CHAPITRE PREMIER

Décoaverte de rélectro-chimie. — VoUa. — Bni^atelli. — M. de li Rif e. *- Travaux de M. Thomas Spencer et de M. JacobL

La métallurgie électro-chimique a eu la singulière destinée d'être découverte à la fois par deux physiciens placés aux deux extrémités de l'Europe, qui n'avaient eu mutuellement aucune connaissance de leurs travaux respectifs. Dans l'année 1837, M. Thomas Spencer en Angleterre, et le professeur Jacobi en Russie, découvrirent, chacun de son côté, ses principes essentiels, et réalisèrent ses applications les plus délicates.

Vol ta avait à peine accompli, au commencement de notre siècle, la découverte de la pile électrique, qu'il observa une de ses propriétés les plus remarquables, c'est-à-dire, la décomposition chimique que cet appareil fait éprouver aux substances soumises à son action. Ce physicien célèbre constata, dès l'année 1801, que la dissolution d'un sel métallique , soumise à l'influence

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de la pile, se trouve aussitôt réduite en ses éléments, de telle sorte que le métal vient se déposer au pôle négatif. Ce grand phénomène devint plus tard l'objet d'un nombre considérable d'études et d'expériences théoriques qui devaient la|gement agrandir le champ de nos connaissances dans le domaine de l'électricité. Mais, au début, rien n'indiquait encore que la réduc* tîon des métaux par le fluide électrique pût devenir susceptible de quelques applications dans les arts. En effet, la substance qui se déposait sur les fils de la pile n'avait aucun des caractères physiques qui dis* tinguent les métaux : c'était une poudre noire ou grise. Bans cohérence^^ sans continuité, dépourvue d'éclat, et privée, en un mot, de tout caractère métallique. On ne découvrit que longtemps après que , dans certaines circonstances, Iqs métaux formés par la voie galvanique peuvent présenter l'éclat, la cohérence, la continuité et tous les caractères propres aux métaux obtenus par la fusion. Cette observation devait suffire pour donner naissance à l'électro-métallurgie.

Le fait essentiel sur lequel la galvanoplastie repose n'a été signalé d'une manière bien positive que dans Tannée 1837 ; quelques chimistes avaient eu , il est vrai, l'occasion de l'observer avant cette époque, mais reconnu d'une manière accidentelle et dans le cours de recherches d'un autre ordre, imparfaitement étudié d'ailleurs et ignoré du reste des savants , il n'avait pas tardé à tomber dans l'oubli.

Brugnatelli , élève et collaborateur de Volta, avait réussi en 1801 à dorer l'argent au moyen de là pile, en conservant à l'or son brillant métallique. Mais le résultat obtenu par Brugnatelli n'avait, au

point de vue scient'fique, aucune valeur sérieuse, et rimportance que la galvanoplastie a prise de nos jours a pu seule amener à découvrir, dans la poudre des recueils scientifiques de Tltalie, les traces de cette tentative oubliée. Le procédé deBrugnatelli n'est décrit , en effet , que dans un petit ouvrage presque inconnu en Italie, intitulé Bibliolkèque de Cagliardo^ publié en 1807, et^ qu'un savant itsilien, M. Grimelli , a récenunent exhumé. Le résultat obtenu par le chimiste de Pise était donc ignoré des savants du reste de l'Europe, et de ses compatriotes euxmêmes. Le recueil, fort peu répandu d'ailleurs, publié à Bruxelles par Vân Mons,sous le titre de Journal de ehimte et de physique^ avait, il est vrai, consacré quelques lignes au fait signalé par Brugnatelli ; mais il suffit de citer les termes dans lesquels cette observation est rapportée, pour comprendre qu'elle n'ait pas dû fixer beaucoup l'attention des physiciens.

« La méthode la plus ex|)éditive , dit Brugnatelli, de réduire, à Faide delà pile, les oxydes métaltiques dissous, est de se servir, à cet effet, de leurs ammoniures; c*est ainsi qu'en faisant plonger les extrémités de deux fils conducteurs de platine dans de Tammoniure de mercure, on voit en peu de minutes le fil du pôle négatif se couvrir de gouttelettes de ce métal; de cobaii, si l'on opère avec du cobalt; d'areenic, si Ton opère avec de Tarsenic, etc. Je me servis de fils d'or pour réduire de cette manière l'ammoniure de platine, que j'ai dernièrement obtenu et examiné. Le platineainsi réduitsur l'or a une couleur qui touroe vers le noir; mais étant frotté entre deux morceaux de papier, il prend l'éclat de l'acier. Je fis usage de fils d'argent pour réduire For, ce qui réussit promptement (1). »

On trouve , dans une autre livraison du même re-

(1) Journal iU chimie tf dephyiique, de Van Mons, t V, p. 80 (4802).

