CHAPITRE

Lettre d’Alexandre Vo’ta à sir Joseph Banks sur la construction et les effets de la pile, ou électro-moteur. — Premières expériences faites à Londres au moyen de la pile de Volta. — Décomposition de l’eau par Nicholson et Carlisle. — Expériences de Cruikshank, à Woolwich, sur la décomposition des sels. — Travaux des physiciens allemands, de Ritter, Simon, etc. — Premières recherches de Davy sur la pile. — Objections faites à Volta concernant la théorie de V électro-moteur.

A sir Joseph Banks, président de la Société royale de Londres (1).

Côme, en Milanais, ce 20 mars 18C0.

« Après un long silence dont je ne chercherai pas à m’excuser, j’ai le plaisir de vous communiquer, Monsieur, et par votre

(I) Alex. Volta, On the Electricity excited by the mers contact of

moyen à la Société royale, quelques résultats frappants auxquels je suis arrivé en poursuivant mes recherches sur l’électricité excitée par le simple contact mutuel des métaux de différente espèce, et même par celui des autres conducteurs aussi différents entre eux, soit liquides, soit contenant quelque humeuràlaquelle ils doivent proprement leur pouvoir conducteur.

M Le principal de ces résultats, et qui comprend à peu près tous les autres, est la construction d’un appareil qui ressemble pour les effets (c’est-à-dire pour les commotions qu’il est capalde de faire éprouver dans les bras, etc.) aux bouteilles de Leyde, et mieux encore, aux batteries électriques faiblement chargées, qui agiraient cependant sans cesse, et dont la charge, après chaque explosion, se rétablirait d’elle-méme : qui Jouiraient en un mot d’une charge indéfectible, d’une action sur le fluide électrique, ou impulsion, perpétuelle; mais qui d’ailleurs en diffère essentiellement, et par cette action continuelle qui lui est propre, et parce que, au lieu de consister, comme les bouteilles et les batteries électriques ordinaires, en une ou plusieurs lames isolantes, en couches minces de ces corps censés être les seuls électriques, armés de conducteurs (>u corps dits non électriques, ce nouvel appareil est formé uniquement de plusieurs de ces derniers corps, choisis même entre les meilleurs conducteurs, et par là les plus éloignés, suivant ce que l’on a toujours cru, de la nature électrique. Oui, l’appareil dont Je vous parle, et qui vous étonnera sans doute, n’est qu’un assemblage de bons conducteurs de différentes espèces, arrangés d’une certaine manière. Vingt, quarante, soixante pièces de cuivre, ou mieux, d’argent, appliquées chacune à une pièce d’étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc et un nombre égal de couches d’eau, ou de quelque autre humeur qui soit meilleur conducteur que l’eau simple, comme l’eau salée, la lessive, etc. ; eu des morceaux de carton, de peau, etc., bien imbibés de ces humeurs : de telles couches interposées à chaque couple ou combinaisons des deux métauxdiflTérents; une telle suite alternative, et toujours dans le même ordre, de ces trois espèces de conducteur, voilà tout ce qui constitue mon nouvel instrument, qui imite, comme J’ai dit, les effets des bouteilles de Leyde ou des batteries électriques, en donnant les mêmes commotions que

conducting substances of di/ferent kinds. In a Lefier tn the Right lion, sir Joseph Banks, P. R. S. (Read June 2(>, 18(0, Philos. Transact. for 1800, part. II, p. 408.)

LA PILE DE VOLTÂ

celles-ci ; qui, à la vérité, reste beaucoup au-dessous de l’activité desdistes batteries chargées à un haut point, quant à la force et au bruit de l’explosion, à l’étincelle, à la distance i\ laquelle peut s’opérer la décharge, etc.; égalant seulement les effets d’une batterie chargée à un degré très-faible, d’une batterie pourtant ayant une capacité immense ; mais qui d’ailleurs surpasse infiniment la vertu et le pouvoir de ces mêmes batteries, en ce qu’il n'a pas besoin comme elles d’être chargé d’avance au moyen d’une électricité étrangère et en ce qu’il est capable de donner la commotion toutes les fois qu’on le touche convenablement, quelque fréquents que soient ces attouchements.

H Cet appareil, semblable dans le fond, comme je le ferai voir, et même tel que je viens de le construire pour la forme, à l’organe électrique naturel de la torpille, de l’anguille tremblante, etc., bien plus qu’à la bouteille de Leyde et aux batteries électriques connues, je voudrais l’appeler organe électrique artificiel. Ct, au vrai, n’est-il pas, comme celui-là, composé uniquement de corps conducteurs? N'est-il pas, au surplus, actif par lui-même, sans aucune charge précédente, sans le secours d’une électricité quelconque excitée par aucun des moyens connus jusqu’ici ; agissant sans cesse et sans relâche, capable enfin de donner à tous moments des commotions plus ou moins fortes, selon les circonstances, des commotions qui redoublent à chaque attouchement, et qui, répétées ainsi avec fréquence ou continuées pendant un certain temps, produisent ce même engourdissement des membres que fait éprouver la torpille, etc. ?

