II

de cuivre et une lame de zinc, non en contact, mais séparées par le liquide acide, où elles plongent, représente un couple complet ; les arcs métalliques A, A, A..., sont de simples moyens de communication établis pour remplacer le contact de deux couples contigus dans la pile à colonne. Un fil métallique, fixé à chacune des plaques qui terminent l’appareil, sert à établir le courant voltaïque.

Pile a auges. — La pile à auges, qui fut imaginée par Cruikshank, en 1802 , comme une très-utile modification de la pile à colonne, se compose d’une caisse rectangulaire de bois, enduite à l’intérieur d’un mastic résineux isolateur. Cette caisse est partagée intérieurement en petites cases, ou auges, par des cloisons verticales et parallèles, formées chacune de deux plaques métalliques de zinc et de cuivre soudées entre elles et placées uniformément dans le même ordre, de telle sorte que la paroi droite de Tune des auges soit formée par une lame de zinc, par exemple, et la paroi gauche par une lame de cuivre. Pour mettre en action cet instrument, on verse dans la caisse de l'eau acidulée par

Fig. 2ü.

l’acide sulfui’ique, de manière à en remplir tous les compartiments, sans que toutefois le liquide déborde par-dessus les cloisons. La case extrême, qui a pour paroi métallique

LA PILE DE VOLTA

le dernier zi ne, représente le pôle négatif ; l’autre case extrême, terminée par le dernier cuivre, est le pôle positif. Les deux pôles communiquent entre eux au moyen de fils métalliques fixés à deux plaques de cuivre E, E', qui plongent dans les deux dernières cellules, et représentent les pôles de l’appareil.

La pile à auges n’est autre chose, comme on le voit, que la pile à colonne couchée horizontalement, et dans laquelle le liquide acide remplace les rondelles de drap mouillé. Chaque cellule de la pile à auges constitue un couple métallique complet, puisque ses deux parois opposées sont formées par des lames métalliques hétérogènes séparées par un liquide acide.

Ce genre de pile est d’un usage très-commode dans la pratique, par la rapidité avec laquelle on la met en activité; mais, comme la pile à colonne, elle présente cet inconvénient, que le contact du zinc avec l’acide sulfurique ne se fait que sur une des faces du zinc, ce qui diminue la quantité d’électricité que cet instrument pourrait fournir.

Pile de Wollaston. — C'est pour remédier à l’inconvénient qui vient d’être signalé, c’est-à-dire dans le but de faire agir le liquide acide sur les deux faces de l’élément zinc, que Wollaston donna à l’appareil électro-moteur la disposition suivante. Il plia chacune des lames de cuivre de manière à lui faire envelopper, sans le toucher, le zinc de l’élément suivant. Pour établir la communication métallique, il rattacha le cuivre au zinc au moyen d’un arc métallique servant à réunir les deux plaques. Tout le système de ces couples est fixé, à sa partie supérieure, à une traverse de bois soutenue par deux montants verticaux, entre lesquels elle peut monter ou descendre. Quand on veut arrêter l’action de cet appareil et préserver, pendant cette interruptipn, les métaux de l’action corrosive des acides, on n'a qu’à relever la traverse et sortir ainsi les couples de leurs bocaux.

DKCOüVEBT£S SCIENTIFIQUES.

La figure suivante représente un couple ou un élément de la pile de Wollaston.

G est la lame de cuivre pliée de manière à pouvoir enve-

Fig. 21.

lopper, sans la toucher, la lame de zinc ; elle porte, à sa partie supérieure, une tige de cuivre k destinée à établir la communication avec le couple suivant. Z est la lame de zinc ; elle est surmontée d’une petite colonne de cuivre k\ et munie d’un manche iso-

lant qui passe par l’ouverture o.

Pour fonner, avec ces deux lames de cuivre et de zinc

LA PILE DE VOLTA

ainsi préparées, un couple de la pile de Wollaston, on introduit la plaque de zinc entre les deux feuilles de la plaque de cuivre ; ces deux lames métalliques sont assujetties l’une à l’autre, et en même temps séparées entre elles au moyen de petits arcs de bois /, qui s’opposent à leur contact direct. Au moyen du manche isolant M, on saisit le système de ces deux plaques, et on le plonge dans le vase de verre V, remplit d’eau acidulée par l’acide sulfurique. Le couple est alors complet. Le pôle positif est représenté par la colonne K soudée à la lame de cuivre, le pôle négatif par la colonne K' fixée sur la lame de zinc.

