IV

la môme observation se faisait presque à pareille Leur G , Stockholm, à Copenhague, à Berlin, àléna, à Gênes, à Londres et à Paris.

Cependant beaucoup de faits, restés indécis, avaient besoin d'être discutés sévèrement pour être réduits à leurs résultat! certains. Les découvertes acquises à la science, par un si grand nombre d'observations éparscs et multipliées, avaient besoin d'être rassemblées en un faisceau commun; il fallait réunir le» rayons divergents de ces lumières nouvelles pour les concentrer en un même point, et en composer un puissant flambeau propre à éclairer la route de l'avenir.

C'est à Humphry Davy qu'appartenait cette tâche magnifique. C'est ce savant illustre qui, embrassant dans leur ensemble toutes les découvertes faites jusqu'à celte époque conr cernant l'action chimique de la pile, sut les rattacher par un ] lien commun, les éclairer d'un jour nouveau, et par leur application à la chimie, changer la face de cette science.

Le 29 décembre 1806 marque la date d'une grande époque dans l'histoire de l'électricité. C'est ce jour-là, en effet, que Dûvy, dans la Lecture Bakerienne de cette année, donna communication au monde savant de son immortel mémoire sur le Mode d'action chimique de l'électricité (1).

Voici les diwsions principales du mémoire de Davy :

1. Sur les changements produits dans l'eau par l'électricité. ■*- II. Sur l'action de l'électricité dans la décomposition de divers corps composés. — III. Sur le transport de certaines parties constituantes des corps, par l'action de l'électricité. — IV. Sur le passage des acides, des alcalis et autres substances à travers divers menstrues chimiques, au moyen de l'électricité. -=■

(1) Baker, savant anglais, murl en 1771, fonda une rente annuelle de cent livres sterling pour un discours qui serait prononcé par un des membres de la Société royale sur un sujet important de philosopha naturelle. Davy fut chargé cinq ans de suite, de 1806 à 1810, de la 'teture Bakerienne.

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(1) Philosop'r'ica'. r*:*'?- • »». •* ~ )rae LXUI, page 172.

restait quelques esprits aveugles qui s'obstinaient à nier 1* découverte de Lavoisier. Ces bases et ces acides, qui formaient l'escorte obligée des deux gaz, compliquaient encore cette première difficulté, et jetaient les esprits dans un trouble extraordinaire. On trouvait dans ce fait matière aux opinions ks plus étranges et à des hypothèses si bizarres, que l'on a quelque peine à s'en rendre compte aujourd'hui. On confondit ces deux phénomènes, savoir : la formation de l'hydrogène et de l'oxygène, et la production d'un acide et d'un alcali. Cruiksha&k regardait l'acide formé pendant la décomposition électrochimique de l'eau comme de l'acide azotique, et la base comme de l'ammoniaque. Désormes opinait pour l'acide chlorhydrique et l'ammoniaque. Mais, d'un autre côté, certains chimistes affirmaient que, sous l'influence de l'électricité, l'eau peut se convertir en une base et un acide ; d'autres regardaient l'oxygène et l'hydrogène comme de l'eau en corn* binaison avec de l'électricité. Brugnatelli allait jusqu'à prétendre que le fluide électrique pouvait lui-même se changer en un corps matériel ; il admettait la formation d'un acide électrique. D'autres eufin, Monge, par exemple, pour expliquer l'apparition des deux gaz sur deux points du liquide éloignés l'un de l'autre, admettaient la formation d'une eau hydrogénée à un pôle, et d'une eau oxygénée à l'autre. Et nous omettons encore bien des suppositions telles que leur sens précis ne saurait être clairement formulé. C'est en cet état que Davy trouva la question; elle était, comme on le voit, bien embrouillée et bien obscure. Cependant il n'hésita pas à aborder de front toutes ces difficultés.

Rien n'est plus intéressant que de suivre la série de tâtonnements successife par lesquels Davy eut à passer dans l'exécution de son travail, de montrer comment il réussit d'abord à dégager le grand fait de la décomposition de l'eau des phénoi accessoires qui Yottws*\\mç\\V\ wrcv\m\\t il constata que

LA PfL« DE VOLT A. 377

te hases cl les acides, dont l'apparition était constante, n'étaient

pas, ainsi qu'on l'avait pensé, formés de toutes pièces durant /'opération, mais provenaient simplement de la décomposition de certains sels disséminés dans les vases dont on faisait usage ; comment il dut abandonner l'emploi des vases de verre pour ceux d'agate, puis ces derniers pour des vases d'or, qui ne pouvaient rien céder au courant voltaïque.