« Je vais donner ici une description plus détaillée de cet appareil et de quelques autres analogues, aussi bien que des expériences relatives les plus remarquables.

M Je me fournis de quelques douzaines de petites plaques rondes ou disques de cuivre, de laiton, ou mieux d’argent, d’un pouce de diamètre, plus ou moins (par exemple des monnaies), et d’un nombre égal de plaques d’étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc de la même figure et grandeur, à peu près : — je dis à peu près, parce que la précision n’est pas requise, et en général la grandeur aussi bien que la figure des pièces métalliques est arbitraire; on doit avoir égard seulement qu’on puisse les arranger commodément les unes sur les autres en forme de colonne. Je prépare, en outre, un nombre assez grand de rouelles de carton, de peau ou de quelque autre matière spongieuse.

capable d’imlfiber et de retenir beaucoup d’eau ou de l’humeur dent il faudra pour le succès des expériences qu’elles soient bien trempées. Ces tranches ou rouelles, que j’appellerai disques mouillés, je les fais un peu plus petits que les disques ou plateaux métalliques, afin qu’interposés à ceux-ci de la manière que je dirai bientôt, ils n’en débordent pas.

« Ayant sous ma main toutes ces pièces en bon état, c’est-àdire les disques métalliques bien propres et secs, et les autres non métalliques bien imbibés d’eau simple, ou, ce qui est beaucoup mieux, d’eau salée, et essuyés ensuite légèrement pour que l’humeur n'en dégoutte pas, je n’ai plus qu’à les arranger comme il convient, et cet arrangement est simple et facile.

« Je pose donc horizontalement sur une table ou base quelconque, un des plateaux métalliques, par exemple un d’argent, et sur ce premier j’en adapte un de zinc ; sur ce second je couche un des disques mouillés, puis un autre plateau d’argent, suivi immédiatement d’un autre de zinc, auquel je fais succéder encore un disque mouillé. Je continue ainsi de la même façon, accouplant un plateau d’argent avec un de zinc, et toujoui's dans le même sens, c’est-à-dire toujours l’argent dessous et le zinc dessus, ou vice uersd selon que j’ai commencé, et interposant à chacun de ces couples un disque mouillé : je continue, disje, à former de ces étages une colonne aussi haute qu’elle peut se soutenir sans s’écrouler.

« Or, si elle parvient à contenir environ vingt de ces étages ou couples de métaux, elle sera déjà capable, non-seulement de faire donner des signes à l’éleclromètre de Cavallo, aidé du condensateur au delà de dix ou quinze degrés, de charger ce condensateur au point de lui faire donner une étincelle, etc., mais aussi de frapper les doigts avec lesquels on vient toucher scs deux extrémités (la tête et le pied d’une telle colonne), d’un ou de plusieurs petits coups, et plus ou moins fréquents, selon qu’on réitère ces contacts ; chacun desquels corps ressemble parfaitement à cette légère commotion que fait éprouver une bouteille de I.eyde faiblement chargée, ou une batterie chargée plus faiblement encore, ou enfin une torpille extrêmement languissante, qui imite encore mieux les effets de mon appareil par la suite des coups répétés qu’elle peut donner sans cesse. »

La dernière partie de cette lettre de Volta au président de

LA PILE DE VOLTA

la Société royale de Londres contient la description d’une nouvelle disposition de la pile, celle qui a reçu le nom d'appareil à couronne de tasses, avec quelques détails sur les sensations produites par cet appareil dans les organes du toucher, de la vue, de l’ouïe et du goût. Yolta indiquait en môme temps les précautions minutieuses qu’il fallait prendre pour communiquer à une chaîne formée de deux ou plusieurs personnes, la commotion électrique ; car l’inventeiir considérait surtout cet instrument comme propre à remplacer, dans ce dernier but, les batteries fonnées de bouteilles de Leyde.

« Tous les faits que j’ai rapportés dans ce long écrit, touchant l’action que le fluide électrique, incité et mû par mou appareil, exerce sur les différentes parties du corps que son courant envahit et traverse... tous ces faits, déjà assez nombreux et d’autres qu’on pourra encore découvrir, en multipliant et variant les expériences de ce genre, vont ouvrir un champ assez vaste de réflexions, et des vues non-seulement curieuses, mais intéressant particulièrement la médecine. Il y en aura pour occuper l’anatomiste, le physiologiste et le praticien (1). »

Les réflexions se pressent en foule à la lecture de cette lettre de l’inventeur de la pile ; et, n’hésitons pas à le dire, elles ne sont pas toutes en faveur du génie de Yolta.