La réunion d’un certain nombre de ces couples constitue la pile de Wollaston que l’on voit représentée dans la figure suivante :

Fia. 13 .

La traverse de bois T, soutenue par deux montants M, M', supporte un certain nombre de ces couples. A l’aide de la vis fixée à la traverse T, on peut élever ou abaisser à volonté les couples de manière à les faire descendre dans l’in-

térieur des bocaux, ou à les en retirer. Les lames métalliques sont disposées de telle façon que chaque couple intermédiaire communique, par son élément cuivre, avec le zinc du couple précédent, et par son élément zinc, avec le cuivre du couple suivant. Au-dessous de chaque groupe de lames métalliques, est placé un vase de verre rempli d'acide sulfurique étendu d’eau. Le dernier cuivre communique avec un petit godet métallique K, plein de mercure, pour mieux assurer la conductibilité et la continuité métallique. Ce godet représente le pôle positif. Le dernier zinc communique avec un godet pareil K', qui représente le pôle négatif. Deux fils métalliques partant de ces godets servent à établir le circuit voltaïque. Lorsque, par le jeu de la traverse de bois T, on fait descendre les couples métalliques dans l’intérieur des vases de verre à demi pleins d’acide sulfurique, la pile entre aussitôt en activité ; on suspend son action en relevant les couples hors des vases de verre.

.M. Munck, de Strasbourg, a donné à la pile de Wollaston une disposition plus commode, en supprimant les bocaux de verre, et les remplaçant par une cuve commune, c’est-à-dire par une auge de bois mastiquée à l’intérieur, et dans laquelle tous les couples métalliques viennent plonger à la fois.

Pile en hélice. — Comme nous l’avons déjà fait remarquer, la pile en hélice, qui a été construite pour la première fois par M. Ilarc, aux États-Unis, est une disposition particulière du couple de Wollaston, qui permet de donner aux deux lames métalliques formant le couple une surface extrêmement étendue. Chaque couple de la pile en hélice se construit de la manière suivante :

On prend un cylindre vertical de bois. B, autour duquel on enroule une large lame de zinc Z, et une large lame de cuivre G. Ces lames sont garnies de lisières de drap réunies les unes aux autres par des ficelles, et

LA PILE DE VOLTA

destinées à s’opposer à tout contact direct de ces deux cléments métalliques. Dans chaque couple, le pôle positif est représenté par l’exlréraité de la lame de cuivre, et le pôle négatif par la lame de zinc. L’acide sulfurique étendu d’eau, qui doit agir sur l’assemblage de ces deux métaux, est contenu dans un seau de bois V, enduit à l'intérieur d’un mastic isolant, comme le représente la figure 25. Pour faire plonger un de ces couples dans l’acide que renferme le seau de bois, il suffit de le détacher du montant à charnière qui lui sert de support.

La pile en hélice se compose d’une série de couples semblables au précédent; on réunit ces couples en établissant une communication métallique entre les deux métaux hétérogènes. Cet appareil est remarquable par la puissance extraordinaire de ses effets. Si, par, accident, une personne venait à établir la communication entre ses deux pôles, en touchant à la ois ses deux extrémités elle serait infailliblement tuée comme par un coup de foudre. Des tiges do

platine, longues de plus d’un mètre, et de 5 ou 6 millimètres

392 DÉCOU VEUTES SCIENTIFIQUES.

de section, employées pour réunir les deux pôles de cette redoutable batterie, sont rougies et presque fondues ; les autres métaux subissent une fusion et une combustion plus ou moins rapide, selon leur fusibilité ou leur oxydabilité et leur pouvoir conducteur. Aucun composé chimique, conducteur de l’électricité, ne résiste à l’action décomposante de cette batterie.

