CHAPITRE XXYI

par le fluide. L'expérience prouve d'ailleurs que les courants ne sont nullement modifies par la diminution de ]a surface zinc y celle du cuivre demeurant la même. Aussi , la plaque zinc offre moins de surface que la double plaque cuivre ; mais on la fait beaucoup plus épaisse, parce qu'elle est plus altérable par les acides.

En remplaçant les bocaux par une auge en bois mastiquée à compartiments, on peut rapprocher considérablement les couples; en diminuant d'ailleurs leur étendue , pour n'avoir pas de masses trop pesantes à remuer, faisant communiquer entre eux les cinq compartiments d'une auge , on a la pile de Faraday, qui, sur un petit espace, présente ordinairement 76 couples, et par suite incomparablement plus de tension que la pile WoUaston sous le même volume. On manœuvre également les couples au moyen de traverses en bois mobiles. Enfin, l'on peut réunir plusieurs de ces piles, comme nous l'avons dit des piles à auges, et l'on a une batterie voltaïque d'une puissance pour ainsi dire indéfinie, quant aux effets de tension ou effets chimiques. Une pile de Wollaslon de 10 couples, auxquels on peut donner une grande largeur, l'emportera, par les effets physiques d'échauffement et de fusion, sur une pile Faraday de 76 petites plaques.

Lorsqu'on a en vue spécialement les effets phy- J^^^^^ siques, qui exigent de grandes surfaces, on recourt aux piles en hélice. Un couple se compose de deux longues lames de cuivre ou de zinc en-

Piles à effet

|7q PBTSI01IE BIf iCTION.

roulées ensefnble autour d'un axe en bois, tnm^ séps^vées par des lisières de dr^p ou un tissu d'osier. Qrâce à cet enroulement , des plaqi^es 4a plusieurs mètres carrés de surface occupent un espace forf restreint; l'axe de bois sert à eplever le couple pour le plonger dans les apges cqnte^ nant le liquide acidulé. Up seul couple de cette espèce pei|l prpduire des effets énergiques, brûler 4^8 i\]s 4e mptal assez gros. Eii en réunissant plusieurs, op af^rajt une pile capable de fopdri^ des tiges métalliques ^put entières.

377. Dans toutes le& pile^ dont jl vient ^'êïre constant, qucstiou , jc Hquide con4Hctepr pp excitateur est Qw de l'eau salée, ou i^e l'eau acidulép par un mélapge de ^ 4'a^^^® nitrique, ^t -5 d'acide sulfufiqqp. Or, la pâture et la composition de ce liqjiidp chapgept continuellement par l'action çorppsive des acides spr les nié^aux d^s cpqples, et la dissqlptipp des sels résultants daps l'eau acidulée. De là une variation rapide dans l'action de toutes les piles dont il a été question jpsqu'ici ; ce qui est un inconvénient énorme dans une foule d'expériences, dans celles surtout qui ont pour objet l'application des métaux par courant vol laïque. Aussi les physiciens ont-ils cherché à construire des piles à effet constant. Beaucoup ont été proposées pour cet objet. Il en est 4^ux surtout principalement employées: ce sont celles de Daniell et de Bunsen j fondées sur des principes tout à fait différents de ceux qui précèdent, et dont nous parlerons plus loin. Nous pouvons

CHAPITBE XXV|« 171

dire ici que la pile de WoUaston semble pouvoir être rendue constante par un choix particulier du liquide ^xcitat^ur. Il n'y a qu'à prendre pour cela une solution saturée de sulfate de zinc, avec un peu d'acjde sulfurique et du sulfate de cuivre. L'acide, en agissant sur le zinc, donne une petite qi^antité de sulfate de ce mêlai ; le sel se précipite si la sojution e^t qussi concentrée que possible, et, dans le cas contraire, elle ne la modifie que bien peu; quant aw sulfate de cuivre, il se trouve décomposé, par l'action voltaïque, en acide sulfurique et en oxyde de cuivre ; celui-ci est réduit par l'hydrogène de l'eau , et il 'se précipite du ci|ivre métallique. Il paraît que cette pile marche ayec um intensité constante pendant plusieurs jours de suite. Quand le courant semble s'aflai» blir, il suffit de rajouter une petite quantité d'acide et de sulfate de cuivre; et l'eau peut ainsi user cette pile jusqu'à corrosion complète de son zinc sans renouveler le liquide excitateur.

