M L*ALTI§RATION DBS ROCHES

011 dissolution dans Teau qui buinecUît la terre; quant à la faible couche d*huniidité qui se trouvait k la Mirfiice de la glace, elle devait être sensiblement pure.

On a opéré ensuite dans les bains d'Aix, en Savoie^ oik la température deoertaines sources s'élève jusqu'à 5o^* Après avoir fiiit les mêmes dispositions que précédem* ment , une des lames fut plongée dans Teau de la source dite eau de soufre, dont la température était d'environ 43^, et lautrc dans de Teau pure coulant à la surface du sol et qui marquait i3**au thermomètre. I^s distances des deux stations étaient de 4 nu tres en hauteur et de 6 mètres en largeur. A l'instant où le circuit fut fermé, l'aiguille frappa fortement Tan et et se fixa à 90°. Le sens de la déviation annoncaitque la lame plongée dans la source sulfureuse chaude avait pris l'électricité négative, effet dû à la réaction de l'eau chaude sur l'eau froide, et peut-être à la nature des réactions qui avaient lieu entre les deux liquides.

Il en fut encore de même en répétant cette expérience dans d'autres sources. Ces trois séries d expériences ont été laites dans les circonstances les plus fitvorables pour montrer ^Mlles peuvent être les causes en vertu de»- ;qudles oyVajijÉiit^^ courants électriques dans les aQiiiejH«Hp^j||ân^ non pas, comme on l'a fait jusqu'ici, diÉiiMilt'dé cuivre qui donnent des eflbts secondaires à la réaction chimique du liquide sur le métal, ^inais bien de lames de platine dont la surfiice n'est ^int polarisée.

L'exposé précédent indique que les courants électriques terreslres ne peuvent exister que dans les circonstances analogues à celles que nous avons citées, c'est-à-dire, lorsque deux terrains en contact sont humectés l'un et l'autre avec de l'eau ne tenant pas en dissolution des composés semblables ou renfermant le même composé mais dont les proportions sont différentes , et sont traversés par des substances conductrices, telles que des nlatières carbouacëes, des pyrites, des galènes, etc. Dans Je cas où ces substances sout elles-mêmes attaquées par

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l'eau et les ageots qu'elle tient en dissolution , il en résulte de nouveaux eâets électriques dirigés dans le même sens ou daos nu sens dîfféreot de celui des effets prove* nant de la réaction des terrains.

Dans les exemples précédents, il n'a été question ^ue de chaînes électro-chimiques, composées de deux liquides et d'un solide; mais on peut en composer également dans lesquelles il n'entreseulement que des solutions sépai*ées les unes des autres par des argiles qui s'opposent à leur mélange immédiat. Ces circuits , par leur simplicité, permettent d'étendre les applications de rélectro-chimie aux pliéiioinènes terrestres. Pour donner de suite un exemple de cette espèce de circuit, nous prendrons un tube en U, au fond duquel on a introduit de l'argile humectée avec de l'acide nitrique; dans l'une des branches on met une solution de potasse, dans Tautre de l'acide nitrique, et l'on établit ensuite la communication entre les deux branches, au moyen d'un autre tube rempli d'argile humectée avec une solution de chlorure de sodium. Au bout d'un certain temps, rimbibition de l'acide dans une des branches, et da l'aloili dami l'autr^ est telle que la première branche est de moins en moins acide, et la deuxième de moins en moins alcaline, tandis que la partie supérieure n'est ni l'un ni l'autre: il n'en mut pas davantage pour obtenir nn courant électrique, capable de décomposer les oxydes métalliques on autres corps placés dans l'argile du tube servant à établir la communication entre les deux branches du premier tube. Cet exemple servant de type à tous ceux du même genre, suffit pour montrer la possibilité d'effets électro-chimiques dans la terre, sans l'intermédiaire lie coi'ps solides. \Cotnpies rendus de CAcO' dénùc des sciences^ tome XX.IV, année 1847.)

Si nous nous reportons aux effets électriques produits dans les actions chimiques, nous voyons que lorsque deux corps se combinent ensemble, les électricités mises en liberté, et dont ou ne recueille qu'une excessivement fieiible partie, représentent exactement celles

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qui constituent le pouvoir électrique de ces corps. Si donc on parvenait à les recueillir complètement, le courant qui en résulterait en décomposerait la mt-inc quantité; mais nous ne pouvons malheureusement transformer en courant qu'une très-faible portion des deux électricités dégagées, attendu quil se produit au cootact des corps une fouie de recompositions qui diminuent d'autant Tiutensité du courant prîncifNd. D'après cela, plus on affaiblit le nombre des recompositions , plus Tintensité du courant augmente. Oh remplit cette condition en dispbsant les oopareils pour que les électricités dégagées parcourent le plus petit espace passible dans le liquide. On ne doit îaitiais perdre de vue ce principe dans les rèchercbes électro-ciiîmiqnes. Les expériences suivantes, basées sur ces principes, montreront les principales circonstances dans lesquelles rélectricité intervient commë force chimique.