Piles a deux liquides. — Pile de Daniell. — Les trois dispositions générales des appareils électromoteurs que nous venons de décrire, c’est-à-dire la pile à colonne, la pile à auges et celle de Wollaston avec ses diverses modifications, sont les seules que l’on ait employées depuis Volta jusqu’à l’année 1836, tant pour les recherches des physiciens et des chimistes, que pour produire des effets physiques d’une grande puissance. Mais ces diverses piles, composées d’un seul liquide acide agissant sui- deux métaux réunis, ont le grave inconvénient de ne donner qu’un courant électrique dont l’intensité décroît avec rapidité. Cet affaiblissement du courant tient à plusieurs causes. En premier lieu, les acides, à mesure qu’ils se combinent avec l’oxyde de zinc formé pendant la réaction, s’affaiblissent nécessairement par suite de leur neutralisation, ce qui amène une diminution graduelle dans l’intensité des effets électriques. Comme le sulfate de zinc est un corps qui conduit fort mal l’électricité comparativement à l’acide sulfurique, la diminution de conductibilité do liquide est une autre cause d’affaiblissement de l’intensité de l’appareil. En second lieu, il s’établit, dans les piles à un seul liquide, des tensions électriques secondaires, c’est-à-dire en sens contraire de celles qui engendrent le courant principal. Ces tensions secondaires proviennent surtout de la formation d’une couche d’hydrogène naissant à la surface du cuivre ou de l’élément négatif Cette dernière circonstance est la cause principale du rapide affaiblissement qui se remarque dans les piles à un seul

LA PILE DE VOLTA

liquide. Pour rendre constante l’intensité du courant de la pile, il fallait donc empêcher qu’aucun dépôt de matière liétérogène ne vînt se fomier à la surface du métal négatif. C’est là le résultat important qui a été atteint par la découverte des piles à deux liquides. Il est important de faire connaître comment on est arrivé à la découverte de ce nouveau genre d’appareils électromoteurs, et quels sont les physiciens à qui la science doit cette importante acquisition.

En 1829, M. Becquerel avait construit des appareils électromoteurs d’une faible intensité, mais d’une action constante, en employant deux systèmes différents de pile à deux liquides., composés chacun de deux lames métalliques, plongeant dans une dissolution saline, séparées par un corps poreux (1). Mais la très-faible intensité du courant ainsi obtenu, et les dispositions incommodes des appareils employés par M. Becquerel, les avaient empêchés de se répandre. C’est le chimiste anglais Daniell qui, en 1836, par une heureuse application des principes de l’électro-chimie, parvint à doter la science de la première pile à courant constant, appareil qui avait l’avantage de réunir à cette continuité d’effets une puissance supérieure à celle des couples électromoteurs employés jusque-là (2). La pile de Grove, venue plus tard, a fourni des effets plus intenses, mais moins constants, que ceux de la pile de Daniell.

M. Daniell fut amené à créer la pile qui porte son nom, en cherchant à empêcher la précipitation du zinc révivifié sur l’élément négatif des piles voltaïques, ou du moins à remplacer cette précipitation nuisible par une précipitation utile, c’est-à-dire par la précipitation sur le cuivre d’un métal autre que le zinc, c’est-à-dire électro-positif. Après de nombreux essais, M. Daniell trouva que la dissolution de sulfate de cuivre pouvait réaliser l’effet voulu, mais que

(1) Ann. de chim. et de phys.,2^ série, 1829, tome XLI, p. 5.

(2) Bibliothèque universelle de Genève, I83(î, tome 11, page IG7.

pour cela il fallait que cette dissoltrtion fût séparée de l’eau acidulée dans laquelle plongeait le zinc. Il divisa donc la cuve dans laquelle le couple voltaïque était immergé, en deux compartiments, au moyen d’une cloison poreuse : il plaça dans l’un de ces compartiments le métal électro-négatif et son liquide acidulé, et dans l’autre le métal électropositif et la dissolution de sulfate de cuivre.

Voici comment s’expliquent les effets de la pile de Daniell, et, d’une manière générale, comment, au moyen de deux liquides susceptibles de réagir chimiquement l’un sur l’autre, on fait disparaître les inconvénients de la pile à un seul liquide.