Nous allons donner maintenant diverses applications de la pile voltaïque.

378. Les effets physiologiques de la pile peu- Effet» yent être prévus par les contractions qu'occa- ^i^an ] sjpnne un simple couple dans les organes d'une ** *p *** grenouille. L'application de courants voltaïquesà des animaux récemment tués donne lieu à une foule de phénomènes curieux. Les contractions musculaires sont telles, qu'il en résulte souvent de$ mouvements respiratoires; des cadavres hu-

172 PHTSiQire EN ACTION.

mains, une demi-heure après ]a mort, agitaient les jambes et les bras , et se dressaient sur leur séant; des suppliciés roulaient les yeux et tordaient la bouche, de manière à offrir le tableau de souffrances réelles. Quelques expérimentateurs débonnaires ont même pensé qu'il serait possible d'opérer, dans certains cas, des résurrections réelles! Dans tous les cas, l'irritabilité produite par les courants est le moyen le plus actif de rappeler à la vie les hommes et les animaux asphyxiés y quand l'accident n a pas encore amené une cessation réelle de la vie. D'un autre côté, les courants voltaîques ont été appliqués avec beaucoup plus de succès que les décharges de la bouteille de Leyde, au traitement des maladies nerveuses, et ils ont quelques succès dans les cas de névralgies, de rhumatismes, de paralysie, dégoutte, etc. Toutefois, il faut le dire, ce traitement n'a pas obtenu, à beaucoup près, tout ce qu'on s'en promettait.

Effets 379. Les effets physiques de la pile sont proportionnés, avons-nous dit, à la grandeur des plaques, plutôt qu'à leur nombre. Un simple couple voltaïque, de WoUaston, dont une partie de la tige de cuivre est remplacée par un fil de platine très-fin, étant plongé dans son bocal, le fil de platine devient incandescent. Si l'on rapproche l'un de l'autre les fils polaires d'une pile assez médiocre, on voit éclater à leurs extrémités des étincelles à chaque contact. Si on les termine par des fils métalliques assez fins, ou des feuilles de dif-

physiques,

volUique.

GHAP1TJ|£ XXVI. 17S

férenls métaux, ces fils se fondent et brûlent, et les feuilles se volatilisent comme par la batterie. Le fer et l'acier se changent en petites boules éblouissantes; l'argent, l'or, le cuivre, donnent des étincelles vertes; les feuilles d'étain se changent en houppes soyeuses flottantes.

La plus belle des expériences auxquelles don- soicii nent lieu la lumière et la chaleur produites par la pile, est la suivante, connue sous le nom d'expérience de Dwy. Un ballon de verre, dans lequel on a fait le vide, est traversé latéralement par deux tiges métalliques horizontales, qu'on peut approcher à volonté l'uue de l'autre, et à l'extrémité desquelles sont adaptés deux petits cônes de charbon, fortement calcinés et éteints dans le mercure , ce qui les rend d'excellents conducteurs. Lorsqu'on met ces deux tiges en communication avec les deux pôles d'une forte pile , et si les cônes sont d'abord à peu près en contact, le courant qui passe de l'un à l'auti;e se manifeste par une étincelle, qui, peu à peu, et à mesure qu'on éloigne les cônes l'un de l'autre, se change en un ruban de feu d'un prodigieux éclat, qu'on ne peut comparer qu'à celui du soleil, dont il imite d'ailleurs le rayonnement circulaire. La chaleur produite est telle , que le platine y fond en quelques instants. Enfin, ce qui n'est pas moins remar-

174 rarSIOVB Eft ACTION.