Une circonstance particulière s'était toujours présentée , comme nous venons de le dire, dans la décomposition de l'eau par la pile : on voyait constamment apparaître une base au pôle négatif, ce qui donnait lieu aux interprétations les plas diverses. Cette formation spontanée d'un acide et d'un alcali pendant la décomposition électro-chimique de l'eau fut le premier problème dont Davy se proposa la solution. Les piles dont il fit usage étaient composées, l'une de cent cinquante couples cuivre-zinc de 0m,12 de côté, l'autre de cent couples cuivre-zinc de 0m,16 de côté ; le liquide excitateur était une solution saturée de sulfate d'alumine, ta disposition de l'expérience consistait à faire arriver le courant par un fil d'or ou de platine dans une capsule remplie d'eau distillée, et communiquant, au moyen d'une mèche d'amiante, avec une deuxième capsule également pleine d'eau, et dans laquelle plongeait le fi] d'or ou de platine en contact avec le pôle négatif de Y électromoteur (pile).

La solution que Davy donna du problème fut complète. Il démontra que l'eau distillée, qui était sensiblement pure pour les réactifs chimiques ordinaires, contenait pourtant des sels et particulièrement de l'hydrochlorate de soude, dont la base était transportée par le courant au pôle négatif et l'acide au pôle positif de la pile. Il reconnut que la capsule, dans laquelle plongeait le fil positif, était elle-même rongée par l'action du courant, bien qu'elle fût composée des substances les axavn& solubles, c'est-i-dîrp fo rrwfal, d'agate, te vrarctae, te w)taM

U PILR DE TOIT*. 379

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H donc plus qu'une expérience à faire pour dérouleurs accidentels de la ilérniui>osiiiou do IVau : rtv à l'abri de l'air. Terminant Ira lils d'or île si petites capsules d'or pur, remplissant 01 capsules i avait lui-même distillée dans des »ases d'argent et ■" une ébullition lente de toute irarp d'air, établi— Dmmi ira lion entre, les deux capsules ;i» moyen d'une ''ainianle. plaçant enfin les capsules d'or xius le ' de la machine pneuinatiiiiie, |xiiir opérer hors du de l'air, Da\y recoillliil qu'il ne se dégageait au pôle lie de l'oxygène, au pôle négatif que de l'hydrogène, n'y avait formation d'aucune trace de substance, acide ne. I.a conversion de l'eau eu oxygène et hydrogène, c produit, su trouva ainsi définitivement démontrée, 1 cette admirable analyse du phénomène de la dcconieJeclro-chimique. de l'eau, Davy abordait, dans son 3, l'aciion qu'exerce la pile sur les composés salins. I) unis à ses expériences, d'une part, les sels solublrs dans autre part, les sels insolubles dans ce liquide. Parmi «lubies dans l'eau, les sulfates de potasse, uV soude, niaque, l'alun, l'azotate du baryte, te pho>pliate «lies succinates, oxalate et hoiifoale d'aiiiiiioniaque : il is sels insolubles, les sulfates de rliaux, de baryte et de îc, le fluorure de calcium, l'azcolillir. la lépulnlittie et ordinaire, furent soumis par hait à l'aciion ilw nnip"-

de chaux, de sulfate de strontiane ou de baryte, etc;etq« les sels contenus dans la substance de ces divers récipients étaient décomposés par la pile, et leurs éléments transporté» à leurs pôles respectifs. Voici comment Davy parvint à se convaincre de la réalité de ce fait.

Dès ses premières expériences, il avait reconnu que l'acide qu'il obtenait constamment n'était autre chose que de l'acide chlorhydrique , et la base toujours de la soude. S'aperceront alors que le verre se trouvait légèrement corrodé au point de contact des fils conducteurs, il n'hésita pas b attribuer l'origine de l'acide chlorhydrique et celle de la soude à la présence d'une petite quantité de sel marin qui devait se trouver contenu daœ le verre , et l'expérience directe vint bientôt justifier cette conjecture.

Davy employa alors pour récipients, des vases d'agate. Mai» il obtint encore une petite quantité de soude et d'acide chlorhydrique. Toutefois ces corps diminuaient à mesure que l'on faisait de nouvelles expériences dans les mêmes vases. Aux vases d'agate il substitua enfin de petits cônes d'or, qui ne pouvaient rien céder au courant voltaïque. L'emploi de ces cônes d'or, réunis entre eux par des filaments d'amiante, ne donna pas tout de suite des résultats satisfaisants , car on obtenait encore de la soude et de l'acide azotique. Davy soupçonna dès lors la pureté de l'eau distillée elle-même, et ce soupçon était juste, car un litre de cette eau, évaporée à siccité, lui fournit une petite quantité d'azotate de soude.

Distillée de nouveau avec de grandes précautions, et placée dans les vases d'or, cette eau ne donna plus aucune trace d'alcali fixe. Cependant le papier de tournesol rougi se trouvait encore légèrement influencé par la liqueur, qui, portée à l'ébullition, perdait ses propriétés alcalines ; d'un autre côté, le pôle positif recueillait encore de l'acide azotique, et alors intfme que Vammcmlwçae we, çx\w\\w\mt vas à se produire,

h quantité d'acide devenait à ce pôle de plus en plus considérable. Davy comprit dès lors que les éléments de l'eau et ceux de l'air atmosphérique prenaient à la fols part à la réaction, et il expliqua la formation continue d'acide azotique, même quand l'ammoniaque ne se montrait plus, au moyen de ce fait découvert par Priestley, que dans l'eau aérée un courant de gaz hydrogène chasse l'azote de sa dissolution dans l'eau, en y laissant coexister l'oxygène.