Les deux liquides, susceptibles de réagir l’un sur l’autre en se décomposant mutuellement, sont séparés entre eux au moyen d’un diaphragme poreux, ou d’une cloison, qui laisse passer facilement le courant électrique à travers sa substance et empêche néanmoins les deux liquides de se mélanger, du moins avant un certain intervalle de temps. L’un des éléments du couple voltaïque plonge dans l’un de ces liquides ; le second élément plonge dans l’autre liquide. Les deux conditions auxquelles doit satisfaire la construction d’une pile de ce genre sont : 1° Que l’un des éléments étant seul actif, c’est-à-dire attaquable par le liquide, l’autre élément n’éprouve aucune action chimique de la part du liquide dans lequel il est immergé, et joue simplement le rôle de conducteur (le platine et le charbon, longtemps calcinés, plongés dans les acides, le cuivre métallique placé dans une dissolution de sulfate de cuivre, peuvent remplir ce dernier rôle de simples conducteurs inattaquables par le liquide de la pile); 2° que les deux liquides soient choisis de manière que le courant qui résulte de leur action mutuelle à travers le diaphragme soit de même sens que celui auquel donne naissance l’action de l’acide sur le méUil attaqué.

Ces conditions générales sont remplies, comme on va le

LA PILE DE VOLTA

voir, dans le couple de Daniell, dont nous allons donner la description.

Un cylindre D, formé d’une terre poreuse et perméable au gaz, parce qu’elle n’a été cuite qu'en partie, est placé dans un vase de verre V ; ce cylindre est fenné à sa partie inférieure de manière à pouvoir contenir un liquide. L’assemblage de ces deux vases D et V est partagé de cette manière en deux capacités qui ne peuvent communiquer entre elles qu’à travers les parois poreuses et perméables ducylindreD.

Dans ce vase intérieur D, on place une dissolution saturée de sulfate de cuivre^ et l’on y introduit une lame de cuivre C, enroulée cylindriquement. Dans le vase extérieur V, on verse de l’acide sulfurique étendu d’eau, et l’on plonge dans ce liquide un cylindre creux de zinc Z, préalablement amalgamé (1).

Fig. 26.

(I) L’emploi dans les piles à deux liquides du zinc, amalgamé, c’està-dire frotté avec du mercure, qui forme à sa surface exiérieure une légère couche d'amalgame, permet de laisser séjourner le zinc dans l’acide sulfurique étendu sans qu’une action chimique, et par conséquent le courant électrique, commence à s’établir : le courant ne se forme et la pile ne se met en activité que quand on fait communiquer les deux conducteurs. Cette propriété du zinc amalgamé a été découverte par M. Kemp, physicien anglais, aujourd’hui peu connu (aj. L’amalgamation du zinc offre ce grand avantage pratique que, tant que le circuit voltaïque n’est pas établi, c’est-à-dire tant que les deux pôles opposés ne sont pas mis en communication, le zinc n'est pas attaqué ; il ne l’est

(a) Jameson’s Edinhurgh Journal, october 1S28,

Dans la pile ainsi disposée, aucun dégagement d’électricité ne se manifeste, en raison de l’amalgamation du zinc ; mais dès que la communication est établie entre les deux conducteurs, l’action chimique commence ; l’eau est décomposée, son oxygène se porte sur le zinc, et son hydrogène, réagissant sur la dissolution du sulfate de cuivre, se combine avec l’oxygène du cuivre pour former de l’eau, tandis que le cuivre réduit vient former sur les parois du cylindre de cuivre G un dépôt métallique pulvénilent et sans adhérence. Le cylindre de zinc Z est le pôle négatif, et le cylindre de cuivre G le pôle positif.

Pour que le courant électrique de la pile de Daniell demeure constant, il faut que les éléments qui réagissent chimiquement les uns sur les autres restent au même état de saturation. G 'est ce qui n’arriverait pas avec l’appareil disposé comme nous venons de l’indiquer, si l’on n’avait recours à certaines précautions. En effet, la dissolution de sulfate do cuivre placée dans l’intérieur du vase D s’appauvrit graduellement parla réduetion d’une partie de l’oxyde du sul. fate de cuivre qu’il renferme à l’état de dissolution aqueuse.

que dès le moment où l’on complète le circuit. On peut dire que c’est là l’une des acquisitions les plus importantes dont ta pile voltaïque se soit enrichie depuis sa création. On a observé, d’ailleurs, qu’avec le zinc amalgamé le courant est plus régulier et en même temps plus intense pour une même quantité de métal dissous.

