CHAP. I. — EXPÉRIENCES DE YOLTA

dViectricitë vitrée, s'appelle le pèle positif de la pUe , et celle qui le charge d^électricité résineuse s'appelle le pôle négatif. Lorsque ces extrémités ont été mises en communication avec des fils ou conducteurs d'une longueur quelconque, ces conducteurs prennent eux-mêmes le nom de pôles. Telles sont les conditions générales d'après lesquelles se construit la pile inventée par Volta, tels sont les caractères qu'elle présente. On peut contester aujourd'hui l'exacte justesse des idées théoriques par lesquelles le génie de Yolta s'est laissé conduire, mais personne assurément ne peut oontester que cette invention ne soit Isne des plus admirables et des plus fécondes dont la science se soit enrichie.

239. Effets de la pilé. — La pile dont noul venons d'indiquer la construction s'appelle pile à colonne. Pour observer les divers effets qu'elle peut produire, on lui donne, en général, la disposition qui est représentée (Pl. '23, Fig. 4); les disques sont maintenus entre trois tubes de verre, qui s'élèvent de la base et qui supportent la pièce supérieure.

Puisque l'un des pôles est toujours chargé d'électricité vitrée, et l'auti-e d'électricité résineuse , il en résulte qu'en mettant les conducteurs ou les pôles en présence, ofi doit, si la pile est assez forte, obtenir une étincelle, et on l'obtient en effet, quand il y a par exemple 20 ou 30 éléments dans la pile. Puisque Taction de la pile se maintient et se continue pendant des heures entières, il en résulte que pendant des heures entières l'on doit avoir une étincelle entre les pôles ; c'est aussi ce que l'expérience confirme. La pile de Volta est donc une véritable bouteille de Leyde, ou plutôt une véritable batterie qui se recharge d'elle-même^ et qui ne s'épuise qu'après un temps très-long, au lieu de s'épuiser après chaque décharge comme une batterie ordinaire; ainsi eUe doit produire, dans une autre mesure et avec une autre intensité dépendant de la permanence de son action , tous les effets divers que produisent les bouteilles de Leyde et les batteries, c'est-à-dire, des effets physiologiques, des effets physiques et des effets chimiques.

Les effets physiologiques de la^ile à colonne sont très-remarquables : lorsqu'on prend de chaque main un cylindre métallique un peu mouillé d'eau acidulée, et qu'après avoir touché la base de la pile avec un de ces cylindres, l'on vient avec l'autre toucher le sommet, ou même un point quelconque de la hauteur,

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on reçoit une commotion plus ou moins Tive, et qui se répète sans cesse lorsqu'on maintient le contact.

Les effets physiques sont moins marqués : ainsi, lorsqu'on réunit les pôles par. un fil de fer ou de platine très-fin et trèscourt , on s'aperçoit qu'i^ s'échauffe, et qu'il reste chaud tant que les communications sont établies ; mais il faut des éléments larges et en assez grand nombre pour le faire rougir , et pour le maintenir rouge pendant un peu longtemps.

Les effets chimiques se montrent avec assez d'inten^té. Le premier et le plus i^emarquaUe à^ ces effets fut dëcouYert à la«fin du dernier siècle (le 30 avril 1800) par Carlisle et Nicholson. Ces deux physiciens, pour répéter les expériences de Vol^ , avaient construit à la bâte une, pile à colonne avec des pièces de monnaie, des plaques de zinc et des rondelles de .carton. Après quelques essaia, l'o^Ieur particulière de rhydro- Hène s'étapt fait sentir,' Micholson eut Theureuse idée de fiiire passer le courant électrique dans un .tvd^e plein d'eau , par le moyen de deux fi)s de métid qui s'approchaient à une petite dnlance. Bientôt l'hydrogène parut en petites bulles tout autour du fil négatif, et le fil positif s* oxjàBït visiblement. Ainsi, les deux éléments de Teab furent enfin séparés : car Cavendish avait bien pu composer de Teau avec«de Voxygène et de Ybfdrogène, mais jusque-là tous les efforts avaient été impiiwmte pour la décomposer.

L'appareil qui nous sert maintenant pour Ik séparation des -élémente de Teau est représenté (Pi.. S3, Fig. 10) ; il se compose d'un verre à pied dont le fond est traversé par deux fils de platine f f qui ne doivent pas se toucher; les cloches o et A,, renversées et pleines de liquide, couvrent chacun des fils. Aussijpt qu'on établit la communication avec les pôles de la pile, les bulles de gaz se dégagent en abondance; Toxygène pur monte toujaui» dans la cloche* qui couvre le fil positif, et Thydroçène pur toujours dans celle qui couvre le fil négatif. Il est évident que ks deux cloches doivent oonununiquer entre elles par le liquide intermédiaire, car le courant ne peut pas traverser le verre.

