POLARISATION
valear quelconque comprise entre -f- 1** et — i** ; sur le circuit est intercalé un galvanomètre.
Phénomènes qui accompagnent l'entrée et la sortie de l' hydrogène occlus, — On fait E = — 1000 et on laisse les choses en cet état de quatre à huit jours, pour éloigner tout Phydrogène occlus par Télectrode A. Si Ton donne ensuite à E des valeurs comprises entre — 900 et o, Télectrode se comporte assez exactement comme un condensateur : pour chaque diminution de la force électromotrice entre ces limites, il y a une courte variation négative du courant; pour chaque augmentation, une courte variation positive. Toutefois, il subsiste un très faible courant négatif, dû aux gaz dissous dans l'eau.
Si Ton donne à E des valeurs positives, les courants sont bien plus intenses et persistent des heures entières. Comme la force électromotrice est insuffisante pour décomposer Teau, le surcroît d'énergie est dû à Tocclusion de l'hydrogène par le platine. Si Ton fait agir d'une manière passagère des forces électromotrices plus grandes, lors du retour à la force électromotrice antérieure, on observe, non un affaiblissement du premier courant, mais, après une courte déviation négative, un accroissement très marqué. Ce phénomène cesse lorsque le platine est saturé d'hydrogène.
Si l'on revient à des forces électromotrices négatives, on a des courants durables, très différents de ceux du commencement; ils sont dus à ce que l'hydrogène occlus vien t se combiner avec l'oxygène : c'est pourquoi leur intensité est indépendante de la résistance. Celte dernière est considérablement modifiée par le transport des ions.
Influence de l'agitation de l'eau le long de surfaces de platine polarisées. — Il y a à distinguer le courant primaire et le courant d'agitation. Selon que l'électrode agitée est cathode ou anode de ce dernier, celui-ci est dit cathodique ou anodique,
1° Lors d'un fort courant primaire cathodique, le courant d'agitation est de même sens.
7? Lors de courants primaires anodiques ou cathodiques faibles, les courants d'agitation sont anodiques, sauf une exception.
3** La charge par l'hydrogène des couches superficielles du platine favorise en général le sens anodique.
3aa H. HELMHOLTZ. - POLARISATION.
4® Entre deux électrodes semblablement traitées, on a, en général, des courants d'agitation anodiques.
Les courants d'agitation ne peuvent provenir de Taccélération des modifications produites par la polarisation.
Sauf une complication due à des changements de résistance, une électrode riche en hydrogène donne des courants d'agitation cathodiques ; une électrode médiocrement chargée, de forts courants anodiques; une électrode pauvre en hydrogène, de faibles courants anodiques.
Considérations théoriques. — M. Helmholtz part de deux hypothèses.
La première a été émise par lui en 1847 • Chaque substance possède un certain degré d'attraction pour chacune des électricités.
La seconde est la suivante : A chaque équivalent du cation est lié un équivalent d'électricité positive, à chaque équivalent de l'anion un équivalent d'électricité négative. Chaque distribution électrique est corrélative d'une distribution d'ions. Pour qu'un certain nombre d'ions positifs se séparent à l'état neutre et libre, il faut que la moitié d'entre eux cèdent leur H- E et prennent le — E correspondant. De là une dépense d'énergie.
Si l'électrolyte est en contact avec deux électrodes reliées à une pile, il y a d'abord accumulation des ions sur les électrodes jusqu'à ce que la force électromotrice des couches doubles ainsi formées contre-balance celle de la pile; l'électricité qui s'écoule jusqu'à ce moment est la charge de condensation. L'appareil peut se décharger comme une bouteille de Leyde.
Deux causes peuvent faire disparaître la charge.
i°La séparation électroly tique des ions. Celle-ci a lieu lorsque la force électromotrice de la pile dépasse une limite déterminée par le travail à effectuer; des actions secondaires, physiques ou chimiques, peuvent modifier cette limite. Si les électrodes sont constituées par les ions eux-mêmes, le courant ne les modifiera pas : de là les piles constantes. Les gaz dissous peuvent agir comme dépolarisants : de là les courants de convection.
2® La seconde cause capable de détruire une couche électrique positive est l'occlusion de l'hydrogène. Celle-ci diminue le travail nécessaire pour décomposer l'eau.