quable^ lès cônes de charbon ne brûlent pas, ne s'altèrent pas, ne perdent pas un atome de leur substance, quelque prolongée que soit Tépreuve; tandis que si le ballon contenait de l'air, le charbon disparaîtrait en peu d'instants, en passant à l'état d'acide carbonique. Seulement, on a remarqué que la pointe du cône positif s'usait uii peu, mais au profit du cône négatif sur lequel passent les molécules qui abandonnent le premier. Ceci montre que le fluide positif jouit d'une puissance de transport que le fluide négatif ne possède pas; ce qui s'accorde très-bien avec l'hypothèse d'un fluide unique. On voit, par cette expérience, que la lumière et la chaleur peuvent être produites sans combustion aucune, puisque la combustion n'a pas lieu dans le vide; et c'est sur cette expérience surtout qu'on se fonde, pour considérer la lumière et la chaleur comme non distinctes de l'électricité. De plus , comme le tiiban de feu électrique est influencé par l'aimant, qu'il avance et recule lorsqu'on lui présente d'une certaine façon les pôles d'un puissânft barreau , ce qui est analogue d'ailleurs à l'action que les aurores boréales exercent sur l'aiguille aimantée, on trouve à la fois, dans cette expérience, le concours des actions qui tendent à identifier les quatre fluides impondérables, et à les faire considérer comme des modiflcations mécaniques du fluide unique et universel , de l'éther, en un mot.

En considérant Téclat que répand dans une

CHAPITtt XXVI. 176

grande salle la lumière Toltaïque produite par l'expérience en question, on a du concevoir l'idée d'en faire l'application à l'éclairage d'une ville. C'est ce. qu'on a tenté en effet, il y a quelques mois, sur la place Louis XV, à Paris, au moyen d'une pile de Bunsen composée de nombreux éléments. Cette expérience remarquable , quoique assez satisfaisante pour le coup d'œil, n'a pas donné encore la solution du problème; car, malgré les avantages de tous genres présentés par cette sorte de pile, l'effet produit, comparé à la dépense, laisse encore beaucoup à dissirer sous le rapport économique. Nous croyons, en somme, cette application plus curieuse qu'utile. L'effet voulu, si on l'obtenait entièrement, donnerait un foyer de lumière blessant pour l'œil; et celui-ci préférera toujours de moindres foyers disséminés dans l'espace, à un foyer unique qui réunirait tous les éclats , et donneraiit aux différents poimts de l'espalce à éclairer des lumières par trop inégdes.

380. Ce sont les effets chimiques de la pile qui Effets occupent la plus large place dans le champ des ^ "°*'^"*'' expériences où règne cet admirable instrument.

Le premier qu'on ait observé est la décompo- Décomposition de l'eau. Lorsque les fils polaires sont de Peau. placés dans ce liquide à une petite distance l'un de l'autre, il se forme, à l'extrémité du fil négatif, de petites bulles , tandis que rien n'apparaît au bout du fil positif, si ces fils sont de cuivre. Pour obtenir un résultat complet, on fait l'expérience en se servant de l'appareil ci-

176 PHYSIQUE ËM ACTION.

conlre. Le pied d'un verre est traversé par deux fils de platine, isolés par de la gomme laque, et débouchant de 2 à 3 centimètres sous de petites cloches qu'on remplit d'eau, ainsi que le verre lui-même. Dès que ces deux fils sont mis en rapport avec les fils polaires de cuivre d'une pile en activité , on voit des bulles de gaz se dégager sous les deux cloches, le long des fils de platine; mais le volume du gaz qui correspond au fil négatif est double de celui qui se dégage dans la cloche qui recouvre le fil positif. Aux caractères ordinaires, et à l'épreuve eudiométrique , on reconnaît que ces deux gaz sont de l'oxygène et de l'hydrogène, dans les proportions qui font l'eau. Il faut en conclure que l'eau a été décomposée, que son oxygène s'est porté au pôle positif, et l'hydrogène au pôle négatif Si l'oxygène ne paraissait pas dans l'épreuve précédente, c'est qu'à l'état de gaz naissant il se combinait avec le fil de cuivre ; et c'est pour cela qu'on emploie des fils de platine, sur lesquels ce gaz n'a pas d'action. Si l'eau employée est pure, la décomposition est lente, mais la proportion des gaz est bien exacte; si, au contraire, on mêle à l'eau des acides ou des sels, la décomposition est rapide, mais les gaz ne sont pas dans le rapport de I à 2. Cela tient à ce que l'hydrogène naissant réduit partiellement les acides, et formant de l'eau avec l'oxygène qu'il leur prend, il doit en disparaître une certaine quantité.