Il ne restait donc plus qu'une expérience à faire pour démêler les phénomènes accidentels de la décomposition de l'eau : il fallait opérer à l'abri de l'air. Terminant les fils d'or de sa pile par de petites capsules d'or pur, remplissant ces capsules d'eau, qu'il avait lui-même distillée dans des vases d'argent et purgée par une ébullition lente de toute trace d'air, établissant la communication entre les deux capsules au moyen d'une mèche d'amiante, plaçant enfin les capsules d'or sous le récipient de la machine pneumatique, pour opérer hors du contact de l'air, Davy reconnut qu'il ne se dégageait au pôle positif que de l'oxygène, au pôle négatif que de l'hydrogène, et qu'il n'y avait formation d'aucune trace de substance acide ou alcaline. La conversion de l'eau en oxygène et hydrogène, sans autre produit, se trouva ainsi définitivement démontrée.

Après cette admirable analyse du phénomène de la décomposition électro-chimique de l'eau, Davy abordait, dans son mémoire, l'action qu'exerce la pile sur les composés salins. Il avait soumis à ses expériences, d'une part, les sels solublesdans l'eau, d'autre part, les sels insolubles dans ce liquide. Parmi les sels solubles dans l'eau, les sulfates de potasse, de soude, d'ammoniaque, l'alun, l'azotate de baryte, le phosphate de soude, les succinates, oxalate et benzoatc d'ammoniaque; et parmi les sels insolubles, les sulfates de chaux, de baryte et de strontiane, le fluorure de calcium, l'azéolithe, la lépidolithe et le verre ordinaire, furent soumis par Davy à l'action <

saute de la pile, et tous se comportèrent dans cette circonstance? de la même manière.

Après avoir isolé dans toute sa simplicité le phénomène de h décomposition électro-chimique de l'eau, et dégagé ce fait essentiel des accidents qui l'avaient troublé dans les expériences de ses prédécesseurs , après avoir rapporté les résultats de l'action du courant électrique sur un certain nombre de sels, le profond chimiste montrait, dans la sixième partie de son mémoire, que ce n'était là que des exemples particuliers d'une loi des plus générales. Il faisait voir que, sous l'influence de la pile, tous les autres composés peuvent, aussi bien que l'eau, se réduire en leurs éléments; — que dans les décompositions de ce genre, le corps acide se porte constamment au pôle positif, et le corps basique au pôle négatif; — enfin, que les corps simples affectent aussi des rapports d'élection galvanique invariables.

Mais, en voyant tous les composés chimiques se défaire sous l'influence de l'électricité, Davy avait été conduit à admettre que la cause de la combinaison des corps réside aussi dans une véritable attraction électrique, et par une série d'inductions et d'expériences qu'il serait trop long de rapporter, il proclamait ce fait, que l * affinité chimique n'est autre chose que V électricité, ou, en d'autres termes, que la force qui détermine l'union des corps et qui maintient les combinaisons formées, est identique avec la force électrique. Telle est l'origine de la théorie électro-chimique, si brillamment défendue par Berzelius, et qui a exercé sur l'esprit de la chimie une si profonde et si durable influence, que depuis vingt ans seulement on a commencé à en secouer l'autorité.

Nous renonçons avec peine à pousser plus loin l'analyse de cet admirable travail de Davy, à suivre l'auteur dans les considérations générales auxquelles il s'élève lorsque, cherchant à

wécier le rôle que joweYftecXndvfe ta\»Y*Ye<HKvUedes phé-

LA PILE m YOLTA. 381

nomènes chimiques qui se passent sur notre globle il semble lire, d'un regard assuré, dans l'avenir de la science. Nous avons hâte d'arriver à la magnifique application qu'il fit lui-même de ses idées, en se servant de la pile voltaïque pour réduire en leurs éléments les alcalis et les terres.

C'est en 1807, c'est-à-dire un an après la lecture du grand mémoire dont nous venons d'exposer les résultats, que Davy fit connaître sa découverte de la décomposition électro-chimique des alcalis et des terres.

Depuis longtemps on avait remarqué la ressemblance chimique des terres, c'est-à-dire de la chaux, de la baryte, de la magnésie, etc. , avec les oxydes métalliques, et celle des oxydes avec les alcalis, c'est-à-dire la potasse, la soude et l'ammoniaque. Lavoisier, dès les premiers temps de la chimie, avait pressenti cette grande vérité (1). Mais, depuis cette époque, Berthollet avait découvert la composition de l'ammoniaque, et prouvé que cet alcali est formé d'hydrogène et d'azote. Ce fait avait rompu la ligne entrevue des analogies. Si, d'un côté , on persistait à regarder, avec Lavoisier, les terres comme des oxydes métalliques, d'autre part, l'analogie des alcalis fixes avec l'ammoniaque amenait à prêter à ceux-ci une constitution analogue à celle de l'ammoniaque. Davy, par exemple, s'imaginait, avant ses recherches, que les alcalis fixes étaient formés de phosphore et d'azote. Cependant, armé d'un