Un fait du même genre a été signalé en 1830 par M. de La Rive. Ce physicien a découvert que le zinc pur est à peine attaqué par l’acide sulfurique, mais qu’il est attaqué immédiatement avec une grande énergie si l’on vient à le toucher avec une lame de platine, de cuivre, de plomb, d’étain, de fer, ou même avec une substance non métailique, mais conductrice de l’électricité, comme le charbon calciné. C'est là, on le voit, un phénomène tout semblable à celui qui s’observe dans les piles voltaïques où l’on fait usage de zinc amaigamé. Le zinc amalgamé a la propriété du zinc pur, c’est-à-dire n’est pas attaquable par l’acide sulfurique ; mais il est immédiatement attaqué dès qu’ii se trouve en contact avec un fli de cuivre ou de platine plongeant aussi dans la dissolution, c’est-àdire dès qu’il fait partie d’un couple en activité.

DIgi*

LA PILE DE VOLTA

D’autre part, l’acide sulfurique étendu, contenu dans l’intérieur du vase Y, perd progressivement de son acidité, par suite de la formation du sulfate de zinc aux dépens de la lame de zinc immergée dans cet acide. Lorsque le couple de Danicll doit rester longtemps en action, il faut donc s’arranger pour conserver aux liquides leur composition normale. Pour cela, on place des cristaux de sulfate de cuivre contenus dans un petit sac perméable, à la partie supérieure du vase D, en le faisant plonger dans la dissolution de sulfate de cuivre qui le remplit ; la dissolution de sulfate de cuivre demeure ainsi au même état de saturation, c’està-dire saturée à froid pendant toute la durée de l’opération. Pour se débarrasser du sulfate de zinc contenu dans le vase extérieur V, voici le moyen que l’on peut employer. Comme la dissolution de sulfate de zinc, en raison de son poids spécifique, se précipite au fond du vase à mesure qu’elle se forme, on introduit dans ce vase un siphon, dont la plus courte branche est placée à une petite distance du fond de ce vase, de manière à faire écouler au dehors la dissolution de sulfate de zinc qui vient s’accumuler en cet endroit. On remplace le liquide soutiré de cette manière par de l’eau acidulée, que l’on fait tomber goutte à goutte dans ce vase, au moyen d’un flacon muni d’un tube effilé disposé pardessous. Par l’effet de ces dispositions, les liquides réagissants sont maintenus au même degré de concentration ou d’activité chimique, et le courant peut demeurer constant pendant plusieurs jours.

La réunion d’un certain nombre de couples semblables à celui qui vient d’être décrit, compose la pile de Danicll.

Les deux couples communiquent entre eux par leurs métanx hétérogènes. Une lame de cuivre G, qui termine l’appareil d’un côté, constitue le pôle positif ; la lame de zinc qui le termine à l’autre extrémité est le pôle négatif.

Pile de Grave. — La pile de Grove est celle où l’on fait II. i3

398 DÉCOüVEaTES SCIENTIFIQUES.

usage de deux liquides acides ; la dissolution de sulfate de cuivre que renferme la cellule intérieure, dans la pile de Daniell, est remplacée ici par de l'acide azotique. C’est cet

lig. 27.

appareil qui, avec une modification sans importance, est aujourd’hui universellement employé dans les laboratoires et dans l’industrie sous le nom de pile de Bunsen. Voici comment l’inventeur a été amené à construire ce puissant et commode appareil électromoteur.

En 1839, M. Grove, chimiste anglais alors à ses débuts dans la science, cherchait à perfectionner la pile de Wollaston, en utilisant, au profit du dégagement électrique, toute la puissance d’oxydation dont le zinc était susceptible, tout en empêchant la précipitation du cuivre sur l’élément positif, c’est-à-dire sur le zinc, ce qui détermine, comme nous l’avons dit plus haut, ce courant secondaire, cause principale de l’alFaiblissement rapide des piles à un seul liquide. Une expérience des plus curieuses, et que nous allons rapporter, mit bientôt M. Grove à même de réaliser ses espérances.