CHAPiTBB XXVL 177

Si à Teau on substitue un acide ^ la décompo- Des acides sition aura toujours lieu de telle soçte que Toxygène se portera au pôle positif, et le radical de l'acide au pôle négatif. Un oxyde quelconque se comportera de la même manière, l'oxygène se rendant toujours au pôle positif. Les sels subissent ^^*^aussi la décomposition; l'acide, qui est généralement le corps le plus oxygéné, se rend au pôle positif; le pôle négatif reçoit la base, s'il n'y a pas décomposition ultérieure. Quelquefois l'un des deux ou tous deux même sont décomposés; alors l'oxygène que tous deux fournissent se porte au pôle zinc, comme à l'ordinaire; tandis que le pôle cuivre reçoit les deux radicaux.

Ces différents résultats sont, en général, obtenus à volonté, selon la distance des extrémités des fils polaires; les décompositions sont d'autant plus complètes qu'on rapproche les fils à de moindres distances.

381. Ces décompositions sont très-nombreuses et très-variées , et elles donnent lieu à des phénomènes très-curieux, tels surtout que celui du transport et celui du changement de couleurs. Celui-ci est très-propre à rendre sensible aux yeux la puissance décomposante de la pile. Si J l'on met, par exemple, dans un tube recourbé en V, de la teinture bleue de tournesol, et qu'on y fasse passer le courant au moyen de deux fils de platine, on aperçoit après quelques instants une belle couleur rouge II. 12

i7S PnrStQOE BN ACTION.

de yin paillel dans la branche positive , et une couleur vert^ dans ia branche négative. Cela vient de ce que le sel particulier auquel est due la couleur bleue du tournesol est décomposé par le courant; que son acide se porte au p6ie positif y sa base alcaline au p61e négatif : or^ on sait que tels sont les effets de coloration que subit le tournesol sous ces influences. Si l'on intervertit les fils polaires 9 les effets seront inverses; et ils passeront d'un système à l'autre en traversant le bleu. On peut utiliser cette propHélé remarquable pour exécuter de jolies expériences dans lesquelles l'appareil électromoteur sera invisible ^ et où l'interversion des fils polaires ne sera pas remarquée.

382. Le phénomène du transport est plus remarquable, plus difficile à expliquer^ et peut aussi donner lieu à de curieuses expériences. Phénomène Dcux vascs Contiennent l'un de Teau pui'e, transport, l'autrc unc dissolutîou saline; les deux liquides communiquent entre eux par une mèche de fil d'amiante imbibée ; et les fils polaires plongent chacun dans l'un de ces vases. Dès que la pile agit, on voit l'acide ou l'oxyde se porter dans k verre d'eau pure , en cheminant sur la mèche d'amiante; c'est le premier qui marche, si le fil positif plonge dans l'eau; si l'eau a reçu le fil négatif , c'est l'oxyde qui voyagera. L'oxyde lui-même pourrait être réduit par le courant, et alors c'est le métal qui se porterait au pèle négatif. Si le sel est, par exemple, du nitrate d'argent ou de l'acé-

CiiAPITIlE XXVI. 179

late de plomb, la mèche d'amiante se recouvre de paillettes d'argent ou de plomb revivifiés.

Interposons entre les de]i\ vases de l'expérience précédente un troisième vase contenant de la teinture de tournesol , et communiquant aux deux autres par des mèches d'amiante. La décomposition se fait comme précédemment; et Tacide ou l'oxyde traversent lout l'appareil intermédiaire pour se porter au pôje convenable. £h bi^^, dans c^ passage à travers la teinture de tournesol, ils n'altèrent pas le moins du monde sa couleur.

