CHAPITRE XXXI

DE L'£LBGTRO*CHIMI£.

423. L'électricité est destinée à rendre à l'industrie les services les plus étendus, soit comme force mécanique, soit comme moyen chimique de combinaison et de décomposition. Un point de vue, le plus important peut-être, auquel il faille considérer cet agent, c'est l'économie de chaleur et de combustible qu'il doit apporter dans certains arts, qui jusqu'ici ne se sont exercés que par Initermède de coûteux moyens. Il existe des contrées où le défaut actuel de bois et de charbon a frappé de mort des industries fort importantes, et qui renaîtront facilement, grâce à l'empire des forces électriques.

L'application de ces forces aux opérations qu'elles ont conquises sur le domaine de la chimie, exige, en général, l'emploi de piles à effet constant. Nous allons d'abord décrire les deux ap pareils qui sont principalement en usage.

Pile 424. I^a pile à courant constant de Daniell se

'lîOMUin't compose de dix éléments semblables à celui qu'on Daiicii. ^oit représenté ci contre. On a un vase cylindrique de cuivre acdb, de i6 centimètres de haut sur lo de diamètre, ouvert sur ses deux

CVAPITIE XXXU 239

bases 9 dont rinférieure est fermée avec un liège ef. Ce liège est lui-même percé d'un trou central , d'où débouche un tube siphon ghik. Au sommet du vase se trouve un goulot de cuivre qui supporte une traverse de bois destinée à supporter une plaque de zinc amalgamé pq. Cette plaque est entourée à distance d'un sac de baudruche niefoy compris entre le goulot de cuivre et le liège inférieur; c'est à ce sac que se trouve directement appliqué le tube siphon , de sorte que le liquide qu'on verse dans le sac se trouve au même niveau dans le siphon. En w, est une petite coupe creusée dans le zinc, et en t^ un appendice formant aussi coupe; ces deux cavités, qu'on remplit de mercure, sont destinées à établir la communication entre les divers éléments de la pile.

On remplit le sac de baudruche d'eau acidulée, qui tombe goutte à goutte d'un entonnoir supérieur; et à mesure qu'il entre une goutte d'eau, il sort par le siphon une goutte de liquide emportant avec elle une petite quantité du sulfatede zinc qui s'est formé dans le sac; de sorte que la solution se trouve toujours au même degré de concentration , ce qui produit [a constance des effets. Le vase de cuivre en dehors du sac reçoit une solution saturée de sulfate de cuivre, que des mor-

240 ^ PHTSIOVE EN ACTION.

ceaux solides de ce sel entretiennent dansTétalde saturation, à mesure qu'une petite partie se décompose. Lorsque la pile est montée, elle a pour pôle négatif le dernier cuivre qui reçoit son fluide négatif du zinc, auquel il communique par les pattes ; le pôle positif est l'acide du sac que ce dernier cuivre contient. Le courant est d'ailleurs produit : i° par la réaction de l'eau acidulée sur le zinc, ce métal prenant le fluide négatif; 2® par la réduction du sel au moyen de l'hydrogène de l'eau décomposée. Ce gaz, qui traverse le diaphragme, et qui est à l'état naissant, rencontre l'oxyde du sulfate et le réduit; de sorte qu'il est absorbé, et que le cuivre se précipite en atomes sur le cylindre enveloppant. A mesure que le sulfate se décompose, la solution dissout les morceaux solides, de sorte qu'elle reste toujours saturée. Cette pile donne un courant, dont l'intensité reste constante pendant plusieurs heures. Pile 425. La pile de fiunsen, ou pile à l'élément

constant charbou , que nous avons propose d appeler pile anthracique y est une pile à courants assez constants , et à effets très-énergiques. Voici en quoi elle consiste :

Un élément de cette pile se compose de quatre parties solides et de deux liquides ; savoir":

Un bocal de verre rempli d'acide nitrique commun.

Un cylindre creux de charbon, préparé en calcinant dans un moule de tôle un mélange intime de coke et de bouille grasse, finement pulvérisés.

de

GHiPITBE XXXI. 241

Ce cylindre, percé de trous et ouveit a ses deux extrémités, plonge dans l'acide niliique du bocal jusqu'aux trois quarts de sa hauteur. A sa partie supérieure, qui sort du bocal, est adapté un collier de zinc qui porte une patte de cuivre recourbée, destinée à établir la communication entre les éléments de la pile.

Une cellule ou diaphragme en terre (t^oreusC) qui s'introduit dans l'intérieur du cylindre de charbon, de manière à laisser un intervalle de deux millimètres. Ce vase reçoit l'eau acidulée d'un huitième d'acide sulfurique.

Enfin, un cylindre creux de zinc amalgamé, qui plonge dans l'eau acidulée du vase de terre. Le bord supérieur de ce cylindre est garni d'une patte de zinc, destinée à établir la communication avec le pôle contraire.

