrent auciineraeiit de celui que nous venons de décrire, quant aux phénomènes cliimîques et électriques; ils en difiëreut seulement par la disposition. Dans celui de la figure iÔ, la vesMe est remplacée par un vase poreux de porcelaine dégourdie; alors le linc est en dedans et le cuivre en dehors; le cuivre est le vase même qui contient la dissolution de sulfate de cuivre. On ménage à la partie supérieure une petite grille mobile pour loger les fimgmenis solides de sulfiitc de cuivre qui doivent'sc dissoudre; le vase poreux est rempli d'acide sulfurique étendu ou d'une dissolution étendue de sulfate de une, de chlonue de sodium, etc.; le zinc lui-même qui plonge dans cette dissolution csl une simple plaque amalgamée.

L'élément de la figure 30, dont on fait particulièrement iiKigc en Allemagne, ne diffère du précédent que par la petite cellule ménagée pour recevoir les fragments de sulfate de cuivre. jVu reste, l'élément de Daniell a éprouvé une foule de modification diverses en ce qui regarde le diaphragme poreux ; on a eseayi-, à cet égard, une foule de substances organiques ou inorpuiques : des peaux diverses, du cuir tanué, des toiles serrée» de chanvre, du bois, du plâtre, des teiTCS cuites diverses, etc., etc.

ÉMnent de Ktaff^acrel od chaîne simple * axjgémm. — Cet