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cueil, le passage suivant qui fait partie d'une lettre adressée par Brugnatelli à Van Mons :

« Volta travaille toujours sur l'électricité; il a dernièrement construit différentes piles composées de seules substances salines de différentes matières, avec les solutions desquelles il imprégnait des disques d'or. Lorsqu'il aura terminé son travail, je vous le communiquerai.

» J'ai dernièrement doré d'une manière parfaite deux grandes médailles d'argent en les faisant communiquer k l'aide d'un fll d'acier avec le pôle négatif d'une pile de Volta, et en les tenant l'une après l'autre plongées dans d^ aramoniures d'or nouvellement faits et bien saturés (1). »

Les indications de Brugnatelli étaient , comme on voit, exprimées en termes beaucoup trop vagues pour engager les savants à poursuivre Texamen du fait qu'il annonçait. Les essais du physicien de Pise n'ont donc pu exercer d'influence sérieuse sur la création de l'électro-chimie.

La galvanoplastie aurait pu prendre peut-être plus aisément naissance à l'époque de la découverte de la nouvelle pile vollalque imaginée par M. Daniell, et qui porte le nom de ce physicien. Lorsque M. Daniell fit les premiers essais de cette nouvelle disposition de la pile y il remarqua , en enlevant un fragment de cuivre qui s'était déposé au pôle négatif, qtie les éraiUures du conducteur de platine se trouvaient fidèlement reproduites sur le cuivre précipité. Cette observation aurait pu conduire a la découverte de la galvanoplastie ; mais, comme M. Daniell portait alors toute son attention sur la marche et la construction de son instrument , il ne poussa pas plus loin l'étude de ce fait.

Une remarque du même genre peut s'appliquer à

(1) Ibidem, p. 357.

■^iWP^*"***

306 DÉG013VERTES MODERNES.

M. de la Rive qui, de son côté, eut plus tard entre les mains le fait primitif qui sert de base à la galvanoplastie, et qu'il laissa passer néanmoins sans en soupçonner Fimportance. Peu de temps après la découverte de la pile de Daniell , M. de la Rive fit quelques expériences sur cet appareil. Dans un article inséré dans le Magor sin philosophique, ce physicien, après avoir décrit une forme particulière de la pile de Daniell à laquelle il donne la préférence, ajoute l'observation suivante: « La plaque de cuivre est également recouverte d'une couche de cuivre à Fétat n^étallique , qui y est incessamment déposée par molécules , et telle est la perfection àeM feuille de métal ainsi formée, que lorsqu'elle est enlevée, elle offre une copie fidèle de chaque éraillure de la plaque métallique sur laquelle elle reparait. ». M. de la Rive ne paraît pas avoir songé aux résultats remarquables auxquels devait conduire plus tard l'examen de ce fait en apparence si simple. Ce n'est que dix ans après , que cette observation , faite de nouveau en Angleterre et étudiée cette fois avec toute l'attention qu'elle méritait, eut pour conséquence d'amener la création de la galvanoplastie.

A la fin du mois de septembre 1837, un jeune physicien anglais. M, Thomas Spencer, s'occupait à Liverpool à répéter et à vérifier les belles expériences de M. Becquerel sur la formation artificielle des espèces minérales à l'aide de courants électriques d'une faible intensité ; c'est dans le cours de ces essais que le hasard lui fournit l'occasion de constater le fait qui devait donner naissance à la galvanoplastie. M. Spencer agissait avec un seul couple voltaïque formé par un disque

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de cuivre uni par un fil métallique à un disque de zinc. L'élément cuivre plongeait dans une dissolution de sulfate de cuiyre, l'élément zinc dans une dissolution de sel marin ; les deux dissolutions , placées dans 4es vases de terre, étaient séparées l'une de l'autre par une cloison poreuse de plâtre. C'est là , comme le savent les physiciens , le petit appareil construit par M. Becquerel pour produire à un courant électrique faible et continu; c'est une pile voltaïque réduite, pour ainsi dire, à spn expression la plus simple. Le fil de cuivre qui réunissait les deux métaux était verni avec de la cire à cacheter ; or il arriva » qu'en recouvrant ce fil de cire à cacheter, quelques gouttes de cire tombèrent sur le disque de cuivre et y adhérèrent, de telle sorte que, lorsque le petit appareil fut mis en action, le cuivre réduit, en se déposant jsur l'élément négatif, vint s'arrêter sur les bords des petites goutteleltes de cire tombées sur la plaque. Le métal précipité avait d'ailleurs l'éclat, la cohérence et toutes les propriétés du cuivre obtenu par la fusion. « Je compris aussitôt , dit M. Spencer, qu'il était en mon pouvoir de guider à mon gré le dépôt de cuivre et de le couler en quelque sorte dans les sillons creusés avec une pointe sur une plaque de cuiyre verni. »

