CHAP. TH. — ÉLÉMENT DE DANIBLL. M

ment, si Ton n'ajoutait pas de temps à autre sur le cône et des fragments solideS| qui di^araissent et la maintiennent à l'état de saturation. D'un autre côté, le zinc s'use, et au dehors de la messie, dans le Tase de verre , la proportion de sulfate de zinc augmente.

Les phénomènes chimiques peuvent ici, comme dans les cas analogues, être interprétés de plusieurs manières. Les réactions qui s'accomplissent n'ont pas été analysées jusqu'à présent avec une exactitude suffisante pour qu'il soit possible d'en rendre compte d'une manière rigoureuse. Cependant, il est présumable que le zinc tend à s'oxyder par la décomposition de l'eau qui le touche, et qu'il est ainsi constitué à l'état négatif; qu'au moyen des conducteurs extérieurs, il communique cet état au cylindre de cuivre, qui par là devient apte à recevoir l'hydrogène et à absor^ ber son électricité positive. Toutefois, l'hydrogène «naissant, au lieu de se dégager, réduit l'oxyde de cuivre du sulfate; le métal se dépose, et l'acide sulfurique devenu libre ne tarde pas à s'emparer de l'oxyde de zinc qui s'est formé. On voit que cette explication est incomplète en ce qu'elle ne montre pas comment l'acide sulfurique mis en liberté arrive au zinc pour dissoudre l'oxyde de une à mesure qu'il se forme. Quelques physiciens disent , il est vrai, qu'à l'instant où le zinc est mis en communication avec le cylindre de cuivre, il se fait une double décomposition : celle de leau et celle du sulfate de cuivre ; qu'en conséquence, l'oxygène et Vacide sulfurique viennent ensemble au zinc, tandis que l'oxyde de cuivre et l'hydrogène 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 décompo* ^tion de l'eau entraîne la décomposition du sulfate de cuivre et le tiansport 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 Ton 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 zijic détruit on aurait exactement un équivalent de cuivre ré-

688 LIVRE lU. — MAGNÉTISME ET &LEGTBIG1TÉ.

vmfié. Ces résultats ne me paraîtraient pas, du reste<» devoir être changés, en substituant à l'acide sulfurique étendu une dissûludoD de sulfate de zinc ou de clilorure de sodium, ou des mélangeb de dissolution analogues, qui agissent sur le courant par leur conductibilité propre et aucunement par les actions secondaires diyerses auxquelles elles donnent naissance.

Jjkpile de Daiiiell se forme par la l'éunion des éléments, soit en joignant les pôles de même nom pour avoir des quantités d'électricité plus considérables avec la même tension , scût en joignant les pôles de noms contraires pour obtenk des tensions plus grandes avec la même quantité d'électriciié (987 et S88).

Les éléments de Daniell, représentés dans les Sgures 26 et 30, ne différent aucunement de celui que nous venons de décrire, quant aux phénomènes chimiques et électriques ; ils en diffèrent seulement par la disposition. Dans celui delà figure 26,1a vessie est remplacée par un vase poreux de porcelaine dégourdie ; alors le zinc est en dedans et le cuivre en dehors; le cuivre est levage même qui contient la dissolution de sulfate de cuivre. On ménage à la partie supérieure ime petite grille mobile pour loger les fragments solides de sulfate de cuivre qui doivent se dissoudre; le vase poreux est rempli d'acide sulfurique étendu ou d*une dissolution étendue de sulfate de ziuc, de chlorure de sodium, etc. ; le zinc lui-même qui plonge dans cette dissolution est une simple plaque amalgamée.

L'élément de la figure 30, dont on fait particulièrement usage en Allemagne, ne diffère du précédent que par la petite cellule ménagée pour recevoir les fragments de sulfate de cuivre. Au reste, l'élément de Daniell a éprouvé une foule de modificatiom diverses en ce qui regarde le diaphragme poreux; on a essayé, à cet égard, une foule de substances organiques ou inorganiques : des peaux diverses, du cuir tanné, des toiles serrées de chanvret du bois, du plâtre, des terres cuites diverses, etc., etc.

Ëléme»t de Beeqnercl «o ehalne simple A oxyi^éAe. — C^ appareil a été imaginé par M. Becquerel (Becquerel, Traité d'électricité^ t. III, p. 292, et t, V, F» partie, p. 216; et Edmond Becquerel, Notice sur les piles à courant constanty Am. de Chim. et de Phys.^ 1841, t. III, p. 436); il est ici représente (FiG. 23) : il se compose d'un large tube de verre, dont l'extrémité inférieure est fermée par un tampon sur lequel on met un

GflAP. YII. — iUMENT DE BECQUEREL. 689

centimètre d' épaisseur d*argile (kaolin exempt de carbonate de chaux), humectée avec une dissolution de chlorure de sodium ; le tube se remplit ensuite d'une dissolution concentrée de potasse; ce tube plonge dans un verre rempli d'acide azotique concentré; une lame de platine plonge dans la potasse, une autre dans l'acide azotique, et on les met en communication avec des fils de platine. Aussitôt que la conununication est établie, Yoxygène se dégage en abondance sur la lame de la dissolution de potasse, tandis que Ton voit sur la lame de Tstcide azotique cet acide se desoxygéner, passer à l'état d'adde azoteux ou hypoazotique, sans dégagement de gaz. M* Edm. Becquerel né définit pas d'une manière précise la dh'ection du courant; cependant, M. Becquerel (t. V, p. 21 6) dit que la lame de l'alcali prend l'électricité négative, et celle de l'acide l'électricité positive; je crois, en efFet, que c*est ainsi que les choses se passent.