Dans les nombreux essais auxquels il avait soumis pendant plusieurs mois l’appareil qui devait^ être bientôt une mine inépuisable de découvertes, le physicien de Côme n’avait reconnu, on peut le dire, que ce qui pouvait frapper les yeux d’un expérimentateur vulgaire. Pour lui, la pile électrique n’est qu’un instrument propre à exciter des commotions dans nos organes, c’est une bouteille de Leyde qui jouit de la propriété de se recharger d’elle-même après chaque émi.ssion de fluide. On a beau tourner et retourner l’im-

(I) Alex. Voila, Lelfer to sir J. Banks, loc. cit., p. 429.

portant mémoire dont nous venons de citer le texte, on n’y trouve mentionnés que les résultats produits su ries corps vivants par ce nouvel appareil, que l’inventeur voudrait appeler, par cette considération, organe électrique artificiel. Aussi éprouve-t-on, en parcourant ce document, trop pcai connu, un singulier mécompte. Ce qui étonne, on effet, ce ne sont pas les observations qu’on y trouve, mais bien celles qu’on n’y rencontre pas, et que Volta aurait dû, à ce qu’il semble, faire nécessairement en maniant cet instrument pour la première fois.

Egaré par sa pensée dominante du développement de l’électricité par le simple contact, Volta rapporte à cette cause les effets de son appareil ; il repousse formellement toute intervention de l’action chimique, qui constituait pourtant la véritable source de ses effets :

« L’action qui met le fluide électrique en mouvement, écrit-il, ne s’exerce pas, comme on l’a cru faussement, au contact de la substance humide avec le métal, ou bien il ne s’en exerce là qu’une très-petite qu’on peut négliger, en comparaison de celle qui s’exerce au contact entre des métaux différents. Par conséquent, le véritable élément de mes appareils à pile est le simple couple métallique formé de deux métaux différents, et non pas une substance humide appliquée à une substance métallique ou comprise entre deux métaux différents. Les couches humides dans les appareils composés (1) ne sont donc là que pour faire communiquer l'un à l'autre tous les couples métalliques rangés de manière à pousser le fluide électrique dans une direction, de façon qu’il n’y ait pas d’action en sens contraire. »

Volta, décrivant les effets de la pile, reconnaît qu’ils prennent plus d’intensité en substituant à l’eau pure des liquides acides ou salins; mais il attribue ce fait à ce que ces liquides sont de meilleure conducteurs que l’eau.

(1) C’est la pile que Volta désigne sous ce nom.

LA PILE DE VOLTA

« On peut déjà obtenir des commotions, écril-il, avec tm appareil de trente et mémo de vingt couples, pourvu que les métaux soient suffisamment nets et propres, et surtout que les couches humides interposées ne soient pas de l’eau simple et pure, mais une solution saline assez chargée. Ce n’est pourtant pas que ces humeurs salines augmentent' proprement la force électrique ; elles facilitent seulement le passage et laissent un plus libre cours au fluide électrique, étant beaucoup meilleurs conducteurs que l’eau simple, comme plusieurs expériences le démontrent. »

Ainsi, le principe erroné qui avait conduit Yolta à la découverte de la pile, c’est-à-dire le développement de l’électricité par le contact, survivait, dans l’esprit de l’inventeur, à l’expérience même de cet appareil. Dans le jeu de la pile, il prétendait encore trouver la démonstration delà vérité de ce principe, qui revient pourtant, comme nous le verrons plus tard, à admettre l’existence du mouvement ' perpétuel.

On se demande aujourd’hui avec surprise comment Volta, pendant les diverses expériences qu’il avait faites avec son appareil, et dont il expose les résultats dans sa Lettre à Joseph Banks, n’avait observé aucun des faits nombreux qui renversaient sa th('*orie.

Volta n’a pas remarqué (il n’en parle pas du moins) la diminution rapide qui survient dans l’intensité des effets de la pile, après les premières minutes d’une action énergique. Ce décroissement, qui est une suite naturelle delà diminution d’intensité des effets chimiques s’exerçant entre les métaux et les liqueurs acides composant la pile, ne s’accordait pas avec la constance et le mouvement continu perpétuel qui est propre à la force électro-motrice dans les idées de Volta. La seule diminution qu’il veuille reconnaître dans l’intensité des effets de cet instrument maintenu quelque temps en activité, est celle qui est déterminée par la dessiccation des rondelles de drap mouillé. Encore assure-t-il avoir porté remède à cette cause d’affaiblissèment, en encaissant la colonne de dis-

ques dans une couche de résine, de manière à empêcher l’évaporalion du liquide qui imbibe les rondelles de drap. Mais dans sa Lettre à Joseph Banhs, Volta nous fait aussi connaître l'appareil à couronne de tasses ;ov^ avec cette disposition de l’instrument, la diminution graduelle de l’intensité électrique se manifeste tout aussi bien que dans Vappai'eil à colonne, et ici l’évaporation du liquide ne peut être invoquée. Gomment donc Volta ne fut-il pas frappé de cet affaiblissement de la pile que l’on observe après un certain temps d’activité ; et comment ne fut-il pas conduit à chercher la cause de cette décroissance ?