AUGUST WITKOWSKI. - POLARISATION. 3a3
La pénétration de Thydrogène est une action très lente , comparable à réchauffement par conductibilité. Les conditions de cette pénétration permettent d'expliquer l'effet, signalé plus haut, des courants passagers.
Quant aux courants d'agitation, les uns sont produits par réloignement de couches peu conductrices existant à la surface des électrodes, les autres peuvent s'expliquer comme les effets éleclrocapillaires résultant du contact de l'eau et du verre : le courant d'eau déplace les ions accumulés et en même temps leur charge électrique. La couche électrique peut ainsi augmenter assez d'épaisseur pour se décharger sur elle-même en mettant les ions en liberté : de là la production d'un nouveau courant.
L'explication précédente suppose que le platine soit faiblement positif vis-à-vis de l'eau acidulée.
Le sens des courants produits par l'agitation en dehors de tout courant primaire permet de trouver le signe de la différence électrique entre une électrode et un électrolyte.
R. Blondlot.
AUGUST WITKOWSKI. — Ueber den Verlauf der PoIarisatiouslrOme (Sur la marche des courants de polarisation); Ann, der Physik und Chemie, t. XI, p. 759; 1880.
Ce travail, exécuté dans le laboratoire de M. Helmholtz, se rapporte à la polarisation d'électrodes de platine dans de l'eau acidulée : la résistance du circuit a varié de 2000 à 4ooo siemens, la force électromolrice polarisante de 0,1 à 2 daniells.
Pour expliquer les particularités présentées par les expériences, M. Witkowski considère, outre le rôle de condensateur attribué à une électrode, les phénomènes de diffusion de l'ion.
D'après M. Helmholtz, l'occlusion n'a lieu que si la force électromotrice atteint environ i daniell; or on obtient des courants continus même avec les plus faibles forces électromotrices : cela tient sans doute aux gaz dissous dans l'électrolyte.
L'auteur s'est proposé d'établir une formule qui représente, au moins approximativement, ces phénomènes compliqués, en tenant compte de la diffusion de l'hydrogène dans l'intérieur de l'électrode. Il admet que cette difTusion se fait suivant la loi de Fourier
324 W. CHANDLER ROBERTS ET T. WRIGHTSON. - ONCOSIMÈTRB.
et arrive ainsi à une équation entre le temps t et Tintensité i da courant, qui se réduit, pour des valeurs de t sufBsamment grandes,
à i = -p -t- p ; a se rapporte à la diffusion dans l'électrode et ^ à
la oonvection. Cette formule est suffisamment d'accord avec Texpérience lorsque t est grand.
La quantité a s'est montrée, pour chaque électrode, indépendante de la résistance, comme on devait s'y attendre; toutefois elle varie d'une électrode à l'autre, ce qui dépend sans doute de l'état des surfaces.
Le courant de dépolarisation est représenté par la formule
où 0 représente la durée du courant de polarisation.
Les considérations qui ont servi à établir les formules précédentes sont tout à fait inapplicables pour de faibles forces électromotrices, puisque dans ce cas, d'après M. Helmholtz, il n'y aurait pas occlusion. La formule s'applique cependant, ce qui semble indiquer que la convection suit elle-même la loi de Fourier ; les valeurs de a sont même beaucoup plus régulières que dans le cas des forces éleclromotrices plus élevées, pour lesquelles la formule avait été établie.
IL L'effet Peltier peut être considéré comme l'analogue de la polarisation : comme elle, il diminue le courant primaire. Si Ton tient compte de la propagation de la chaleur par conduction, on arrive à deux formules identiques à celles qui ont été données plus haut. Ainsi l'effet Peltier est une véritable polarisation thermoélectrique. • R. Blondlot.
w, CHANDLER ROBERTS et THOMAS WRIGHTSON. — DelennînaUon of Ihedenflîty of Quid bismuth by means of the oncosimeter (Détermination de la densité du bismuth fondu au moyen de l'oncosi mètre); Pkilosophical Mtigazine, 5* série, t. Xlt p. sqS; i88i.
L'oncosimètre, imaginé par M. Wrightson ( * ), se compose d'une
(«) Journ, iron and steel Inst,, n« 11, p. 4*8; 1879.
