PILES A CHLORURES MÉTALLIQUES

Pile an chlopure de plomb de M. Marlé-DaTy. — Le chlorure de plomb étant un corps beaucoup plus conducteur que le sulfate de plomb et susceptible d'une réduction infiniment plus facile, il a été possible à M. Marié-Davy de construire avec cette substance une pile très-énergique, de petite dimension et pouvant d'ailleurs être disposée comme les piles à sulfate de plomb que nous avons décrites en premier lieu. Le plus grand inconvénient de ce système de pile est la cherté du chlorure de plomba et c'est sans doute la raison pour laquelle elle n'a pas été employée davantage.

En donnant à cette pile la disposition des éléments Marié-Davy, ainsi que Tavait proposé M. Pérémé, la force électro-motrice est représentée par 3878 et sa résistance par 844 mètres.

Pile de M. Waren de la Rue au ohlorare d'argent fondu. — La pile de M. Waren de la Rue, est analogue en principe, à celle au bi-sulfate de mercure. Elle est remarquable par sa simplicité. Elle se compose, en effet, uniquement de deux électrodes cylindriques. Tune en zinc, l'autre en chlorure d'argent fondu, immergées toutes deux, l'une à côté de l'autre, dans une dissolution de chlorure de sodium (1) (eau salée). Ces deux électrodes, qui n'ont guère plus 6 millimètres de diamètre sur une longueur de 64 millimètres, sont soutenues dans la solution, soit par le bouchon du vase qui contient le liquide, soit par une traverse placée au-dessus de ce vase. Le cylindre de zincs'usant beaucoup plus vite que le cylindre de chlorure d'argent, il est généralement plus long, afin qu'on puisse le descendre dans la solution au fur et à mesure de son usure. Les meilleures dimensions sont 10 cent., sur 4 millim. et demi de diamètre.

(1) 35 grammes de chlorure de sodium dans un litre d'eau.

Le chlorure d'argent fondu^ forme une masse compacte et serrée, analoiçuc pour Taspect à de la corne et entoure, dans la pile de M. Waren de la Rue, un fil d'argent de 7 dixièmes de millim. de diamëtre, qui constitce rélémentélectro-négatif ; or, c'est celui-ci qui fournit à «on extré- K ité libre, le pôle positif de la pile.

La théorie de cette pile est la même que celle des piles à sulfate de mercure et à chlorure de plomb, dont nous avons parlé précédemment.

Suivant Tauteur, la force électro*motrice de cette pile serait à peu près la même que celle de l'élément Daniell, mais sa résistance serait beaucoup moindre.

Plusieurs physiciens, entre autres MM. Pinkus et Marié-Davy, ont réclamé la priorité de cette invention. Ce qui est certain, c'est que le chlorure d'argent fondu^ qui constitue toute l'invention, avait été employé par M. Marié-Davy, dès l'époque de ses recherches sur les piles à sulfate de mercure et à chlorure de plomb« Le chlorure d'argent non fondu, avait été employé auparavant par M. Ed. Becquerel. Quant à l'invention de M. Waren de la Rue^ elle remonte au mois de mars 1868, et celle do M. Pinkus au mois de juillet de la même année.

Quand la pile est usée> Fargent du chlorure se trouve agrégé autour du fil d'argent, sous forme d'une masse spongieuse très-déliée, parfaitement adhérente au fil ; seulement cette masse, après la réduction complète du ehlomre, est recouvei'te d'un peu de zinc qui provient de Télectrolysation d'une partie du chlorure de zinc qui s'est formé dans le liquide. Par conséquent, avant de recueillir le métal réduit, il est nécessaire de mettre les cylindres d'argent porelix dans de l'acide chlorhydrique étendu pour dissoudre le zinc qui se trouve déposé dans sa masse. Il est bon toutefois de mettre auparavant tous les cylindres épuisés dans de l'acide chlorhydrique étendu, et en contact avec du zinc pour s'assurer de la réduction complète du chlorure (1).