Volta n’a rien dit de l’altération profonde que subit l’un des métau.K du couple. Il n’a pas remarqué les efflorescences salines qui se forment autour des disques métalliques, et qui consistent en sulfate de zinc provenant de la dissolution du métal par l’eau acidulée. Dans une pile qui a servi quelque temps , toutes les plaques de zinc sont usées et ont perdu de leur masse par suite de la dissolution d’une partie de ce métal dans l’eau acidulée ; les plaques de cuivre restent, au contraire, inattaquées et conservent leur masse primitive. Comment Volta ne fut-il pas frappé de ce fait qui se présentait de lui-même à l’observation?

Volta nous dit dans sa Lettre à Joseph Banks qu’il a déterminé, au moyen du condensateur et de l’électromètre de Cavallo, la nature de deux électricités existant à chacun des pôles de sa pile : il trouva que le pôle zinc donnait l’électricité positive et le pôle argent l’électricité négative. Or, il ne remarqua point qu’en renversant les pôles de l’instrument, c’est-à-dire en supprimant le disque d’argent à la base, et le disque de zinc au sommet de la colonne, le pôle argent devenait positif, et le pôle zinc négatif; ce qui détruisait ses observations et sa théorie.

Volta n’a pas observé non plus, pour nous renfermer dans le domaine de la plus simple expérimentation, le fait, qu’il

LA PILE DE VOLT A

était presque impossible de ne pas observer, des décompositions chimiques avec production de gaz qui s’observent pendant le travail des piles un peu énergiques. 11 a répété un grand nombre de fois l’expérience du circuit interrompu, avec des appareils de cent vingt couples, les communications étant établies aumoyen de laraesdc euivre décapé plongeant dans une solution de sel marin, et il n’a remarqué ni la formation de bulles de gaz sur la lame en contact avec le pôle négatif, ni l’oxydation de la lame au pôle positif. Il y a plus : Volta a formé un appareil à couronnes de tasses quatre-vingts couples ; il a laissé les éléments en place pendant un temps fort long, tantôt ouvrant et tantôt fermant le circuit ; et il n’a pas observé le dégagement de l’hydrogène qui s’opère pendant la marche de la pile.

Il nous paraît bien difficile que tant de faits qu’un expérimentateur ne saurait méconnaître, eussent échappé à l’att(,ntion de Volta. Il aima mieux sans doute passer ces phénomènes sous silence, que d’appeler la discussion sur des effets secondaires en désaccord avec sa théorie, et qui auraient altéré l’unité de sa doctrine.

Toutes ces observations que Volta n’avait point faites, détourné de cette voie par ses opinions théoriques, ou par la crainte de fournir des armes à ses adversaires, étaient pourtant si simples que les premiers expérimentateure qui eurent entre les mains le nouvel appareil, les firent presque aussitôt, et eurent ainsi la gloire de parcourir la vaste carrière ouverte parle physicien de Côme et à peine soujiçonnée par lui. En voulant mettre la chimie hore de cause dans les effets de la pile, comme il avait déjà voulu écarter la physiologie dans les effets de l’arc de Galvani, Volta s’était ainsi interdit à lui-même le magnifique champ de découvertes que parcoururent ses successeurs.

Comme nous l’avons dit plus haut, Volta avait surtout

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présenté son appareil électro-moteur comme spécialement propre aux expériences physiologiques. Conséquemment, ce fut un physiologiste, le chirurgien Anthony Carlisle, qui songea le premier, à Londres, à étudier les applications de la pile électrique.

A peine eut-il cet instrument entre le s mains, que Garlisle découvrit le grand fait de la décomposition de l’eau par la pile. Ainsi Volta laissa à un chirurgien l’honneur de cette importante découverte. On voit 'suffisamment, par ce seul fait, combien sont fondées les critiques que nous avons cru pouvoir élever plus haut contre le physicien de Côme et contre la manière dont furent dirigés ses premiers travaux. Voici d’ailleurs conunent Carlisle fut amené à cette découverte fondamentale.

Datée du 20 mars 1 800, la lettre de Volta à sir Joseph Banks ne parvint à Londres que dans les premiers jours du mois d’avril, et elle n’y arriva pas en entier : on n’en reçut à Londres que les premiers feuillets, c’est-à-dire la partie que nous avons reproduite textuellement. Le reste de la lettre ne parvint à Londres que vers le milieu du mois de juin; ce fut alors seulement que sir Joseph Banks put en donner communication dans une séance de la Société royale. Mais, dès les premiers jours du mois d’avril, il avait communiqué officieusement à divers membres do cette compagnie le fragment qu’il avait reçu. C’est par l’intermédiaire de ce deiv nier que divers expérimentateurs, en Angleterre, et particulièrement le chirurgien Anthony Carlisle, Cruikshank et Humphry Davy, eurent connaissance de V électro-moteur de Volta. Toutefois il avait expressément stipulé, par les membres de la Société royale, que les expériences qui pourraient être faites, grâce à ces renseignements particuliei's, ne seraient rendues publiques que lorsque la lettre du physicien de Côme aurait été publiée en entier, afin de maintenir ses droits à la priorité de cette découverte. On s’explique, d’a-

LA PILE DE VOLTA

près cola, que le numéro de juillet 1800 du Journal philosophique de Nicholson renferme tout à la fois la lettre de "N'olta à sir Joseph Banks, et le récit d’une multitude d’expériences qui furent exécutées tout aussitôt par les divers savants qui avaient reçu la description du nouvel appareil..