Au moyen d’un peu de cire à cacheter, M. Grove mastiqua, au fond d’un petit vase de verre, la tête d’une pipe à fumer. Il versa dans l’intérieur de cette tête de pipe un peu tV acide azotique, et il introduisit de l’acide chlorhydrique

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LA PILE DE VOLTA

dans le vase de verre extérieur. Deux feuilles d’or furent alors plongées dans l'acide chlorhydrique : elles y demeurèrent sans la moindre altération, et conservaient, au bout d’une heure, tout leur brillant métallique. Alors un fd d’or fut placé de manière qu’il touchât en même temps l’acide azotique et l’extrémité d’une des feuilles d’or. La feuille touchée fut immédiatement dissoute, tandis que l’autre ne fut pas attaquée, et le fil lui-même, qui était plongé dans l’acide azotique, n’avait subi aucune altération ; enfin, un galvanomètre, interposé entre deux lames plongeant dans les deux acides, dénota immédiatement la présence d’un courant excessivement énergique, dans lequel la lame dissoute représentait l’élément négatif, et la lame inattaquée l’élément positif.

Les conclusions que M. Grove déduisit de celte expérience furent :

1® Que de la réaction des deux acides l’un sur l’autre naissait un courant électrique q-ui, étant convenablement établi, pouvait opérer la décomposition chimique de cet acide ;

2® Que de cette décomposition résultait une combinaison d’hydrogène et d’oxygène, ayant pour résultat de désoxyder l’acide nitrique, et de laisser libre le chlore de l’acide chlorhydrique, lequel chlore, en se portant sur la lame négative, en opérait la dissolution;

3® Que l’eau acidulée avec de l’acide sulfurique, pouvant abandonner son hydrogène aussi facilement que l’acide chlorhydrique, pouvait être substituée à ce dernier acide dans l’expérience précédente, à la condition que la lame d’or négative fût remplacée par un métal facilement oxydable ;

4® Que le zinc étant le métal le plus électro-négatif qu’il y eût, son emploi comme élément négatif avec l’eau acidulée devait provoquer une réaction électrique beaucoup plus énergique ;

5® Que la lame d’or, plongée dans l’acide azotique, ne devant pas être attaquée et prenant la polarité de cet acide, pouvait être remplacée avec avantage par un corps conducteur inattaquable aux acides, tel que le platine et le charbon.

Ces conclusions furent le point de départ de la pile à deux acides, que M. Grove ne tarda pas à perfectionner, en y introduisant les vases poreux de terre demi-cuite, qu’il substitua, avec infiniment d’avantages, aux diaphragmes d’argile ou aux membranes de baudruche que l’on avait employés jusqu’à cette époque dans les piles à deux liquides.

M. Grove chercha ensuite à combiner de diverses manières les éléments de sa pile. Il avait, dans l’origine, placé les zincs dans le vase poreux, et le platine roulé en cylindre dans le vase extérieur, où se trouvait l’acide nitrique ; mais il ne tarda pas à se convaincre que l’oxydation serait plus grande, et par conséquent, la quantité d’électricité dégagée plus considérable, en renversant cette disposition, et il plaça, depuis lors, les zincs en dehoi-s des vases poreux et les lames de platine en dedans, en changeant, bien entendu, de place les acides.

Voici maintenant la description de la pile de Grove. Ses dispositions, comme on va le voir, sont à peu près les mêmes que celles de la pile de Danicll.

Un couple de Grove se compose d’un vase extérieur V de verre ou de faïence, rempli aux trois quarts d’eau acidulée par de l’acide sulfurique, dans lequel plonge un cylindre de zinc Z, ouvert à ses deux bouts et fendu dans toute sa longueur, et d’un vase poreux D de terre perméable, qui contient de l’acide azotique ordinaii-e et dans lequel plonge une lame de platine P. Une tige métallique, fixée sur la lame de platine, porte un fil de cuivre qui représente le conducteur ou le pôle positif ; un autre fil métallique, fixé au zinc, représente le pôle négatif. Dans le couple de Grove,

LA PILE DE VOLTA

l’électricité marche du zinc au platine à travers les liquides et la cloison poreuse.