$ iV. — Des formations électixhchindques.

Des mtkaux cristallises. — Si on verse avec précaution, sui* une solution de sulftuc ou de nitrate de cuivre concentrée, de l'eau pure ou renfermant une petite quantité de chlorure de sodium , et qu'on plonge dans les deus liquides un fil de cuivre, en évitant de les mêler, on ne tarde pas à apercevoir que le bout du fil qui se trouve dans la dissolution de cuivre se couvre peu à peu de cuivre, et que l'autre bout s oxyde. Cette décomposition est due à l'action d'un appareil électrochimique, composé des deux liquides et du métal, et qui fonctionne en vertu de la réaction Tun sur Tautre des deux liquides, et de l'eau salée sur le métal ; le bout du fil eii contact avec la dissolution de cuivre est le p61e né* gatif; dès-lors, il doit se recouvrir de cuivre réduit.

Pour avoir une action longtemps prolongée, afin d'obtenir de gros cristaux, on prend un tube en U, rempli dans sa partie inférieure d'argi le humectée. Dans l'une des blanches on verse une solution de sulfate de cuivre, et dans l'autre uue solutiou étendue de chlorure

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de sodium; puis Ton plonge dans chaque liquide le bout d'uDC lame de cuivre. Les mêmes eiTets que cidessus se reproduisent f mais beaucoup plus lentement, l'argile «'opposant au mélange deA liquides. On finit par obtenir (les cristaux octaédrtques de cuivre de pluaieuro millimètres de côté. Presque tous les métaux peurent être obtenus cristallisés par ce pro^pàéf que la nature a dû el doit encore employer pour),anieiier à ' l'état métallique le cuivre^ l'argent, etc., les métaux ^n-* fin, peu ou puint oxydables, dont les composés IrijMËIff^ un dissolvant dans la terre, attendu qii*ll est difficile d*en imaginer un qui réunisse des conditions plus aiuilognea à celles que l'on rencontre dans les mines. •

Des oxydes métalliques cnsUUlisés,

Nous commencerons par le protoxyde de cuivre. On * prend un tube de verre, fermé à l'un de ses bouts, au fond duquel ou met du deutoxyde de cuivre, et on le remplit d'une solution de nitrate de cuivre saturée. On y plonge ensuite une lame de cuivre, de manière qu'elle soit en contact avec le deutoxyde, et Ton ferme le tube hermétiquement. Quelques jours après, on conunence à apercevoir sur la lame de cuivre des petits cristaux octaédriques, brillants, d'un rouge foncé, de protoxyde de cuivre. Ces cristaux augmentent peu à peu de gros» seur.

Il se passe des effets différents, suivant la quantité plus on moins grande de deutoxyde de cuivre renfermée dans le tube. S'il y en a un grand excès, il y a d'abord production et cristallisation de protoxyde; la dissolution se décolore peu à peu jusqu'à devenir incolore, et l'on, ihiit par apercevoir sur les parois intérieures du tube des cHstaux de nitrate d'ammoniaque. A ce moment, la liqueur ne renfenne plus qu'une solution saturée de ce sel, et seulement queltjues ti*aces de cuivre. Il s'écoule qucl({uefuis lui assez prand laps de tcMups avant que la solution de nitrate d'anjmoniaquc cristallise. Tout ceci se pas6e, bien entendu, sans le contacl de l'air, puisque

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le tube est fermé herinétic|uement; raminoniaque a dû être formée aux dépens de l'hydrogène de l'eau, (^ui est décomposée , et de l'azote de l'acide nitrique.

Quand la quantité de deuloxytle est très-faihie, les cristaux de protoxyde se forment également sur la lame de cuivre; mais peu à peu ils perdent de leur éclat, et finissent par éprouver une altération qui s'arrête à un certain point; la dissolution reste toujours colorée. L'expérience est alors terminée, et le temps a'apporte plus aucua changement dans la dissolutiou.

Tous ces eilets sont faciles à expliquer. Le tube de verre renferme du deutoxyde^ cuivre , une diisoiution saturée de nitrate de cuivre, et une lame de cuivre en contact avec l'un et Tautre. Le deutoxyde s'emparant d*uue portion de Tacide du nitrate qui devient sons-nitrate, la partie de la lame qui toudie le deutoxyde se trouve en contact avec une portion de la dissolution de nitrate de cuivre, qui est moins saturée que celle où plonge le bout supérieur : de là courant électrique, puisque la lame de cuivre se trouve plongée dans deux solutions qui ne sont pas saturées au même degré. Iji bout supérieur est le pôle négatif, laiulis que celui du bas est le pôle positif. Le premier doit attirer par conséquent le cuivre ou ses oxydes, et le second l'acide; c'est précisément ce qui arrive. On voit donc qu'il est tout simple (jue le protoxyde de cuivre se dépose sur la partie supérieure de la lame. L'action doit être excessivement faible d'abord , attendu que le deutoxyde, surtout quand il est anhydre, agissant diiTicilement sur l'acide du nitrate, la différence entre ces deux liquides est très -petite; mais, le nitrate perdant peu ^ peu son acide, qui n'est remplacé que difficilement par celui de la partie supérieure, la différence entre le degré de concentration des deux dissolutions augmente; l'action chimique de l'appareil est en rapport avec cet état de choses : aussi, à la fin de l'opération , aperçoiton quelquefois des cristaux de cuivre, surtout dans la partie supérieure. Cette marche étant graduelle. On doit obtenir