C’est de cette manière que, dès le 30 avril, le chirurgien Anthony Carlisle put s’empresser de construire lui-même, d’après la description donnée par Volta, cei organe électrique artificiel que l’inventeur recommandait d’une manière toute spéciale, comme devant ouvrir à la médecine et à la physiologie une carrière d’observations nouvelles. Carlisle se servit de demi-couronnes, monnaie de la valeur de trois francs, pour former les disques d’argent de son appareil; des disques de zinc de même grandeur, et des rondelles de carton imprégnées d’eau salée, lui servirent à le compléter. Avec dix-sept seulement de ces couples, Carlisle éleva une colonne ayant un disque d’argent à la base, et au sommet un disque de zinc. C’est au moyen de cet instrument, d’une simplicité élémentaire et d’une bien médiocre puissance, que Carlisle décomposa l’eau, c’est-à-dire accomplit la plus féconde des découvertes qui aient été faites avec la pile de Volta, car elle dévoila aussitôt à la physique et à la chimie un horizon sans bornes.

Les circonstances particulières qui accompagnèrent une découverte si importante ne doivent pas être passées sous silence.

Ayant, comme nous l’avons dit, construit à la hâte une pile composée de demi-couronnes et de disques de zinc, Carlisle jugea à propos de demander le secours d’un physicien pour les expériences qu’il se proposait de faire concernant l’action de l’électro-moteur sur l’économie animale : il s’adressa, pour cet objet, à Nicholson, son ami.

Nicholson et Carlisle pensèrent avec raison qu’avant toute chose, le premier soin devait consister à reconnaître

l’espèce d’électricité (positive ou négative) qui existait à l’extrémité de la colonne. Ils firent donc communiquer, à l’aide d’un fil de fer, chacune des extrémités de la pile avec le plateau d’un condensateur. L’expérienee n’ayant pas donné de Résultat satisfaisant, Nicholson soupçonna que ce manque de succès pouvait tenir à ce que le contact entre les fils de fer et les disques de la pile n’était point assez parfait ; il crut y porter remède en plaçant quelques gouttelettes d’eau sur le disque de zinc, et y plongeant l’extrémité du fil qui servait à réunir les deux pôles. Mais à peine eut-on ainsi fermé le circuit voltaïque, que l’on vit apparaître dans l’intérieur de cette goutte d’eau, et prèsde l’extrémité dufil do fer, des bulles excessivement fines de gaz ; en même temps, on crut sentir l’odeur de l’hydrogène. Kicholson et Carlisle devinèrent aussitôt que l’eau avait été décomposée par le courant électrique, et ils résolurent de s’en assurer « en interrompant le circuit par l’introduction d’un tube K plein d’eau entre les extrémités libres des deux fils. »>

C’est le 2 mai de l’année 1800 que fnt exécutée cette expérience capitale, point de départ de toutes les découvertes modernes sur les décompositions électro-chimiques des corps. Nicholson et Carlisle prirent un tube de verre de 3 décimètres de longueur et de 13 millimètres de diamètre intérieur, qui fut rempli d’eau de source et fermé par des bouchons de liège à ses deux extrémités. On fit passer à travers chacun de ces bouchons un fil de cuivre rouge, et le tube ayant été placé dans une position verticale, le fil de cuivre inférieur fut mis en contact avec le disque d’argent qui fornipit la base inférieure de la pile à colonne, et le fil supérieur avec le disque de zinc du sommet. Ce petit appareil, très-convenable pour observer le phénomène de la décomposition de l’eau, étant ainsi disposé, on approcha peu à peu l’une de l’autre les pointes des deux fils de cuivre, placés en regard au milieu du tube plein d’eau. Lorsque

LA PILE DE VOLTA

ces deux pointes ne furent plus distantes que d’environ O centimètres, « une longue traînée de bulles excessivement « fines, dit Nicliolson, s’éleva de la pointe du fil inférieur « de cuivre qui communiquait avec le disque d’argent; tance dis que la pointe du fil de cuivre opposé devenait terne, (I puis jaune orangé, puis noire. » Si l’on amenait au contact les deux pointes de métal, le phénomène s’arrêtait aussitôt, pour recommencer dès qu’on les séparait de nouveau : le dégagement de gaz était d’autant moins abondant que les pointes étaient plus éloignées ; et à une certaine distance, que les expérimentateurs ne déterminèrent pas, le dégagement cessait tout à fait.

L’expérience fut prolongée pendant deux heures et demie : il se rassembla au sommet du tube environ un demi-centimètre cube de gaz. Mélangé avec parties égales d’air atmosphérique, ce gaz détona à l’approche d’une bougie : c’était donc du gaz hydrogène. L’eau qui avait servi à cet essai était devenue trouble par la présence de filaments blanchâtres qui, se détachant de l’extrémité du fil supérieur, tombaient au fond du tube et y formaient un précipité d’un gris verdâtre.