Voici les réactions chimiques qui sont la cause productrice de l’électricité. Dès que les fils conducteurs représentant les pôles d’un couple de ce genre sont mis en communication , l’eau se décompose dans le vase extérieur V ; l’oxygène provenant de cette décomposition attaque le zinc et forme , grâce à l’acide sulfurique qui remplit ce vase, du sulfate do zinc. L’hydrogène, traversant la cloison poreuse D, vient réagir sur l’acide azotique dans ce vase D, et formant de l’eau avec une partie de l’oxygène de cet acide, il le ramène à l’état d’acide hypo-azotique ou de bi- oxyde d’azote. Les deux courants électriques qui proviennent de cette double action chimique, et qui résultent, l’un de la décomposition de l’eau, l’autre de la décomposition de l’acide azotique, marchent dans le même sens, et par conséquent, loin de s’annuler réciproquement, ajoutent à leurs effets. Considérés dans le fil conducteur qui sert à réunir les deux pôles, ces deux courants marchent du charbon au zinc, c’est-à-dire que le pôle positif correspond au charbon et le pôle négatif au zinc. Comme dans ces diverses réactions, il ne se forme aucun dépôt capable d’altérer les surfaces métalliques ou de produire un courant secondaire, opposé, le courant électrique conserve une intensité constante.

Le prix élevé du platine employé pour former le conducteur

positif est la seule cause qui ait empêché la pile de Grove de devenir d’un emploi très-général. Mais dès le jour où l’on a eu l’idée de remplacer ce conducteur de platine par un petit bloc, convenablement taillé, de charbon de gaz, qui constitue un conducteur excellent et très-économique, cet appareil est devenu d’un usage universel. Il a reçu dès lors le nom de pile de Bunsen^ d’après l’opinion fort erronée, comme on va le voir, qui en a fait attribuer la découverte à M. de Bunsen.

Pile de Bunsen. — Solon M. Du Moncel, qui s’est occupé d’éclaircir ce point intéressant et Jusqu’ici fort obscur, de l’histoire des piles à deux acides, M. Grove avait songé, pendans les nombreux essais qu’il fit pour la construction de sa pile, à employer, au lieu du platine, le charbon de bois calciné et même le charbon de cornue de gaz, comme conducteur négatif de sa pile.

« Mais, dit M. Du Moncel, M. Grove, pensant que dans le monde scientifique on n’apprécierait, comme étant , véritablement en harmonie avec la science, que les électrodes de platine, ne parla jamais dans ses mémoires des électrodes de charbon. Quoi qu’il en soit, six mois après la découverte de M. Grove, c’est-à-dire vers la fin de 1839, ou vendait, chez un opticien de Charing Cross, à Londres, des piles à acides avec du charbon de cornue en guise d’électrode de platine, et ces piles n’étaient en aucun point différentes de ce qu’elles sont aujourd’hui. M. Cooper, en Angleterre, publia même en ce temps-là un long mémoire (qui est inscrit dans les Transactions philosophiques de la Société royale de Londres) pour démontrer l’importance des piles à charbon.

«Ce n’est qu’en 1843 que M. de Bunsen, chimiste à Heidelberg, ignorant sans doute les travaux de MM. Grove et Coôper, proposa, comme amélioration économique des piles à acides, le charbon en guise d’électrode positif; et comme il en était resté à la première disposition des piles de M. Grove, il s’efforça de composer un charbon susceptible d’ôtre moulé en cylindre. C’est ainsi qu’ont été construites jusqu’en 1849 toutes les piles à acides employées en France et en Allemagne. A cette époque.

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LA PILE DE VOLTA

M. Archereau, habile expérimenlatcur, en changea la disposition, et sans s’en douter, mit en vogue les piles de Grove, (elles qu’ellesavaientété combinées dix ans auparavant à Londres [().»