L'eau distillée et parfaitement pure se décompose lentement; mais, dès qu'on y met une goutte d'un acide quelconque, ou quelques atomes de sel , ou quelques parcelles dune substance qui augmente sa conductibilité , les bulles de gaz se dégagent vivement, et il ue &ut que deux ou trois minutes pour avoir

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1 c^timètre cobe d'oxygène. dans la cloche positive, et- 2 Centimètres cubes d'hy^ogène dans. la cloche négative. • '

Deux atomes d'hydrogène à Tun des pôles et un atome d'oxygène à Taot^e, voilà un phénomène bien surprenant et qui a longtemps exercé W sagacité des physiciens ; car dans les ciécompositions ordinaves, les éléments se désunissent et ne s' éloignent pas Tun de l'autre , tan<^ qii'ici il y a tout à la fois séparation ^^ transport des éléments séparabl«s. On a fait d^ tentatives sans nombre pour saisir la molécule d'eau qui se décompose, ou pour arrêter en chemin les atomes gazeux avant qu'il» fussent arrivés aux fils de métal d'où Télectricité passe dans le liquide ; mais rien n'a réussi. Par exemple^ quand on met de l'eau dans deux vases, que Ton fait plonger le fil positif dans Tun, le fil n^tif dans Tautre, et qu'ensuite on étal)lit la -communication entre les vases par u< corps conducteur poiir que la circulation électrique puisse «^établir, on observe des phénomènes singuliers : si ie conducteur iijtermédiaife est un métalf l'eau est encore décomposée comme à l%^i|MÔre, mais dans chaque vase séparément ; s'il est tm corps humide , quelquefois encore il la décompose comme un métal, mais le plus souvent la décompoâtioQ se fait otf ne sait où ; l'oxygène paraît seul dans Tun des Tases, dans le positif, et Thydrogène ^seul dans l'autre ; c'est ce <iui arrive,, ^r exemple, quand on établit la communication en plongeant un doigt dans chaque vase. Alo];;^. on semble en droitde condtire que l'un des ^ments gazeux a au traverser le corps pour se rendre au pôle où il se dégage. De même, quand on établit la communication avec un morceau de glace, il semble nécessaire que l'un ou l'antre (les gaz pasâe au travers de la glace, puisque chacun d'eu! ne se dégage qu'à l'un des fils métalliques.

Grotthuss a donné, de ces phénomènes et de toutes les autres décompositions (Mimiques que produit le courant, une explication qui a été admises par tous les physiciens, non- seulement parce qu'elle est ingénieuse, mais aussi parce qu'elle semble tout à fait conforme à la vérité. Concevons une file de molécultes d'eau, 1, 2, 3, 4, etc. (Pl. 23, Fie. 5), formant une espèce de chaîne droite ou courbe qui johit le fil positif /*.au fil négatif f : l'électricité positive de f agira par influence sur la molécule 1 , et la tournera pour attirer T oxygène *qui est éIectrO''négatif^ et pour repousser l'hydrogène qui est électro^positif; la molécule 1 agira de même sur la molécule 2, et ainsi de suite ; à l'autre

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extrÀnké de la chaîne, la même disposition se produira, et, dès que la tension électrique sera assez forte, Toxygène de la molécule 1 , entraîné par l'attraction, sera comme arraché des molécules d*hydrogè;ie auxquelles il est uni, et s'en viendra au pôle, tandis que l'hydrogène, devenu libre , se portera sur l'oxygène de la jiiolécule 2 pour se combiner avec lui, donnant la liberuà l'hydrogène de cette molécule, qui s'en ira à son tour'prendrc Toxygène ^e la molécule 3, et ainsi de suite. A l'a^utre pôle, des phénomènes analogues se produisent en sens inverse, et il y aura ainsi au môme instant une foule de décompositions et de recompositions successives. Ce qui se passe dans une file de molécules se passe dans toutes les files qui joignent les deux pôles ; et, de là, la multitude des atomes gazeux devenus libres, et Fabondance des bulles distinctes qui se forment et qui se dégagent.

Ces mouvements 'vibratoires des derniers éléments de Is^ matière peuvent s'accomplir au milieu des masses solides^oomme au miUeu de» masses fli^ides; et certainement, si conune tout semble l'indiquer , l'expIicaKion dç Grotthus^ est vraie pour la décomposition des liquides, elle iie peut manquer de l'être pour celle des solides et de touâi les autres corps sur lesquels le courant électrique peut avoir quelque prise. Il y a toujours à la fois décomposition et transpotf des éléments : Toxygène, eti^es analogues chimiques paraissent toujours au pôle positifs tandis que l'hydrogène et ses analogues vont au pôle négatif. C'est ce fait fondamental qui a conduit à rappdrter toutes les combinaison» à des actions électriques opposées, l'un des éléments étant cleotro-positify et l'autre éïkctro^négatif.

Une expérience curieuse, qui remonte aussi aux premiers tcmp de la découverte de la pile, fait voir que les sels sont eux-mêmes décomposés; elle est représentée (Fig. 18) : un tube de verre recourbé est rempli de quelque teinture végétale, telle, par exemple, que celle que Ton obtient ei) exprimant le suc d'un choux rouge ; on y fait passer le courant au moyen de deux fils de platine, dont les extrémités inférieures sont à quelques millimètres de distance , et bientôt l'on aperçoit une belle couleur rouge de vin paillet dans la branche positive, et une couleur verte dans la branche négative. Ainsi un acide s'est développé dans la première, et un alcaU dans la seconde. Il suffit d'établir la communication en sens inverse, pour détruire ces couleurs, et les reproduire dans les branches opposées.