Pour donner ici une explication nette et complètement satisfaisante des phénomènes qui se produisent dans cet appareil, il me manque plusieurs données qui n'ont pas été recueillies et disculées avec assez de rigueur.

M. Becquerel a réuni plusieurs éléments de cette espèce pour former des piles, et il a constaté en même temps leur puissance, qui est remarquable, et la constance de leurs effets (t. Y, l'^part., p. 218 et suivantes).

Éiémeiftt de BnaeM. — Il est représenté dans la figure 31 ; lès deux liquides sont : l'acide azotique du commerce et l'acide sulfurique étendu de 10 à 12 volumes d'eau ; les deux corps qui reçoivent l'électricité sont le zinc et le charbon ; les liquides sont séparés par un vase poreux de terre cuite d^ que l'on remplit avec Vacide sulfurique étendu, et dans lequel plonge un manchon de /inc amalgamé z ; ce diaphragme repose sur le fond d'un vase de verre i>if qui contient l'acide azotique ; dans cet acide , et autour du vase poreux fabant l'office de diaphragme, se place le cylindre de charbon ce. Celui"-ci est épais, très-résistant et percé, de plusieurs trous, pour la libre circulation de l'acide dans lequel il plonge; il se fabrique par des procédés particuliers en pressant dans un moule de fer du coke ou de la houille grasse en poudre, mélangés en proportions convenables , et en soumettant ce mélange dans le moule lui-même à un degré de cuisson convenable; il paraît qu'après lui avoir donné ce premier degré d'agrégation, on le plonge dans une dissolution sirupeuse I. 44

eO» LIYllB m. ~ lfA6N<TI«n KT ËLECTRIGITfi.

pour le soumettre ensuite à la derni^ ouisson qui se Cùtà un fe» aises fif. Ces cjliiMires sont très-bons conducteurs de Tâectridaé et tout à fkit inaltérables dans Tacîde nitrique ; à leur partie supérieure, et hors du liquide, ila portent un cerde de enivre sur lequel s'adapte la bande propre à établir les oomuMimcatioiis électriques.

Le manchon de zinc porte une bande pareille, et c'est par une pince de métal qu'on les réunît pour composer le» jnles. Quand le une eat bien amalgamé, iln^éprourre dans Tâément de Bunsen, non plus que dans l'élément de Smée, aucune action tant que h communication n'est pas établie à Textérieur entre lui et le chai^ bon; mais dès que cette communication est étaUie, le zinc s^oxyde, le sulfate de zinc se forme, Tacide azotique est en partie désozj* gêné, sans qu'il se manifSesle un dégagement sensible de gaz, soH sur le charbon dans l'acide azotique, soit sur le zinc dans l'acide suUurique étendu; en même temps le courant passe dans les conducteurs allant du charbon au zinc, c'est-À-dire que le charbon forme le pâle positif de la pile, et le zinc, comme à Tordinaire, le pôle négatif.

L'électricité est encore produite ici exclusiTcment par la dé> composition de Veau, et l'origine de l'action me parait être aussi dans l'affinité chimique du âne pour l'oxygène; par cette affinité, soit qu'elle s'exerce efFectiTement sur quelques atomes d'oxygène, et produise une quantité très-petite d*oxyde, soit qu'eDe tende seulement à s'exercer entre toutes les molécules superficielles du zinc et les molécules d'oxygène qui les touchent , la masse du zinc se trouTC constituée à l'état négatif, et ici le charbon partage cet état dès qu'il est mis en communication ayec loi par des conducteurs extérieurs convenables ; alors, comme dans l'élément de Smée, la chaîne liquide peut être décomposée par ses deux extrémités, le zinc prenant l'oxygène, et le chariK>n ici prenant l'hydrogène ; mais cet hydrogène à l'état naissant agit sur l'acide azotique pour lui enlever de l'oxygène, et pour le transformer par conséquent en- acide hypoazotique qui se dissout dans le bain. Il ne parait pas impossible non plus que, sous certaines conditions , l'hydrogène se combine en partie avec le charbon.

L'élément de Bunsen conserve une force sensiblement constante pendant assez longtemps; mais pour ne pas lui donner im volume embanrassant, on a coutume de donner au vase poreux

CHAP. Vn. — ÉLÉMENT M BUNSEN. 09i

une capadté insaffisatite :1e sulfate de zinc qui se forme devient trop vite une proportion considérable dn liquide.