C’est ainsi que Nicliolson et Carlisle furent amenés à dé- (^ouvrir que l’eau avait été décomposée par le courant de la pile: le gaz hydrogène s’était dégagé au contact de l’un des fils avec l’eau, tandis que l’oxygène, se combinant avec l’autre fil, y formait de l’oxyde de cuivre.

Comme l’oxydabilité du cuivre avait été, sans nul doute, la cause do la formation autour du fil conducteur, de ces nuages verdâtres qui consistaient en oxyde de cuivre hydraté, il était important de reconnaître ce qui se passerait si l’on employait, comme conducteur, un métal inoxydable. Continuant seul cette nouvelle série d’expériences, Nicliolson substitua aux fils de cuivre deux fils de platine, introduits, comme dans l’expérience précédente, à travers les deux

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3 1C DÉCOUVERTES SCIENTIFJQüES.

bouchons et en regard l’un de l’autre, au milieu de l’eau Le fil de platine, attaché au disque d’argent qui terminait en haut la pile à colonne, donna aussitôt un courant trèsabondant de bulles de gaz extrêmement fines ; le fil de platine communiquant à l’extrémité zinc produisit aussi une traînée de bulles gazeuses, mais moins abondantes. L’expérience, prolongée pendant quatre heures, ne provoqua dans l’eau aucun dépôt do matières étrangères ; les fils de platine n’étaient aucunement altérés par les gaz qui prenaient naissance.

On obtint des résultats en tout semblables en substituant au fil de platine un fil d’or employé comme conducteur.

Ainsi, quand on faisait usage d’un conducteur formé d’un métal non oxydable, l’oxygène, ne pouvant entrer en combinaison avec ce métal, se dégageait, à l’état de liberté, en même temps que l’hydrogène. L’emploi du platine ou de l’or, comme conducteur de la pile, permettait donc d’elfectuer l’analyse de l’eau en recueillant à part les deux gaz qui entrent dans sa composition.

Nicholson etCarlisle n’eurent aucune peine à reconnaître que le gaz dégagé au pôle positif était de l’oxygène pur, tandis que le gaz recueilli sur le fil négatif était de l’hydrogène. On obtenait, dans la même expérience, un volume de gaz hydrogène supérieur à celui de l’oxygène, parce que l’eau résulte de la combinaison de 2 volumes du premier de ces gaz pour 1 volume du second.

Nicholson fit cette dernière et belle expérience en réunissant deux piles à colonne, dont l’une contenait 36 couples et l’autre 32 couples de zinc et d’argent, c’est-à-dire 68 couples en tout. Dès que la communication fut établie enli’e cette pile et les conducteurs de platine, la décomposition de l’eau commença. La pile fut maintenue en action pendant treize heures, et produisit un volume de gaz hydrogène et pxygène d’environ un pouce un quart cube. -\u bout de ce

LA PILE DK VOLTA

temps, on transvasa chacun des gaz dans deux petits tubes, et l’on mesura la quantité des gaz produits en pesant les deux tubes alternativement pleins d’eau et pleins de gaz.

Par ce moyen d’appréciation, bien imparfait pourtant, on trouva que le gaz oxygène avait déplacé dans la cloche 72 grains d’eau et l’hydrogène 142 grains du même liquide. « Ces deux volumes, ajoute Nicholson, sont à peu près dans « le rapport des parties aliquotes constituantes de l’eau. Ce M rapport est, en effet, d’une partie en volume d’oxygène et « de deux parties en volume d’hydrogène. » Il n’y avait dans cette analyse qu’une erreur de 2 grains sur 144.

C’est en modifiant d’une manière fort simple l’appareil imaginé par Nicholson pour l’analyse électro-chimique de l’eau, que l’on fait aujourd’hui, dans les cours publics et dans les laboratoires, l’expérience élégante par laquelle on démontre la véritable nature de ce liquide. Dans un verre à pied V contenant de l’eau, et dont le fond renferme une

masse de cire, qui est traversée par deux fils de platine en rapport avec les pôles d’une pile en activitc';, on dispose

deux cloches de verre AG, BD, remplies d’eau, et dans lesquelles s’engage l’extrémité des deux fils conducteurs. Les deux cloches sont graduées^ c’est-à-dire divisées en parties d’un égal volume. L’eau étant décomposée par le courant de la pile, l’hydrogène et l’oxygène se rendent, chacun de son côté, dans la petite cloche disposée pour les recevoir. Il est facile de reconnaître, après l’expérience, et à la seule inspection des deux petites cloches graduées, que l’on a recueilli 2 volumes de gaz hydrogène pour 1 volume d’oxygène.