Ce point historique étant vidé, donnons la description du couple de Bunsen.

Le couple de Bunsen, ou couple à charbon, n’est autre chose que celui de Grove, dans lequel on a remplacé le conducteur de platine par un cylindre plein, taillé dans une masse de charbon de cornue de gaz, ou préparé directement en soumettant à la calcination, dans un moule de tôle, un mélange intime de coke et de houille grasse, bien pulvérisé et fortement tassé.

Chaque couple de la pile de Bunsen se compose de quatre pièces rentrant les unes dans les autres. Ces pièces, représentées dans la figure suivante, sont : 1® un vase de faïence \ contenant de l’eau étendue de dix fois son poids d’acide sulfurique du commerce ;

2® une lame de zinc Z, enroulée cylindriquement et terminée par une tige de cuivre aplati, destinée à servir de conducteur négatif ; 3® un vase D de terre dégourdie, perméable aux gaz, et contenant de l’acide azotique ordinaire du commerce ; 4® un cylindre C fomié de charbon calciné.

Kig. SU fl 3a.

(() Du Moncel, Exposé des applications de l’électricité, 2* édition, S7.

Ce cylindre de charbon est enveloppé, à sa partie supérieure, d’un anneau de cuivre sur lequel est soudée une tige aplatie, du même métal, destinée à servir de conducteur positif, ainsi que le montre la figure 30.

Tous les agents chimiques employés dans la pile de Bunsen n’étant autre chose que ceux qui servent dans la pile de Grove, l’explication chimique de ses effets est nécessairement la même.

Le couple est inactif quand la communication n’est pas établie entre les deux conducteurs ; mais, dès que le zinc et le charbon communiquent par un conducteur interpolaire, l’action chimique s’établit. L’eau, dans laquelle la lame de zinc est immergée, est décomposée par ce métal ; il y a formation de sulfate de zinc et dégagement d’hydrogène. Ce gaz, traversant le vase poreux, vient réagir sur l’acide azotique contenu dans ce vase, et le décompose en produisant de l’acide hypo-azotique ou du bi-oxyde d’azote, lequel se transforme au contact de l’air en acide hypo-azotique. Les deux courants électriques provenant de ces deux réactions vont dans le même sens, c’est-à-dire marchent du charbon au zinc à travers les liquides et la cloison poreuse. Le charbon G représente le pôle positif, et le zinc Z le pôle négatif de ce couple.

La pile de Bunsen se compose de la réunion d’un certain

nombre de couples semblables au précédent. On établit la

LA PILE DE VOLTA

communication entre deux couples contigus, en faisant communiquer, au moyen de la petite vis de pression que porte le charbon, la lame métallique fixée au cylindre de zinc avec celle du cylindre de charbon, comme le représente la figure 31 .

Le pôle positif de cet appareil se trouve au dernier cylindre du charbon G, et le pôle négatif au dernier cylindre de zinc Z.

La pile de Bunsen donne un courant d’une grande intensité ; sa puissance est supérieure à celle de la pile de Daniell. L’est ce qui l'a fait employer de préférence quand on veut obtenir des effets électriques d’une grande énergie. Mais comme il est impossible de maintenir les liquides à une composition normale, surtout dans la cellule intérieure qui contient l’acide azotique, le courant ne présente pas une intensité constante. Quand la pile commence à être en activité, le courant prend une marche ascensionnelle ; ensuite, il s’affaiblit graduellement. Cette pile, comme celle de Grove,a en outre l’inconvénient de répandre dans l’air des vapeurs d’acide hypo-azotique, qui sont désagréables ou dangereuses pour l’opérateur, quand elle est composée d’un assez grand nombre de couples. La pile de Daniell doit donc être préférée à ’ celle de Bunsen, pour les expériences de physique où l’on a besoin d’un courant électrique d’une intensité uniforme.

Nous dirons pourtant que la pile de Bunsen est aujourd’hui employée presque exclusivement dans les ateliers industriels pour la dorure, l’argenture ou le cuivrage des métaux, parce que l’on tient plus, dans ces opérations manufacturières, à l’énergie du courant voltaïque qu’à sa parfiiite régularité.