(1) Yoici ce qu'écrivait à ce sujet Lavoisier en 1789, dans son Traité élémentaire de chimie : « 11 serait possible que toutes les substances auxquelles nous donnons le nom de terres ne fussent que des oxydes métalliques, irréductibles par les moyens que nous employons... Il est à présumer, ajoutait-il plus loin, que les terres cesseront bientôt d'être comptées au nombre des substances simples ; elles sont les seuls corps de toute cette classe qui n'aient point de tendance à s'unir à l'oxygène, et je suis bien porté à croire que cette indifférence pour l'oxygène, s'il m'est permis de me servir de cette expression, tient à ce qu'elles en sont déjà saturées. Les terres , dans cette manière de voir, seraient des substances simples, peut-être des substances n> liques, oxygénées à un certain point, »

agent de décomposition aussi puissant que la pile, 3 n'hérita pas à aborder ce grand problème.

Il essaya d'abord de soumettre à l'action de la pile une dissolution aqueuse de potasse. Mais l'eau se décomposait seule. Il plaça alors dans Je cercle de la batterie voltaïque uu morceau de potasse maintenue en fusion par la chaleur ; mais ce corps, privé d'eau, ne livrait point passage à l'électricité. U essaya enfin d'abandonner l'alcali pendant quelques minutes à l'air, pour lui laisser attirer un peu d'humidité ; rendu ainsi suffisamment conducteur, il le plaça entre les pôles de la pile, et dès lors l'expérience eut un plein succès. La potasse entra en fusion par la chaleur de la décharge électrique, et bientôt on put observer au pôle positif un bouillonnement gazeux produit par le dégagement de l'oxygène, tandis qu'au pôle négatif apparaissaient de petits globules semblables au mercure par la couleur et par l'éclat, mais tellement combustibles et oxydables, que, dès leur formation, ils se recouvraient d'une croûte blanche en reproduisant de la potasse. Jetés sur l'eau, ces globules y brûlaient avec uue flamme éclatante. Davy venait de décomposer la potasse en oxygène et en un métal nouveau qui a reçu le nom de potassium.

Cette découverte, l'une des plus brillantes des temps modernes, honore particulièrement l'esprit et le labeur humains, en ce qu'elle est le fruit unique de l'induction expérimentale, en ce que le hasard ni les secours étrangers n'y prirent aucune part. Ce qui faisait son extrême importance, c'est qu'elle donnait le signal d'une série d'autres découvertes semblables. En effet, la potasse une fois analysée, la composition de la soude et de toutes les bases terreuses était par cela même connue. Après avoir réduit la potasse, Davy, dès le lendemain, décomposa la soude. Il dut, toutefois, employer une pile plus puissante.

Disons, en passant, que les piles voltaïques, employées par Davy dans ces expériences mémorables, n'avaient rien de bien

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Voici donc le procédé dont le chimiste anglais lit usage pour obtenir quelques parcelles de métaux terreux. Il réduisait en poudre de la baryte, de la strontianc, de la magnésie ou de lu chaux, ajoutait à ces terres un tiers do. leur ]xwls d'oxtdc de mercure, et plaçait ce mélange dans tme lame de platine façonnée en godet, dans lequel il introduisait un peu do mercure recouvert d'huile de naphte; il se sertit pour ces dernières expériences d'une pile de 500 paires, il obtint ainsi (Ion

amalgames qui, distillés dans des tubes de verre pleins de vapeurs de naphte, donnèrent pour résidus des corps blancs qui se transformaient à l'air, en augmentant de poids, en baryte, strontiane, chaux et magnésie.

Davy en élait là de ses recherches, lorsqu'il reçut de Bcrzelius une lettre contenant la description d'un très ingénieux procédé qui avait permis à l'illustre chimiste de Stockholm, aidé du docteur Pontiu, de décomposer la baryte et la chaux assez facilement et sans grand appareil. Berzelius et Pontin avaient eu l'heureuse idée de placer, au pôle négatif de la pile, du mercure métallique contenu dans une petite cavité creusée sur un fragment de baryte ou de chaux ; le mercure facilitait la réduction de l'oxyde en s'amalgamant au fur et à mesure avec le métal rendu libre (1).

Davy essaya de soumettre à l'action de la pile la silice, l'alumine et la glucine, selon le procédé imaginé par Berzelius et

(1) Le mémoire de Davy, qui renferme l'histoire de ses tentatives pour la décomposition de la baryte, de la stronliane, de la chaux, et qui a pour titre : Recherches électro-chimiques sur la décomposition des terres, fut lu le 30 juin 1808 à la Société royale de Londres. Voici comment Davy raconte l'expérience de Berzelius , répétée par lui-môme au laboratoire de l'Institution royale :

« Un globule de mercure, formant le circuit d'une batterie composée de cinq cents couples de six pouces carrés, faiblement chargée, fut pose sur de la baryte légèrement humectée, placée sur une lame de platine. Le mercure perdit peu à peu de sa fluidité, et quelques minutes après il se couvrit d'une pellicule blanche de baryte. Lorsqu'on jeta l'amalgame dans de l'eau, il se dégagea de l'hydrogène, le mercure revint à son état primitif, et l'eau fut reconnue être une solution de baryte.