Un autre expérimentateur, William Cruikshank, à Woolwich , ayant reçu de Nicholson la communication d’une partie de ses expériènees, se livra, de son côté, à des recherches du même genre, et obtint aussi d’importants résultats. Après avoir vérifié le fait de la décomposition de l’eau découvert par Nicholson et Carlisle, Cruikshank reconnut que toujours, et quel que fût le conducteur employé, il se formait un acide libre autour de l’extrémité du pôle positif, et qu’en môme temps un principe alcalin apparaissait au pôle négatif. Cruikshank saisit avec beaucoup de sagacité la cause de ce phénomène complexe. Il pensa que l’hydrogène mis en liberté par la décomposition de l’eau, et qui se portait au pôle négatif, se combinait avec l’azote de l’air qui se trouve toujours en dissolution dans l’eau, ce qui donnait naissance à de l’ammoniaque, composé auquel était due l’alcalinité manifestée à ce pôle ; et qu’en môme temps l’oxygène provenant de la décomposition de l’eau, et qui se portait au pôle positif, s’y combinait avec l’azote de l’air et formait de l’acide azotique, ce qui rendait compte de la formation d’un acide à ce pôle de la pile (1).

Cette première observation de Cruikshank n’était que le prélude de la découverte d’un fait important qui devait

(I) W. Cruikshank, Some experiments and observations on Galvanic Electricity. lü\y 1800. — Additional remarks on Galvanic Eleciricity. September. — Nicholson’s Phil. Joum., vol. IV, p. 187-254.

LA PftE DE \OLTA.

bientôt ouvrir une intéressante carrière d’expériences : nous voulons parler du transport des métaux par le courant électrique au pôle négatif de la pile. Déjà Nicholson avait fait une observation de ce genre. En employant pour la décomposition de l’eau par la pile deux conducteurs de cuivre, et en opérant sur de l’eau acidulée par l’acide chlorhydrique, il avait observé a un dépôt de cuivre à l’état métallique au- « tour du fil provenant de l’extrémité argent! Ce dépôt, (I ajoute-t-il, formait au bout de quatre heures, une sorte de « végétation métallique ramifiée, dont le volume surpassait (( de neuf à dix fois celui du fil autour duquel elle était « agglomérée. »

En exécutant une expérience semblable, Gruikshank en tira une conséquence inattendue. Ayant ajouté une petite quantité d’acide acétique à de l’eau pure, dans laquelle plongeaient deux fils d’argent qui servaient de conducteur de la pile voltaïque, il remarqua que l’argent entrait en partie en dissolution, mais qu’il reparaissait bientôt après à l’état métallique, sur le fil négatif, sous la forme de paillettes brillantes, parfaitement semblables à celles que l’on obtient quand on précipite, au moyen d’une lame de cuivre, une dissolution étendue d’azotate d’argent.

Ce phénomène, qui ne devait être bien compris que plus tard, fut soumis par Cruikshank à diverses expériences dans les détails desquelles nous ne saurions entrer ici. Elles mirent en évidence ce fait, que le même courant voltaïque qui décompose l’eau, emportant son hydrogène au pôle négatif, peut décomposer en même temps les oxydes métalliques tenus en dissolution dans cette eau ; — que cette réduction est due à l’hydrogène naissant provenant de la décomposition de l’eau; — et que, dans ce cas, en même temps que l’hydrogène naissant se dégage au pôle négatif, le métal du sel qui fait partie de cette dissolution apparaît avec ce gaz au pôle négatif, et peut s’y déposer sous forme cristalline.

Les expériences qui venaient d’être faites en Angleterre concernant la décomposition électro-chimique de l’eau furent bientôt répétées partout. En France et en Allemagne, l’appareil de Volta, soumis de toutes parts à l’expérience, donnait au même moment les mêmes résultats entre toutes les mains.

Les expériences de Nicholson, dès que la nouvelle en parvint en Allenaagne, y furent aussitôt reproduites dans tous les laboratoires. Le chimiste Ritter, de Berlin, fut le premier à s’en occuper (1), et son exemple fut suivi par une foule d’autres. A Berlin, le professeur Ilermbstàdt ; Unger et Muller, à Brieg ; enfin le professeur Gilbert et le conseiller [Hofrath) Voigt, à Berlin, se livrèrent aux mêmes essais. Gruner et Bockmann s’efforcèrent de mesurer le volume d’hydrogène et d’oxygène obtenu pendant la décomposition électro-chimique de l’eau; mais ce dernier arriva à des chiffres erronés sur le rapport de ces deux gaz formés pendant cette analyse, Pfaff construisit un appareil très-commode pour la décomposition de l’eau. Cet appareil fut modifié avantageusement par Gahn, assesseur à Fahlun. Enfin, le professeur L, Simon donna à la Société philomatique de Berlin d’utiles préceptes sur les instruments employés dans les divers cas de décompositions électro-chimiques.

Ces nombreux essais faits en .Allemagne touchant les décompositions électro-chimiques des corps étaient le prélude et comme la préparation aux discussions théoriques qui devaient bientôt vivement agiter la science sur les particularités que l’on observe pendant la décomposition électrochimique de l’eau.