R. BORNSTEIN. - RAYONNKMENT ET CONDUCTIBILITÉ 325
boule du métal dont on veut étudier la densité à l'état fondu, ou d*un métal moins fusible; cette boule est suspendue à Textrémîté d'un ressort et immergée complètement dans le métal en fusion.
La diflerence positive ou négative entre son poids et la poussée qu'elle subit est accusée par l'allongement ou le raccourcissement du ressort, enregistré par un levier sur un tambour tournant. La valeur de cette différence au premier moment de Tinimersion, avant que la boule ait eu le temps de s'échauffer, permet de calculer le poids spécifique du liquide, celui de la boule ayant élé déterminé à froid, ainsi que son poids.
Si la boule ne fond pas, les variations de cette différence donnent les changements de volume que Télévation de température lui fail éprouver.
Les auteurs ont trouvé ainsi :
l*oi(Is spécifique <lu bismuth fondu io,o5 j
» >* à froid y ,8a
Poidn spécifique <i'un fer(n** i, Clcvcland ) en fusion 6,8 j
■ '• •' ») à l'clat pâteux. . 6,33 '» )» )• à froid 6,95
Le fer doux donne les mêmes résultais.
H. Pellat.
R. BORNSTEIN. — Neue Beobachtungen ûber deii Ëinfluss der BestrahUing auf den «lektriftchen Leitungswiderstand des Silbers (Nouvelles expériences sur l'influence du rayonnement sur la conduclibilité électrique de l'arpent); Carl's Répertoriant, t. XVII, p. i6i; 1881.
L^auteur a repris par la méthode du pont de VVhealstone ses expériences -antérieures f*) relatives à Tinfluence du rayonnement sur la conductibililé de Targent. Deux des branches du pont sont formées des deux plaques à comparer, les deux autres de fil de maillechort ; le courant est fourni par i élément Leclanché. Les plaques sont formées par une mince couche d'argent déposée chimiquement à la surface des plaques de verre.
L'auteur en a employé dix ; leur dimension dans le sens du cou-
(') Habilitations Schrift. Heidciberg, 1^77.
J, de Phys., t. X. (Juillet i88f.) 9.3
3aC TH GRAIG. - MOUVEMENT STATIONN AIRE.
rant était de u"*,o9o, leur largeur de o"',oi8 à o'",o24. Les extrémités de ces plaques sont recouvertes de cuivre par la galvanoplaslie et les fils de communication sont soudés sur le cuivre. La source lumineuse est une lampe de Breitenlohner, brûlant un mélange d'air et de vapeur d'alcool, et dont la flamme est colorée par une perle de soude; les rayons émis par cette lampe traversentune fente, un collimateur, un prisme au minimum de déviation et enfin tombent sur la plaque.
On mesure les résistances en éclairant alternativement Tune ou Tautre des plaques. Chaque expérience dure environ quinze minutes, et Ton constate que Taclion de la lumière semble augmenler avec le temps ; le maximum ne coiTespond jamais au commencement de Texpérience. Il y aurait même lieu de prolonger davantage Faction de la lumière et Ton se rendrait sans doute compte des résultats négatifs des expériences de M. Hansemann (*), qui éclairait ses plaques pendant une minute au plus.
L'appareil donne seulement le rapport des conductibilités et n'indique rien sur leurs variations absolues. Dans 226 expériences sur 245, le rapport de la conductibilité de la plaque éclairée à celle de l'autre plaque est plus grand que i et égal en moyenne à 1,000149.
Le sélénium n'est donc pas le seul corps dont la conductibilité augmente par l'éclairement ; cette propriété appartient à Targenl et probablement aussi aux autres métaux. C. Diglewet.
TH. CRAIG. — On steady motion in an incompressible viscous fluid (Sur 1c mouvement stationnaire dans un fluido visqueux et incompressible); Phil. Magaiinf, V série, t. X, p. V^i\ 1K80.
Après avoir établi par une analyse très élégante les équations générales du mouvement, Fauteur applique à la généralisation d'un cas étudié par M. Butcher, dans les Procecdings of the London mathematicnl Sociel), une méthode de calcul due à Borckhardl ( Monalsberichte der Bcrliner yihadeinle, iSjS ).
(' , Annalcn thr Physik uud Chcmîe, t. II. p. 55o: |S--