Nous négligeons beaucoup d'autres faits , pour signaler seulement ceux si remarquables de la décomposition des alcalis par la pile.

Si l'on prend un morceau de potasse solide et humectée, et qu'on le creuse en capsule pour déposer dans son intérieur un peu de mercure^ qu'on dépose cette capsule sur une lame de platine communiquant au pôle positif de la pile, et qu'on plonge dans le mercure le fil négatif, en employant d'ailleurs une très-forte pile , on voit l'oxygène se porter sur le platine, et le mercure se gonfler en se combinant avec un métal. Si l'an distille cet amalgame pour en séparer le mercure, on obtient pour résidu un métal brillant comme de l'argent, mou comme de la cire, surnageant à l'eau, et brûlant à sa surface. Dès qu'on le jette sur une cuve de ce Uquide, il rougit, court avec rapidité, jette autour de lui une foule d'étincelles brûlantes, enfin disparaît avec explosion, §t se retrouve dissous dans l'eau et transformé en potasse.

Ce métal a reçu le nom de potassium : très-brillant quand il est frais ^ il se ternit rapidement à Tair, et se transforme en potasse, comme par son contact avec l'eau. On le conserve à l'abri de l'air dans de l'huile de naphte qui ne contient point d'oxygène.

Si l'on n'emploie point l'intermédiaire du mercure, on obtient, à chaque contact du fil négatif appliqué à la potasse, des atomes de potassium qui brûlent immédiatement avec un vif éclair. La soude, la chaux, la baryte, donnent des résultats analogues.

L'action de la pile sur l'ammoniaque donne un résultat plus curieux encore. Si l'on met quelques grammes de mercure dans une capsule formée d'un fragment de sel ammoniac, en procédant d'ailleurs comme dans l'exemple précédent, on voit le mercure grossir comme un champignon, et prendre un volume cinq à six fois plus grand que son volume primitif. Il se forme ici un amalgame de mercure et d'un métal que la plupart des chimistes considèrent comme le radical du gaz ammoniac ; c'est Vammonium, que tout prouverait d'ailleurs être composé. Ses éléments seraient l'hydrogène et l'azote; et l'ammoniaque serait un oxyde d'ammonium; ce qui le ferait rentrer régulièrement dans la classe des autres alcalis. Piles 383. Outre les piles à liquide excitateur, on a

imaginé des piles sèches, dans lesquelles le conducteur qui sépare les couples est une substance solide, mais susceptible, en général, d'un certain

sècbes.

CHANTRE XXTI. 181

degré d'humidité. Qu'on prenne des feuilles de papier ordinaire; qu'on colle d'un côté une feuille d'étain , et de l'autre du peroxyde de manganèse bien porphyrisé; puis qu'après avoir superposé plusieurs feuilles semblables , on y applique un emporte-pièce de trois centimètres de diamètre ; on aura des disques minces qu'on superposera dans le même ordre, au nombre de mille au moins. On les assujettira aux extrémités de la colonne par la pression de pièces métalliques ; et, pour préserver les éléments du contact de l'air qui les dessécherait, on entoure la colonne entière d'une couche de soufre ou de gomme laque.

Une pareille pile ne donne ni commotions, ni eflFets chimiques; cependant les électroscopes sensibles accusent une petite tension à ses extrémités; on peut même, avec le condensateur à taffetas, en tirer de petites étincelles. Les fluides qui se développent dans son intérieur, se propagent jusqu'à ses pôles, et y sont en équilibre, ne se réparant que de ce qu'enlève le contact de l'air. Lorsque, par le contact des pôles, on l'a déchargé, il lui faut un temps assez considérable pour revenir à son maximum de charge.

On a fondé sur le jeu des piles sèches divers appareils curieux. Nous ne citerons que le moui^e' ment perpétuel et le diagomètre.