C’est à cette époque, c’est-à-dire vers la fin de l’année 1800, qu’un chimiste anglais, qui devait conquérir dans l’étude de l’électricité une gloire immortelle, entrait pour la

(1) Voigfs Ma'jaiin,\\, 35C. — Annales de Gilbert, VI, 470.

LA PILE DE VOLTA. 3 il

première fois dans cette voie d’expériences : « Un immense (I champ de recherches paraît ouvert par cette découverte, « écrivait, au mois de juillet 1800, Humphry Davy, alors « âgé de vingt-deux ans et attaché à Y institution pneuma- « tique du docteur Beddoès, à Bristol : puissc-t-il être par- (I couru de manière à nous faire connaître quelques-unes « des lois de la vie. »

Les premiers pas du jeune Davy dans l’étude expérimentale de la pile eurent pour résultat d’ébranler, ou du moins de mettre en question la docti*ine de V'olta, c’est-à-dire 1e principe du développement de l’électricité par le contact. Le 26 octobre 1800, Ilumphry Davy exposait ainsi le résultat de ses premiers essais :

« J’ai trouvé, par de nombreuses expériences, que le galvanisme est un procédé purement chimique, et dépend entièrement de l’oxydation de surfaces métalliques qui ont des degrés différents de conductibilité électrique. Le zinc ne décompose pas l’eau pure, et si les plaques de zinc sont humectées avec de Veau pure, la pile n’agit pas. Mais le zinc peut s’oxyder, étant en contact avec de l’eau qui tient en solution de l’oxygène de l’air atmosphérique ou des acides ; la pile agit alors, et son intensité est en proportion de la vitesse avec laquelle le* zinc s’oxyde.

« La pile n’agit que pendant quelques minutes, quand on l’introduit dans du gaz hydrogène, dans de l’azote ou dans de l’hydrogène carboné; elle n’agit alors que le temps tout juste pendant lequel l’eau qui sépare ses couples tient de l’oxygène en dissolution... Elle agit très-vivement dans le gaz oxygène. Quand les couples sont humectés d’acide chlorhydrique, l’action de la pile est très-puissante ; mais elle l’est infiniment plus quand on emploie l’acide nitrique. Cinq couples avec de l’acide nitrique donnent des étincelles égales à celles de la pile ordinaire; avec vingt couples la secousse était insupportable. »

Dans sa première communication à la Société royale, en date du 18 juin 1801, Davy, entre autres faits nouveaux, avait montré qu’on pouvait construire une pile avec un seul

métal placé entre deux liquides différents, pourvu toutefois que l’oxydation n’eût lieu que sur une seule surface de ce métal.

A la séance suivante, Wollaston présenta un travail trèsimportant sur lequel nous aurons à revenir, et qui tendait à prouver que l’oxydation du métal était la eause première des phénomènes voltaïques. Wollaston confirma, du reste, les rapprochements établis par Volta entre l’électricité statique et l’électricité dynamique. Il réussit à reproduire en petit, par l’électricité ordinaire, les effets chimiques de l’électricité voltaïque, tels que la décomposition de l’eau et de certains oxydes. Il fit voir qu’il suffisait pour cela de diminuer excessivement les dimensions du fil plongé dans le liquide, de manière à concentrer en un seul point l’action trop peu prolongée de la machine électrique ordinaire (1).

Wollaston alla même jusqu’à rapporter à un fait chimique, c’est-à-dire à l’oxydation, la production de l’électricité dans les machines électriques ordinaires. Appelant l’attention sur Venduit métallique ^ dont on a reconnu la nécessité pour les frottoirs ; il annonçait que les machines électriques ne se chargent pas dans le gaz hydrogène, ni dans les divers gaz qui n’exercent sur l’enduit des coussins aucune action chimique.

Ainsi, dès les premiers temps où la pile fut soumise à l’expérience, dès que les chimistes furent à même d’en observer les effets, la théorie de Volta soulevait des objections ou de graves répugnances ; à peine née et précisée, elle était déjà attaquée, soit dans sa base même, soit dans

(I) Wollaston décomposa l’eau en la soumettant, dans un tulÆ, à l’action de deux fils métalliques d’«n centième de pouce de diamètre, espacés entre eux d’un huitième de pouce, et pouvant être mis au dehors en communication avec les deux garnitures d'une petite bouteille de Leyde. A chaque décharge de la bouteille, quand l’étincelle jaillissait entre ces fils, l’oxygène et l’hydrogène de l’eau étaient mis en liberté et se dégageaient à l’état de gaz.

LA PILE DE VOLTA

ses détails. Les mêmes difficultés que Davy et Wollaston élevaient en Angleterre contre le principe de la force électro-motrice, étaient exposées en France par Gautherot, et en Russie par Panxitt. Volta sentit le besoin de se porter à la défense de sa théorie menacée. Pour faire connaître exactement à l’Europe savante sa découverte et ses idées, il prit la résolution de se rendre à Paris, qui était alors comme aujourd’hui le foyer brillant et privilégié d’où rayonnaient sur le monde entier les vérités nouvelles acquises à la science.