M. Spencer prit donc une plaque de cuivre, il la recouvrit d'un vernis résineux ; sur ce vernis il creusa des lettres avec un burin , et il soumit la lame de cui* vre ainsi préparée à l'action d'un courant voltaïque. Le résultat fut tel qui l'avait prévu ; le métal réduit vint remplir les sillons tracés sur le vernis et forma de véritables caractères typographiques de cuivre. M. Spencer parvint à donner à ce procédé assez de régularité çt de

précision pour qu*une planche de cuivre recouverte de CCS caractères en relief pût être soumise à la presse typographique. Dès Tannée 18S8 , des épreuves sur papier obtenues avec cette sorte de cliché d'origine électrique furent distribuées dans le public.

Cependant, si les recherches de M. Spencer n'avaient pas eu de résultats plus sérieux , il est probable que la galvanoplastie serait encore a naître. Heureusement, un autre accident lui fit entrevoir sa découverte sous un aspect nouveau. Un Jour, comme il avait besoin d'une plaque de cuivre pour former un de ses petits couples voltalques, ne trouvant point sous sa main de disque de cuivre, il prit une pièce de monnaie qu'il réunit par un fil métallique à une rondelle de zinc. Ce couple fut disposé comme à l'ordinaire, et le dépôt commença à s'effectuer. Mais, comme après quelques heures écoulées, l'expérience ne marchait pas suivant son désir, il démonta son appareil et se mit à arracher par morceaux le cuivre réduit qui recouvrait l'élément négatif. Il ne fut pas alors peu surpris de voir tous les accidents et tous les détails de la pièce de monnaie reproduits sur ces fragments de cuivre avec une fidélité extraordinaire. «Je résolus alors, dit M. Spencer, de répéter cette même expérience en faisant usage d'une médaille de cuivre dont le relief serait considérable. J'en formai, comme auparavant, un couple vollaïque; j'y fis déposer une croûte de cuivre d'un millimètre d'épaisseur environ ; puis je détachai avec soin, mais non sans quelque peine, le dépôt formé. J'examinai le résultat à la loupe, et je vis tous les détails de la médaille reproduits avec une merveilleuse fidélité sur la contre-épreuve voltalque;»

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Après unie telle expérience , la galvanoplastie était trouvée ; il est inutile de dire en effet, qu'après avoir ainsi moulé en creux des médailles et des pièces de monnaie, M, Spencer se servît de ces moules pour en obtenir des contre-épreuves qui étaient les fac-similc parfaits de l'original. Dans les premiers mois de 1838, des monnaies et des médailles ainsi obtenues étaient chose commune à Liverppol. On en soumit quelques unes à Texamen d'un habile frappeur de médailles de Birmingham. Cet expert déclara que les médailles soumises à son inspection étaient frappées au balancier ; il faisait seulement remarquer qu'on avait « altéré le revers de ces médailles par l'emploi des acides. » L'expert ajouta charitablement qu'il conseillait à M. Spencer de ne pas compromettre sa réputation en prolongeant des mystifications pareilles.

Pendant que cette découverte s'accomplissait à Liverpoo1,M. Jacobi, en Russie, était conduit, par une autre voie, à des résultats presque identiques.

Ce fut à Dorprat, en février 1887, que M. Jacobi découvrit dé son côté le fait capital de la plasticité du cutvre qui devint l'ôrigme de tous ses travaux surVélectro-chimie. Il trouva imprimées sur une feuille métal* lique quelques traces microscopiques de cuivre du dessin le plus régulier ; c'est en recherchant le mode de formation de ces empreintes et en essayant de les reproduire qu'il découvrit le fait de la plasticité du cuivre obtenu par la pile. Il soumit à l'action de courants électriques des plaques de métal sur lesquelles on avait tracé au burin des caractères et des figures ; la décomposition du sulfate de cuivre donna naissance à des dépôts de cuivre qui offraient, en relief, l'em-