» Avec la chaux, les résultats furent exactement les mômes.

» 11 n'y avait point à douter que cette méthode réussît également avec la strontiane et la magnésie, et je me hâtai de tenter l'expérience. La stronliane me donna un résultat immédiat; mai3 je ne pus d'abord me procurer d'amalgame avec la magnésie. Cependant, en prolongeant l'opération et entretenant cette terre continuellement humide, j'obtins entin une combinaison de sa base avec le mercure, laquelle reproduisit lentement de la magnésie en absorbant l'oxygène de l'air ou celui de l'eau. »

Pontin. Mais il échoua dans cette tentative d'analyse électrique, car ces oxydes ne donnèrent point d'amalgame avec le mercure. En traitant parle potassium la silice, la magnésie, Tytlria et la glucine, de manière à déplacer l'oxygène de ces bases, il reconnut bien que ces substances étaient des oxydes, mais il ne put isoler assez bien leur radical pour s'assurer s'il était métallique. La solution de cette question était réservée à Berzcliuset à MM. Wôhler et Bussy.

Le magnifique ensemble de découvertes contenu dans la longue série des recherches de Davy, que nous venons d'exposer, remplissait glorieusement toutes les conditions du programme de prix publié en 1801 par l'Institut national de France. En 1808, la France honora dignement le génie du physicien anglais, en lui décernant le prix fondé par le pre mier Consul « pour ses découvertes annoncées dans les Irons- * actions philosophiques de 1807. » Faisons bien remarquer pourtant que ce ne fut pas, comme ou l'a toujours dit jusqu'ici, le prix extraordinaire de 60,000 francs, mais seulement une somme de 3000 francs qui fut accordée à Davy. La rémunération était faible sans doute, comparée à la grandeur, à l'importance des découvertes du savant anglais. Mais si l'on se rappelle la guerre acharnée qui divisait alors l'Angleterre et la France, on sentira toute la valeur de ces trois mille francs envoyés, à une pareille époque, de Paris à Londres, au nom de Napoléon. En cela, la France obéissait à ces traditions généreuses qui lui font chercher, découvrir, proclamer le mérite étranger, et décerner la palme du génie scientifique, sans regarder au drapeau d'une nation ennemie (1 j.

Les travaux de Davy avaient excité chez les savants de tous

(1) Après la récompense solennelle accordée aux travaux de Davy,

aucun autre prix n'a été décerné par notre Académie des sciences pour

encourager les progrès de l'électricité. Il a été question, sur une demande

de la famille £rsted, d'accorder une récompense à ce physicien, pour sa

iv. &&

386 DÉcorvnTEs sokstifiqces.

les pat:> mie émulation extraordinaire. C'est en France que se uianife^rent les plus importants ré>ultats de cette noble rivante. Dans lomrage de Gay-Lussac et Thenard, Herherchti pkyîîcQ-chiHtiqijïî. qui fut publié en 1811. on trouve Teiposé d'un grand nombre d'observations remarquables sur les effets physiques et chimiques de la pile.

Ces recherches de Gav-Lussac et Thenard furent comnicncées à l'occasion de la grande pile que Napoléon avait donner à l'École poh technique. Comme Berthollet lui parlait un jour des grands travaux de Daiy sur l'électricité, l'Empereur demanda a\ec sou iuipétuo>ité ordinaire pourquoi ces découvertes n'avaient pas été faites en France.

— Sire, répondit Berthollet, c'est que jusqu'à ce jour nous n'avons pas possédé de pile voltaïque assez puissante.

— Eh bien ! qu'on en construise sur-le-champ une suffi» santé, et qu'on n'épargne ni soin ni dépense.

C'est ainsi que fut construite aux frais de l'État la magnifique pile voltaïque de l'Ecole poh technique. Cette pile était composée de six cents couples de cuivre et

découverte, faite en 1820, de l'action de la pile sur l'aiguille aimantée, qui a eu pour résultat la création de l'électro-magnétisme, et toutes les applications de ce fait immense réalisées aujourd'hui au grand bénéfice des nations. Mais ce projet n'eut point de suite , les ministres de la restauration ayant refusé de mettre à la disposition de l'Académie la somme promise par le gouvernement consulaire.

L'importance extrême du rôle que l'électricité est appelée à remplir dans la science et l'industrie n'ont pas manqué de frapper l'attention de l'Empereur Napoléon III. l'n des premiers actes de son pouvoir acte l'institution, faite le 28 février 1852, d'un prix de 50,000 francs à décerner en 1857, pour récompenser les applications pratiques delà pile de Yolta. Cette haute et belle pensée de l'Empereur aura pour effet de mettre définitivement en pratique une mesure dont la réalisation a été retardée jusqu'ici par différents obstacles, qui ne dépendaient d'ailleurs ni du gouvernement du premier Consul, qui avait eu l'initiative de ce projet, ni de l'Académie des sciences, qui Ait chargée de le mettre ù exécution.

de zinc de 9 décimètres carrés pour chaque plaque; toute la batterie avait 54 mètres carrés de surface.