CSAPITBX I

cristallisées toutes les hases, depuis le protoxy de jusqu'au métal.

Quelle que soit la durée de reipérieuce, il ne se dégage aucun gaz. L*oxygène, qui provieut de la rédue* tioa du deutoxyde du nitrate en protoxyde , se porte sur la partie inférieure de la lame , pour l'oKyder et for* mer du sous-nitrate avec lacide nitrique provenant de la décomposition électro-chimique du nitrate.

Cest par ce moyen qu*on pourra arriver à obtenir cristallises les divers oxydes d'un métal et à distinguer des principes immédiats dans les composés organiques. Avec une solution de sulfate de cuivre, on a également des cristaux de protoxyde , mab pas aussi rapidmeot. Dans les galeries de pyrites cuivreuses, où il existe trèsfréquemment du sulfate de cuivre, et quelquefois du cuivre métallique, on conçoit que des conditions semblables à celles que nous venons de faire connaître détermineut la production de cristaux de protoxyde de cuivre.

Pour obtenir cristallisé le protoxyde de plomb, on prend un tube de verre de quelques millimèties de diamètre, fermé par un bout; et ion met au fond de la litharge pulvérisée, environ un centimètre de haut. On verse dessus une solution peu étendue de sous-acétate de plomb , et Ton plonge dedans une lame de plomb, de ' manière à la mettre en contact avec la litbarge. Le tube est ensuite fermé hermétiquement. Peu à peu la surfiice de la lame se recouvre de petites aiguilles prismatiques d'hydrate de plomb ; quelquefois on aperçoit du plomb réduit; enfin, mais plus rarement, il se dépose dès cristaux dodécaèdres, à ùton pentagonales , très-limpides, de protoxyde , qui , au contact de Tair, perdent leur transparence. Ces produits sont le résultat d'actions analogues à celles qui ont présidé à la formation du protoxyde de cuivre.

On a plusieurs procédés pour obtenir cristallisé l'oxyde de zinc :

Premier procédé. — On prend deux petits flacons,

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dont Tiin mifernic une dissolution dt* zinc dans la potasse, et l'autre une solution de nitrate de cuivre. On établit la conuiiunication entre elles an moyen d'un tube recourbé, rempli d'argile liumectée d'une solution de nitrate de potasse; ou plonge une lame de plomb dans la dissolttlion de zioc« et, dans la dissolution de nitrate de cuivre, une lame de cuivre, que Ton met en communication avec l'autre lame. Tje nitrate de cuivre est décompose sous Tinfluenee du courant provenant de la réaction de Falcali sur le plomb; l'oxygène et l'acide nitrique sont transportés sur la lauie de plomb, et don* nent naissance à du nitrate de potassb et à de l*oxyde de plomb, qui se dissout dans 1 alcali. Peu à peu il se dépose sur la lame de plomb des petits cristaux limpides d'oxjde de zinc, ayant la forme de prismes aplatis et rayonnant d'un centre. L'oxyde de plomb exerce donc, à mesure (ju'il se forme, une action répulsive sur l'oxvde de zinc.

Dcu.iièrnr proccdd — On prend une dissolution de silice dans la potasse marquant environ 9.0 à a5 degrés, dans laquelle on plonge une lame de zinc amalgainé, entourée d'un fil de cuivre, constituant ainsi un couple voltaîque. T/eau est immédiatement décomposée, avec dégagement abondant de gaz hydrogène; après un certain nombre de jours, qui dépend du volume de la dissolution, le zinc se recouvre, ainsi que les parois do bocal, d'une grande quantité de jolis petits octaèdres réguliers très-limpides, et jouissant d'un grand ponvoir dispersif. On obtient des cristaux qui ont 1 millimètre de côté. Ces cristaux sont composés de 1 8 parties d'eau et d^ 81 d'oxyde de zinc; l'eau renferme donc autant d'oxygène que l'oxyde anhydre. Leur dureté est assez grande pour rayer le verre. Cette propriété est d'autant plus renMrqtuible,que l'on ne connaît pas d'hydrate préparé par les moyens ordinaires de la chimie qui la possède à un degré aussi marqué. On se rend compte ainsi des effets produits : le zinc, en raison de son contact avec le cuivre, devient assez positif pour découiposcr 1 eau