Dans la pile de M. Pinkus, le chlorure d'argent n'était pas fondu; il était déposé dans une petite capsule d'argent, constituée par une lame très-^nince de cemétalj et le fil polaire positif était soudé au fond de cette capsule ; le zinc soudé à un fil rigide, passant à travers le bouchon du vase contenant le liquide excitateur, pouvait être ûté à Une plus ou

(1) Vuir la description de cette pile dans les Mondes, tome 18, p. 318, 399 et 666. Tomd 19, p. 10.

moins grande distance de la capsule d'argent, et celle->ci, constituant Télectrode négative du couple, était immergée entièrement au fond du vase» extérieur; le liquide excitateur était d'ailleurs, de Peau acidulée au 4/5. M. Gai£Pe a perfectionné considérablement la pile de M. Waren de la Rue, pour l'appliquer aux appareils électro-médicaux, et grâce k ses perfectionnements, c(,s appareils sont devenus de véritables machines automatiques qui n^exigent plus pour fonctionner aucune préparation, ni aucun montage ; il i réunissent donc à la fois les avantages des machines magnéto-électriqTies et ceux des appareils d'induction voltaïque ; c'est un résultat réellement très-important.

Pour réaliser ces conditions avantageuses, M. Gaiffe a renfermé, comme l'avait fait du reste avant lui M. Trouvé dans sa pile au bi-sulfatc de mercure, les liquides et les différents éléments qui composent cette pile dans des vases à fermeture hermétique ; de cette manière, les liquides ne s'évaporent pas, et la pile peut rester chargée indéfiniment jusqu'à l'usure complète du chlorure d'argent. Or, comme cette matière ne se décompose sensiblement que quand le circuit de la pile est fermé, les médecins n'ont pas à se préoccuper de la charge ni de la décharge de leur pile, pendant un temps relativement assez long (un mois ou deux).

Les vases de cette pile, que nous représentons, fig. 46, sont de petits

étuis d'ébonite, dont le couvercle GH, également en ébonite, se visse à la partie supérieure de l'étui GSTH. Un petit anneau en cuir graissé, adapté au fond de ce couvercle dans sa partie anguleuse, permet de rendre plus hermétique encore la fermeture. C'est ce couvercle qui porte les éléments excitateurs du couple, lesquels sont représentés isolément en VZ et VY (fig. 47-48) et réunis dans la figure 46.

Ces éléments, comme on le voit, ne sont plus ceux que nous avons décrits plus haut. Les fréquents contacts opérés entre la lame de zinc et la lame de chlorure d'argent, finissaient, avec ces derniers, par établir une dérivation intérieure qui, après un certain temps d*action de la pile, et alors que l'argent commençait à se réduire, devenait assez forte pour annihiler compléte- Inent le courant dans le circuit extérieur. Pour éviter cet inconvénient^ M. Gaiffe enveloppe la lame de chlorure d'argent dans une espèce de

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petit sac en toile, dispose entre les deux éléments deux petits tasseaux 1 et 1' en ébonite et serre le tout à l'aide d'une ligature en caoutchouc JK. Pour remplacer aisément les deux éléments VZ et V Y quand ils sont usés, M. Gaiffe les accroche à deux agrafes VjV, adaptées au coQyercIe GII, et celles-ci s'y trouvent fixées à l'aide de deux boutons d'argent ou de cuivre nîckelisé, qui aerveut en même temps d'appen— Fig. *7. Fig. i8. dices polaires ', deux petites rondelles en peau

^ de gant graissée rendent hermétiques les troua

pratiqués à travers le couvercle pour le passage des tiges des agrafes. Les lames de linc sont amalgamées et portent à leur extrémité supérieure, deux petites fentes dans lesquelles s'introduisent les crochets des agrafes V. Les lames de chlorure d'argent sont fixées à des lames d'argent terminées également à leur partie supérieure, par un trou pour l'introduction du crochet de l'agrafe V qui doit les soutenir. Ces lames de chlorure d'argent sont plus ou moins longues, suivant l'intensité que l'on veut donner au courant ; si l'on no veut que de la tension, elles u'out guère que 2 cent. I /2 ; ai on veut un peu plus de .quantité, elles en ont 5, et la hauteur du liquide dans les cylindres doit être en rapport avec ces longueurs.