Gay-Lussac et Tbenard reconnurent et apprécièrent arec beaucoup d'exactitude l'influence du nombre des couples de la pile sur l'intensité de ses effets, et celle de 1 acidité plus ou moins grande du liquide dont elle est chargée. Ils analysèrent aussi avec beaucoup de soin plusieurs autres circonstances physiques ou chimiques, qui influent sur la manifestation des phénomènes chimiques de la pile, et confirmèrent les résultats obtenus par Davy sur la décomposition des alcalis et des terres, en employant des procédés d'une nature différente. C'est à Gay-Lussac et Thenard que Ton doit la découverte du procédé de préparation du potassium et du sodium par l'action du charbon sur le carbonate de potasse ou de soude, méthode qui permit d'obtenir pour la première fois, en proportions notables, ces curieux métaux qu'où n'avait pu se procurer jusque-là qu'en très petite quantité par l'action de la pile.

Pendant que l'on construisait à Paris, par l'ordre de Napoléon, la grande batterie de l'École polytechnique, les directeurs de Y Institution royale de Londres , dans un noble but de rivalité scientifique, profitèrent de cette circonstance pour stimuler le zèle de leurs concitoyens. La pile qui avait servi à Davy à exécuter ses nombreuses expériences s'était complètement usée entre ses mains par l'action prolongée des acides, et se trouvait hors de service. On ouvrit une souscription pour la remplacer : « Les recherches électro-chimiques, écrivaient » les directeurs de l'Institution royale, ont pris naissance en » notre pays ; ce serait un déshonneur pour une nation si puis- » santé et si riche que, faute d'assistance pécuniaire, elles » allassent se compléter ailleurs. » La liste de souscription fut promptement remplie, et Davy se vit bientôt en possession de la plus belle batterie que l'on eût encore vue.

€ La plus puissante combinaison qui existe, disait-il en 484? dans ses Eléments de philosophie chimique, dans laquelle ie nombre des couples est combiné avec l'étendue de surface, est celle qui fut donnée au laboratoire de l'Institution royale par un petit nombre de zélés patrons de la science. Elle se compose de deux cents groupes joints ensemble dans un ordre régulier, composés chacun de dix doubles plaques placées dans des auges de porcelaine , chaque plaque contenant trente-deux pouces carrés ; ainsi le nombre total des couples métalliques est de deux mille, et la totalité de la surface est de cent vingt-huit mille pouces carrés. »

Le liquide qui servait à mettre en action cette puissante pile consistait, comme celui qui avait été employé précédemment dans la plupart des expériences de Davy, en une dissolution d'alun aiguisée d'acide sulfurique. Le gaz hydrogène qui se dégageait par suite de l'action de l'acide sulfurique sur le zinc, était si considérable quand les deux mille plaques étaient mises en action, que l'on n'aurait pu manier sans danger un tel instrument; aussi l'appareil était-il établi dans une cave, d'où partaient des fils conducteurs, pour aboutir dans la salle supérieure où les expériences s'exécutaient.

C'est avec cette remarquable batterie, qui fut installée en 1813 dans le laboratoire de l'Institution royale, que Davy put étudier et développer dans toute leur beauté les phénomènes physiques et chimiques de la pile, et produire la lumière et la chaleur la plus intense que l'on eût développée jusque-là par des moyens artificiels. En se servant d'acide azotique étendu pour charger les deux mille couples, Davy découvrit Varc lumineux de la pile, qui est comparable, par son intensité, à la lumière solaire, et dont l'emploi, rendu pratique de nos jours, a permis de créer l'éclairage électrique.

Davy observa que, lorsqu'on termine les deux fils conducteurs de la pile par deux pointes de charbon, et que l'on approche ces deux charbon* \\u\ do. Wucc à environ un tren-

tièffle de pouce de distance, ou voit jaillir aussitôt entre les deux conducteurs une étincelle d'un éclat incomparable. En éloignant peu à peu les charbons l'un de l'autre, le jet de lumière s'étendait et formait, à travers l'air, une courbe étincelante de trois à quatre pouces de longueur. Toute matière introduite dans ce foyer sans pareil y disparaissait aussitôt par fusion ou volatilisation : le platine, le cristal de roche, le saphir, la magnésie, la chaux, et toutes les substances les plus réfractaires y semblaient vaporisées. Ces divers phénomènes se reproduisaient dans le vide, ce qui montrait bien que cet effet n'était pas dû à l'oxygène atmosphérique, mais bien le résultat propre du calorique développé par le courant. Ilest inutile d'ajouter que toutes les décompositions chimiques observées jusque-là furent reproduites par cette nouvelle batterie avec une intensité prodigieuse.