La pile de Bunsen me parait être celle qui mérite la préférence, lorsqu'on veut agir avec un grand uombre d^ déments puissants, et obtenir des effets réguliers et constants dont la durée se prolonge pendant plusieurs heures ; il n*y a ici aucun dépôt à enlever et aucun soin assidu à prendre pour maintenir les liquides à l'état de saturation. Lorsqu'on cesse de s'en servir, on jette les diaphragmes dans un baquet d'eau, les zincs dans un autre, et Ton réamalgame ceux qui en ont besoin , ce qui esft l'affaire d un instant.

Je n'ai pas eu occasion de m'apercevoir qu'il se d^geât des vapeurs nitreuses d'une manière incommode.

Éléments de Seliœiilréiii. — M. Scbœnbein a obtenu de trèsbons effets de deux éléments qui ne sont en quelque 'sorte que des modifications du précédent. Au lieu d'un vase de verre, M. Schœnbein emploie un vase de fonte rendu passif, et c'est dans ce vase qu'il verse, non pas de Tacide nitrique seulement, mais un mélange de 3 parties d'acide nitrique et 1 partie d'acide sulfurique ordinaire; le cylindre de chari>on est supprimé ; le diaphragme poreux , contenant le zinc amalgamé et l'eau acidulée, se place au milieu du vase de fonte , qui devient ainsi le pôle positif de la pile. Dans une autre combinaison, M. Schœnbein remplace le zinc amalgamé par un simple manchon de fonte non passif {Archives de l'électricité, de M. de La Rive, t. U, page 286). Les actions chimiques sont ici les mêmes que dans l'élément de Bunsen; du moins je ne suppose pas qu'elles soient modifiées par la présence de l'acide suMurique dans l'acide nitrique.

Éléments de Grotre. — Cet élément, qui est le plus petit de ceux qui ont été imaginés , est représenté dans la figure 29 ; le diaphragme poreux est une tête de pipe. Ife petit bout de tube qui reste adhérent à la tête est fermé ; ce diaphragme se fixe au milieu d'un verre ordinaire et se remplit d'acide azotique concentré, tandis que le verre contient lui-même de l'acide chlorhydrique ou de l'acide sulfiirique étendu, dans lequel plonge du zinc amalgamé. Cet élément ne diffère de celui de Bunsen que par la nature du diaphragme , et aussi par le pôle positif qui est ici une lame de platine. {Comptes remlus, 1839, t. VIII, page 269.)

69t LIVRB III. -^ MAGNÉTISME ET ÉLECTEIGITÉ.

M. GroTe a donné à ces éléments une autre disposition, (FiG« 27 et 28); le diaphragme poreux </ a la forme d*un parailélipipède ; il contient l'acide azotique concentré et la lame de platine; le vase extérieur $Hf contient l'acide suUurique étendu et la lame de zinc amalgamé zz qmse replie sous le diaphragme, et qui. sur les côtés, en reste trèfr-rapprochée. M. Grove fait remarquer avec raison que cet élément perd beaucoup de sa force dès que l'acide azotique est assez affaibli pour qu'il se àépp de rhjdrogène sur le platine.

Quelquefois M. Groye a substitué i Tacide sulfurique de fadde chlorhydrique étendu de 2 volumes d'eau; dans ce cas ce n'est plus l'oxygène qui détermine l'action, mais le chlore; l'eau n'est plus décomposée , c'est exclusivement l'acide chlo^ hydrique dont l'hydrogène vient agir sur l'acide azotique.

Élémeats ée ée E>a Mtve. — M. de La Rive, en adoptant la forme de l'élément précédent de Grove, a eu l'heureuse idée de substituer à l'acide azotique un autre corps conducteur facile à désoxygéner ; il a essayé le peroxyde de plomb qui lui a complètement réussi. L'oxyde de plomb est tassé dans le diaphragme de chaque côté de la lame de platine. M. de La Rive a fait des observations intéressantes, en associant plusieurs éléments à oxyde de plomb , ou l'un de ces éléments avec des éléments de Grove et de Daniell; il a pareillement reconnu que la substitution d'une lame de cuivre à celle de platine diminue l'intensité du courant {jinn. de Chim. et de Pkjrs., 1843, t. VIII, p. 36). On peut espérer que M. de La Rive donnera suite aux expériences curieuses qu'il a déjà faites sur ce sujet, et qu'il ex* pliquera les anomalies remarquables qu'il a eu l'occasion d*observer.

309. M. Grove est parvenu à construire une pile d'après Aes données si nouvelles et si inattendues, qu'elle me semble être une découverte des plus intéressantes pour les théories électrodiimiques. Cette pile est représentée (Fig. 35) ; elle se compose de petites cloches, en partie pleines d'hydrogène et d'oxygène, plongeant dans de l'eau pure légèrement acidulée avec de l'adde sulfurique. Chaque verre contient deux de ces doches, Vuoc d'oxygène , l'autre d'hydrogène, et dans chacune il y a une petite bande de platine platiné qui en occupe à peu près toute h