. Une autre modification importante que M. Gaiffe a apportée à la pile à chlorure d'argent est la composition du liquide excitateur. Avec la solution de sel marin, il se produisait, entre les deux chlorures mis en pré— . scnce, une réaction qui déterminerait un dégagement de chlore, et ce gai devenu libre, non-seulement faisait éclater les vases à fermeture hermétique qui les contenait, mais encore déterminait une décomposition du couvercle en ébonite, qui se recouvrait à l'intérieur d'un sulfure conducteur ; or, ce sulfure en dérivant le courant d'un pôle à l'autre, empêchait le courant de passer par le circuit extérieur. M. Gaiffe a évite cet inconvénient en remplaçant l'eau salée par une solution de chlorure de zinc, dans la proportion de 8 ii 5 pour cent,

La force électro-motrice de cette pile est représentée par 559G, et sa résistance par 750 mètres de fii télégniî)hique, «ne fermeture de circuit de 20 heures, n'a pas changé sensiblement ces valeurs, qui sont devcaues 5616 et 982 mètres.

Malgré tous ces pcrrecUonDcmcnts, la pile dont nous parloos présenterait encore de sérieux incolivéaients, si on ne prenait un soin spécial à n'employer pour lame électro-positive que du zinc à peu près pur. Le zinc du commerce donne lieu à des dégagements de gaz, qui ont eu souvent pour conséquence l'explosion des éléments quelque temps après leur clôture hermétique. Depuis que M. Gaiffe a employé du linc pur, fourni par Lt Compagnie de la Vieille-Mont^ne, et surtout depuis qu'il ne remplit ses éléments qu'aux 2/3 de leur hauteur, ces accidents ne se sont pas renouvelés et ses appareils sont aujourd'hui dans d'excellentes conditions.

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M. GailTu a disposé ces piles dans des boites qui permettent de les monter immédiatement va batterie, de prendre tel ou tel nombre d'éléméats qu'il convient et de remplacer instantanément tel f u tel de ces

clûments qui se trouve usé ou hors de service. Cette boite , que nous représentons fig, 49, se compose d'une série de tiroirs verticaux C,C,C, disposés chacun comme on le voit fig. 50, et dans lesquels sont placés les

différents éléments F,F,F, etc., ordinairement au nombre de 6. Dans la lig. 50, trois de ces éléments sont enlevés, afin qu'on puisse voir la manière dont les liaisons polaires sont établies ; ces liaisons consistent dans des systèmes de doubles ressorts R,R,R, contre lesquels appuient les extrémités polaires de chaque élément, et ces ressorts communiquant extérieurement à des appendices métalliques H,H,H, permettent de prendre dans chaque tiroir, tel ou tel nombre d'éléments qu'il convient. Seulement, comme ces éléments sont très-petits, M. Gaiffc les relie métallîquement deux à deux, de sorte que chacun des appendices II,I1,H, correspond à un double élément. Les petites lamelles métalliques que l'on distingue fig. 49, entre ces appendices polaires, représentent précisément la liaison en tension de ces éléments doubles.