La grande batterie de Davy trouva pourtant sa rivale. À la même époque, un riche amateur de sciences, nommé Children, venait de faire construire une pile composée dans le système dit couronne de tasses, et modiûée par Wollaston. Sous le rapport de la dimension des plaques, c'est la plus grande pile qui ait jamais été construite. Chacun de ses éléments présentait une surface de trente-deux pieds carrés, et elle contenait vingt et un de ces éléments. Par le courant de cette pile, de gros fils de platine, dont quelques-uns avaient jusqu'à cinq pieds et demi de long et deux lignes de diamètre, étaient rougis dans une portion plus ou moins grande de leur longueur, et même en partie fondus. Les oxydes, les métaux infusibles dans les foyers ordinaires, et en particulier l'iridium, furent mis en fusion de cette manière. On réussit à fonàre complètement une tige carrée de platine, de deux lignes de diamètre sur deux pouces trois lignes de long. De la poussière de diamant étant placée dans une fente pratiquée à la scie, en travers d'un fil de fer, le diamant fut liquéfié et le for qui le touchait se trans-

forma en acier. C'est en 1813 et en 1815 que Children exécuta ces curieuses expériences.

Le génie particulier du physicien Wollaston le portait à produire de grands résultats avec de petits moyens. Dès qu'il eut connaissance des effets de la pile de Children, il voulut, pour ainsi dire, retourner l'expérience, et produire tous ces puissants phénomènes à l'aide de l'appareil voltaïque le plus petit que l'on eût employé jusque-là. On raconte que Wollaston ayant rencontré un soir, dans une rue de Londres, un de ses amis, tira de sa poche un dé à coudre de cuivre, et s'en servit pour construire une pile microscopique reproduisant les effets de la gigantesque batterie de Children. Pour cela, il enleva le fond du dé, l'aplatit avec une pierre, de manière h rapprocher les deux surfaces internes à deux lignes environ l'une de l'autre ; ensuite il plaça entre les deux surfaces de cuivre une petite lame de zinc qui n'était en contact ni avec l'une ni avec l'autre des parois de cuivre, grâce à l'interposition d'un peu de cire à cacheter. 11 plaça ce petit couple ainsi préparé dans un petit godet de verre, préalablement rempli avec le contenu d'une petite fiole d'eau acidulée avec de l'acide sulfurique. Réunissant extérieurement la lame de zinc et son enveloppe de cuivre au moyen d'un fil de platine, il fit rougir aussitôt^ fil par l'électricité développée dans cette petite pile. Les dimensions de ce fil de platine étaient excessivement petites; il avait seulement un trente-millième de pouce de diamètre et un trentième de pouce de longueur (1). En raison de ses dimensions exiguës, ce fil de platine pouvait être non-seulement rougi, mais fondu par cette petite batterie. Aussi l'ami de Wollaston, témoin de cette expérience, put-il allumer sur-le-champ de l'amadou à ce fil rougi.

Dans cette petite batterie de Wollaston, le cuivre envelop-

(1) C'est à Wollaston que Ton doit l'ingénieux procédé qui sert à *nfr des fils d'or et de platine d'une microscopique ténuité.

pait de toutes parts la lame de zinc, c'est-à-dire que l'élément négatif était bien supérieur, en surface, au métal positif. Cette expérience fit penser à Wollaston que, dans toutes les piles en général, il fallait, pour obtenir les plus grands effets calorifiques, donner le plus d'étendue possible à l'élément positif. C'est depuis celle époque, et d'après les indications de Wollaston, que Ton a construit presque toutes les piles, en entourant chaque plaque de zinc d'une enveloppe de cuivre mise en communication avec la plaque de zinc suivante. Cette modification a rendu ces appareils beaucoup plus puissants, principalement pour la production des phénomènes de chaleur et de lumière.

C'est en appliquant cette même idée que le physicien américain Robert Hare construisit bientôt après les piles en hélice, qui permettent de donner au couple métallique une surface énorme dans le plus petit espace possible, et de diminuer ainsi la dépense du liquide acide, qui est très grande dans les piles à auges. Les piles en hélice, dont nous donnerons, dans le chapitre qui va suivre, une description plus complète, se composent essentiellement de longues bandes de zinc et de cuivre laminés, attachées chacune par un bout, et séparées de distance en distance par de petits morceaux de bois. On forme ainsi un couple dont les deux éléments, isolés l'un de l'autre, ont chacun cinquante ou soixante pieds de surface. Chaque élément plonge dans un seau de bois contenant le liquide acide.

C'est aussi à la même époque qu'appartient la construction définitive des piles sèches, que Zamboni, professeur à Vérone, fit connaître et étudia avec soin en 184 0. On nomme assez improprement piles sèches, celles dans lesquelles le liquide acide est remplacé par un corps solide légèrement humide. Cependant Zamboni n'est point, comme on l'a dit, le véritable inventeur des piles sèches ; c'est à Deluc qu'appartient cette découverte. En 1809, Deluc avait présenté h la Société royale

de Londres une pile à colonne, composée de trois cents disques de zinc et de trois cents disques de papier doré d'un seul côté, entassés les uns au-dessus des autres dans un tube de verre. En 1812, Zamboni fit connaître la manière de construire les piles sèches, qui est généralement adoptée aujourd'hui, et qui consiste à entasser et à presser fortement l'un contre l'autre des milliers de disques de papier un peu fort, dont une surface est étamée et l'autre recouverte d'une couche très mince d'oxyde de manganèse en poudre, mêlée avec de la farine et du lait (1). Mais cette disposition de l'instrument n'était qu'une modification très simple de la méthode de Deluc, qui doit être considéré comme le véritable inventeur des piles sèches (2).