preinte exacte du dessin gravé en creux sur roriginal. Il réussit bientôt par Temploi de piles d'une faible intensité et d'un courant continu , à obtenir en relief l'empreinte d'une plaque de cuivre gravée au burin et de dimensions assez considérables. Cette plaque, premier résultat satisfaisant des travaux de M. Jacobi , fut présentée à 1* Académie des sciences de Saint-Pétersbourg, le 5 octobre Î888 (17octobre de notre style). Le ministre de l'instruction publique la présenta à l'empereur qui s'empressa de mettre à la disposition de VL Jacobi les fonds nécessaires pour poursuivre ses études. La découverte du savant académicien acquit dès lors en Russie un très grand retentissement.

M. Jacobi a reconnu, comme M. Spencer et en même temps que lui , que la condition indispensable pour obtenir des dépôts réguliers et plastiques , c'est d'employer un courant d'une faible intensité, et d'agir sur des dissolutions toujours saturées ; mais l'académicien russe laissa bien loin de lui l'expérimentateur anglais par la découverte qu'il fit, en 1839, du système connu aujourd'hui des physiciens sôus le nom d'anodes ou d'électrodes solubhs» *

Lorsque M. Jacobi commença à opérer, l'objet à copier faisait lui-même partie de la pile galvanique , il formait l'élément négatif et plongeait dans la dissolution de sulfate de cuivre; mais la dissolution s'épuisait peu à peu y et il était nécessaire de l'entretenir au degré de saturation, en lui fournissant de nouveaux cristaux de sel au fur et à mesure de leur réduction. Or M. Jacobi trouva,- en 1839, que si l'on attache le moule au pôle négatif, et que Von dispose au pôle positif une lame du métal mtme

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qui est en dissolution dans le bain, cette lame, qui porte alors le nom à'anode ou d'électrode soluhle, entre ellemême en dissolution dans le bain en quantité à peu près égale à celle qui se dépose sur le moule. L'oxygène mis en liberté par la décomposition de Teau se porte au pôle positif de la pile ; là il rencontre le métal et l'oxyde , c'est-à-dire le fait passer à l'état d'un composé susceptible de se dissoudre dans l'acide libre existant dans la liqueur, et par cette action con* tinue, à mesure qu'il se fait au pôle négatif un dépôt métallique aux dépens de la dissolution saline, le cuivre attaché au pôle positif se dissout dans le liquide à peu près dans les mêmes proportions.

La découverte des anodes a exercé une influence immense sur les progrès de la galvanoplastie. Elle a permis, en efiPet, de séparer le couple voltaïque , qui engendre le courant, de l'appareil dans lequel s'efifectue l'empreinte. Le procédé galvanoplastique est devenu par là beaucoup plus simple, le succès plus assuré , et le temps dans lequel les résultats peuvent être obtenus infiniment plus court ; enfin on a pu obtenir des dépôts métalliques de toute forme et de toute dimension.

Cependant la galvanoplastie ne pouvait recevoir encore des applications bien étendues. En effet, on ne pouvait jusque-là opérer que sur le cuivre. Une observation nouvelle, faite en France par M. Bocquillon, en Angleterre" par M. Murray, et bientôt aussi par MM. Spencer et Jacobi , permit d'effectuer les dépôts métalliques à la surface de presque tous les corps indifféremment. On reconnut que les corps qui ne conduisent pas l'électricité , et qui jusque-là n'avaient pu

SIS DÉGOUTERTES MODERNES.

se prêter aux opérations de la galvanoplastie, peuvent cependant recevoir le dépôt métallique, si Ton recouvre préalablement leur surface d'une couche pulvérulente d*un corps conducteur de Télectricitc. La plombagine, ou mine de plomb, estla substance qui remplit le mieux cet effet. On put, dès ce moment, au lieu d'opérer sur un moule métallique , se procurer des empreintes de plâtre des objets à reproduire y et efiectuer le dépôt sur ces moules de plâtre rendu^^miducteurs par la plombagine. Ce dernier résultat obtenu, la galvanoplastie a pu recevoir les applications variées et étendues qui lui assurent une place si distinguée parmi les créations de la science moderne.

On voit , par ce résumé rapide , que la galvanoplastie n'est autre chose, en définitive, qu'une série d'applications des découvertes que la physique et la chimie ont réalisées à notre époque; c'est le propre des sciences positives et bien affermies, de tenir, contenues dans leurs principes, une longue série de conséquences et d'applications qu'il appartient au temps de développer, et qu'il ne manque jamais de développer.