Comme complément à cette batterie, M. Gaiffe a adapté à sa partie supérieure, une espèce de commutateur double NI, dont les contacts sont, de chaque c6té, en nombre égal àcelni des appendices polures H,I{,H, etc., et qni sont disposés snr deux arcs, de manière à pouvoir être touchés par les ressorts de deux manettes M, M'. Comme ces contacts sont reliés métalliquement à des ressorts de cuivre, qui correspondent aux appendices H,I],H, etc. quand la planche qui les porte est poussée au fond de la boite, il devient facile non-seulement de prendre sur la batterie tel ou tel nombre d'éléments qui est jugé nécessaire, mais encore de clioisir l'une ou l'autre des séries d'éléments, afin que ce ne soit pas toujours la même qui soit on service. Des chiflres placés sur des lignes réu-

nidsânt les divers contacts de ce commutateur indiquent le nombre des éléments qui leur correspondent, et il suffit de porter Tune des manettes M sur Tun ou Tautre de ces contacts, pour composer la pile du nombre d'éléments que Ton désire. L'autre manette M' sert à changer les séries d'éléments, et pour savoir alors le nombre des éléments qui sont mis en action, il suffit de différentier les numéros des contacts touchés parles deux manettes. Les rhéophores du circuit s'attachent d'ailleurs aux boutons d'attache B,B' et un galvanomètre placé au fond de la boite, indique nonseulement l'intensité du courant produit par chaque groupement d'éléments de pile, mais permet de juger immédiatement de l'état de charge des différents éléments. Cette constatation est plus importante qu'on ne le croirait à première vue, car lorsqu'im élément se trouve tout à fait usé, il constitue une espèce de voltamètre et les gaz qui résulteraient de l'action des autres éléments pourraient le faire éclater; dans ce cas, il devient important de le recharger de suite ou de le remplacer par un autre élément fraîchement monté.

PUe au chlorure de plomb de M. GailTe. — Gomme on l'a vu précédemment, M. Gaiffe qui s'est adonné spécialement à la construction des engins électriques propres k la médecine et à la chirurgie, s'est préoccupé de réduire le plus possible les dimensions des piles destinées à ce genre d'application, afin de les rendre plus transportables et plus maniables ; il a cherché en même temps à en simplifier assez la disposition pour en rendre le montage facile et susceptible d'être effectué par des mains inexpérimentées. En conséquence, et malgré les ingénieuses dispositions que nous avons déjà décrites, M. Gaiffe a continué ses recherches et il est arrivé à un modèle de pile, qui, sous lé rapport du volume^ semble ne laisser rien à désirer, car il a pu réunir dans une boite de 17 centimètres de longueur sur 10 de largeur et 3 o. 1/2 d'épaisseur, une pile de 40 éléments dont les électrodes polaires ont % c. 1/3 de largeur et de hauteur (soit 6 c. 25 de surface) et qui donne un courant assez énergique pour satisfaire aux principaux besoins de la mé* decine.

Cette pile, un peu analogue, quant au principe, à la pile de Volta, est formée de 13 lames d'ébonite (caoutchouc durci) très-minces, dans chacune desquelles sont percés 24 trous carrés, distants tout au plus do 3 millimètres les uns des autres et dans lesquels se trouvent incrustés : 1® dans les lames paires, des espèces de petits sachets en drap, remplis

de poudre chlorure de plomb ; 3^ dans les lames impaires, des doubles plaques métalliques, zinc et cuivre, soudées l'une derrière Tautrc. Ces plaques sont disposées en nombre pair dans les deux sens et présentent alternativement, une surface cuivre et une surface zinc ; de sorte que, quelle que soit la manière dont on prenne la lame et on la superpose sur la lame contenant les sachets de chlorure de plomb ^ il est impossi^ ble de faire erreur et de ne pas bien établir les communications, ce qui est un grand point pour les applications médicales..

Naturellement, les lames métalliques sont disposées de manière à correspondre exactement aux sachets^ et pour charger la pile, il suffit de tremper les lames qui contiennent ces derniers, dans de Teau salée. Une fois cette imbibition exécutée, on empile les unes sur les autres, les dif^ férentes lames, on les place dans la boite qui leur sert de réceptacle et un commutateur placé sur cette boite, permet de mettre en action sur le circuit, tel ou tel nombre de couples qu'il convient.