On s'occupa beaucoup, à la suite des mémoires publiés sur ce sujet par Zamboni, des piles sèches et de leurs effets : on croyait voir réaliser le mouvement perpétuel par ce petit appareil, qui exerçait des attractions et des répulsions continues à ses deux pôles opposés. Mais on a reconnu de nos jours le peu de valeur scientifique de cet instrument, qui ne constitue pas d'ailleurs une pile sèche, puisque le papier, qui conserve toujours un peu d'humidité empruntée à l'atmosphère, en raison de sa propriété hygrométrique, y joue le rôle d'un conducteur humide.

Dans l'intervalle qui s'étend de 1815 à 1820, l'étude delà

(1) Note historique sur les piles sèches (Annales de chimie et de physique, t. XI, p. 190).

(2) Déjà, en 1 803, Hachette et Desormes avaient fait connaître un appareil du môme genre, dans la vue de simplifier la construction de la pile à colonne, ou plutôt pour essayer de confirmer le principe du déveppement de l'électricité par le simple contact et sans l'emploi d'aucun conducteur humide. Ils avaient remplacé, dans la colonne de Volta, le liquide interposé entre les couples, par des couches de colle d'amidon ; mais cette combinaison était trop influencée par l'humidité pour pouvoir êtro regardée comme une pile sèche. Deluc est donc le véritable inventeur des piles sèches.

pile ne s'enrichit d'aucune découverte particulièrement digne d'être signalée. On continua de perfectionner la construction ou l'emploi de l'appareil producteur de l'électricité dynamique, et de poursuivre l'observation de ses effets physiques et chimiques. Mais l'année 1820 vit s'accomplir la plus remarquable de toutes les découvertes faites au moyen de la pile, depuis les travaux de Volta et de Davy. C'est alors que le physicien ££rsted constata l'action qu'un courant électrique exerce à distance sur l'aiguille aimantée. Cette observation fondamentale eut pour résultat presque immédiat la création d'une nouvelle branche de l'étude de l'électricité, c'est-à-dire Yélectro-rnagnétisme; et les phénomènes électro-magnétiques trouvèrent bientôt une vaste série d'applications, parmi lesquelles figure au premier rang la télégraphie électrique.

C'est au mois d'août 1820 qu'^Erstcd, professeur de physique à Copenhague, fit connaître, dans un mémoire écrit eu latin , et qui fut adressé aux principaux savants de l'Europe, le grand fait qui constitue son impérissable découverte. Bien des efforts avaient été tentés jusque-là pour saisir le rapport qui devait exister entre l'agent des phénomènes électriques et la cause inconnue de l'attraction et de la répulsion magnétiques, lorsque le physicien danois parvint à trouver la véritable marche expérimentale propre à donner la clef de ce grand mystère de la nature.

Réunissant par un fil métallique conducteur les deux pôles d'une pile en activité, jErsted approcha ce fil conducteur près d'une aiguille aimantée qui pouvait facilement tourner sur son pivot En disposant ce fil parallèlement à l'aiguille, soit audessus, soit au-dessous d'elle, il remarqua que l'aiguille aimantée était fortement déviée de sa direction vers le nord. L'aiguille magnétique était d'autant plus écartée de sa direction primitive qu'elle était plus rapprochée du fil conducteur de la pile ; l'angle de cette déviation était aussi d'autant plus grand

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que la pile dont on faisait usage présentait plus d'énergie. Le sens de cette déviation dépendait de deux circonstances : 1° de la direction suivant laquelle les fluides positif et négatif de h pile marchaient dans le fil conducteur par rapport aux deux pôles de l'aiguille aimantée; 2° de la position du ûl conducteur de la pile au-dessus ou au-dessous de l'aiguille aimantée. Ainsi fut mis en évidence pour la première fois le grand fait de l'action exercée par l'électricité en mouvement sur les corps magnétiques, phénomène qui devait amener la science à des conséquences incalculables.

Tci se termine l'esquisse que nous nous sommes proposé de tracer de l'histoire de la pile voltaïque. La découverte d'yEersted a ouvert l'admirable série des applications de l'éleclro-magnétisme, période qui s'étend jusqu'à notre époque et se continuera après nous. Nous avons mis sous les yeux du lecteur l'histoire de la pile considérée en elle-même. A dater de l'année 1820 jusqu'à nos jours, s'ouvre l'innombrable série des applications qui ont été faites de cet instrument, et dans lesquelles l'électro-magnétisme joue le rôle essentiel. Entrer dans l'exposé de ce nouvel ordre de faits, ce serait sortir des limites que nous avons dû nous imposer dans cette notice historique.