Comme on le comprend aisément, le chlorure de plomb agit dans cette pile comme substance dépolarisante, et Teau salée qui imbibe les sachets comme liquide excitateur ; le courant fourni, dure plus d'une heure, et il est relativement constant, quand on a eu soin d'étamer préalablement les surfaces des lames de cuivre en contact avec les sachets et que les lames d'ébonite ont été polies avec un corps gras, afin de repousser l'eau et d'empêcher une conductibilité liquide entre les divers éléments de la pile.

Pile de M. Daolieiiiiny au perchlorore de fer* — La pile de M. Emile Duchemin tient un peu de la pile de M. Marié-Davy comme disposition. Un prisme de charbon et un cylindre de zinc en constituent les électrodes, et les liquides dans lesquels ces électrodes sont immergées, sont d'une part (dans le vase poreux), une solution de perchloruro de fer et d'autre part, une solution de chlorure de potassium ou simplement de l'eau salée, qui agit comme liquide excitateur. Voici alors ce qui se passe, au moment où cette pile entre en activité : sous l'influence de l'oxydation du zinc, l'hydrogène de l'eau décomposée, devenu libre^ va réduire le perchlorure de fer, et celui-ci se trouve ramené à son minimum de chloruration, c'est-à-dire à l'état de proto-chlorure, en déterminant une formation d'eau ; le chlore, devenu libre, agit à son tour sur le zinc, à la manière de l'acide sulfurique dans la pile de Marié-Davy. Toutefois, la dépolarisation est loin d'être complète dans cette pile,

car celle-ci est peu constante et il se dépose au bout de peu de temps, sur le charbon, une couche de fer qui en augmente encore Tirrcgularite (1).

En mesurant la force électro-motrice de cette pile par les procédés que j'ai employés pour les autres piles, j'ai trouvé qu'on pouvait la re<* présenter par le nombre 9640, au moment de sa charge et par 9^5 au bout de 7 jours de charge sans circuit fermé ; en moyenne, elle peut être estimée à 9439. C'est, comme on le voit, une force électro-motrice intermédiaire entre celle de la pile de Bunsen et celle de la pile de Marié-Davy, et sa résistance qui varie entre 674 et 942 mètres n'est guère supérieure k celle de l'élément Daniell. Aussi cette pile peut-elle faire marcher des appareils d'induction de Ruhmkorff de moyen modèle et fournir des étincelles assez intenses.

On a fait à la pile Duchemin l'objection que le perchlorure de fer (substance employée en médecine) est trop cher pour son emploi usuel, mais M. Laurent Casthelus, fabricant de produits chimiques, rue Sainte-Croix-de-la-Bretonnerie,n^ 19, assure qu'il peut fournir cette substance en toute quantité, à raison de 50 francs les 100 kilog., soit 50 c. le kil. Du reste, cette pile est actuellement employée dans l'usine galvanoplastique de M. Oudry.

Voici les proportions les plus convenables pour les solutions mises à contribution dans la pile Duchemin :

Eau. . . 150 gr. — Perchlorure de fer à 30*. . . 200 gr. Eau. . . 1000 gr. — Sel marin 1% gr.

Il est facile de ramener la solution de perchlorure, quand elle est épuisée, à son premier état, en la faisant bouillir, et en la régénérant avec quelques gouttes d'acide nitrique, jusqu'à cessation du précipité bleu par le ferrocyanure (2).

M. Duchemin a mêlé avec avantage le perchlorure de fer à du charbon pilé, pour constituer autour de l'électrode négative, une espèce de de pâte conductrice, comme dans la pile de M.Leclanché; avec cette disposition, le vase poreuz doit être complètement bouché.

(1) Voir le mémoire de M. Eicher dans les Mondes, tome 17, p. 841. (i) Voir le travail de M. Bardy, daiis les Mondes, i, 8, p. 350.