Dans cette pile , on explique la production du courant de la manière suivante : L'eau acidulée , agissant sur le zinc, y subit, comme à l'ordinaire, une décomposition : le métal s'oxyde, et l'hydrogène est chassé vers le charbon à travers le diaphragme : or, là, à l'état naissant, il rencontre l'acide azotique, qu'il désoxygène en partie et fait passer à l'état d'acide hypoazotique , en devenant lui-même de l'eau qui disparaît. Le fluide positif, pris par l'eau acidulée dans son action sur le zinc, se transmet au charbon, sans qu'il y ait dégagement de gaz. Ainsi le charbon, ou plutôt la patte qui fait saillie sur le collier métallique qui l'entoure, devient le pôle positif de l'élément : IL 16

le pôle négatif est la patte qui surmonte le manchon de zinc.

Pour réunir plusieurs de ces éléments en une pile, on applique l'une sur l'autre les deux pattes polaires, au moyen d'une pièce de cuivre. On peut ainsi faire des piles d'un nombre quelconque d'éléments, et l'on produit, avec ce genre de batterie, dtss effets plus intenses qu'avec les piles ordinaires, toutes choses égales d'ailleurs. C'est avec elle qu'on a exécuté l'essai d'éclairage public dont il a été question au n® S^g.

Dans l'élément de Bunsen, tout métal remplirait le rôle de conducteur polaire confié au charbon; mais l'avantage spécial de ce dernier corps, c'est qu'il ne subit aucune action de la part de l'acide dans lequel il plonge; condition dont nous avons déjà pemarqué l'extrême utilité. Dans la pile dite de Grove, dont la construction est tout à fait analogue à celle de Bunsen, on employait le pla*tine à cet effet; mais le charbon est infiniment plus économique, et ne diminue que dfS ^V à peine l'intensité du courant.

Un seul couple de BUnsen suflSt pour fondre un fil de fer mince, et peut être employé utilement aux expériences de dorure et de galvanoplastie, dont nous allons parler. D'ailleurs, la constance des effets est telle , qu'il n'y a pas, dan$ une pareille pile, la moindre variation d'intensité pendant un intervalle de quatre heures; et, pendant plusieurs heures au delà, les variatioqs sont peu considérables.

Traitemmit électri<[iie

CH4PITRE XZXI. 243

Nous sommes donc en possession d'appareils constants, puissants et économiques^ que nous supposerons enjployés dans tout ce qui va suivre.

Les trois sortes d'applications principales que nous devons exposer sont : le traitement électrochimique des minerais, la dorure, et, en général , l'application d'un métal quelconque sur un autre métal; enfin, l'art de la galvano-plastie.

426. Le traitement des minerais d'or et argent sie fait, en général, quand ces métaux sont à l'étal: J^ natif? par l'amalgamation jjvec le mercure et la Tolatilisation subséquente de ce dernier" métal; qui laisse l'argent et l'or dans l'état de séparatioti voulu. Mais ce moyen est dispendieux par le inercure qu'il exige, et surtout par le combustible qu'il emploie. Il Test péme à tel point, qUe, faute de combustible en quantité suffisante, on a été obligé d'abandonner plusieurs mines d'une certaine richesse. Or, on conçoit qu'en faisant naitr^ Un courant voltaïque à travers une masse de minerai broyée et humecté^, on puisse décomposer les sels d'argent, et amener tout le métal sur des points voulus. Nous avons déjà cité beaucoup d'exemples de ce mode de transport.

D'ailleurs, en mettant des morceaux de fer dans des dissolutions salines de ce métal, on les dé- ' compose par action voltaïque avec la plus grande facilité : p'est ce qui a lieu particulièrement pour le nitrate, et pour la dissolution ammoniacale de i^hlorure d'argent. Ce dernier composé est d'ail-

244 PHYSIQUE EPT ACTION.

leurs un minerai fort répandu; mais nous devons nous borner ici à des indications générales et un peu vagues, en attendant Thistoire complète de ce traitement électrique des minerais , que nous promet M. Becquerel. Nous dirons seulement que les expériences imaginées par ce physicien ont obtenu déjà un succès complet sur plusieurs milliers de kilogrammes,

427. Nous négligerons les procédés de dorure par moyens électro-chimiques qui ont précédé ceux beaucoup plus parfaits de M. Ëlkington, et surtout de M. de Ruolz. Voici en quoi ils consistent :

Dorare L© procédé Elkingtou consiste à prendre chiLl^ê. 3i grammes d'oxyde d'or, 5 hectogrammes de

Procédé prussiate de potasse, et 4 litres deau, qu'on fait bouillir ensemble pendant une demi-heure. On y plonge alors les deux fils polaires d'une pile à courant constant, l'objet à dorer étant suspendu au pôle négatif, où vient se rendre le métal de la dissolution décomposée. On peut dorer par ce moyen du cuivre, du laiton, de l'argent. En plongeant dans la liqueur, à 60*», une petite cuiller d'argent, on la voit se couvrîr d'or immédiatement, et il s'y fixe d'une manière assez constante 5 centigrammes d'or par minute. On peut donc augmenter à volonté 1 épaisseur de la couche, et se rendre compte, par le temps écoulé, du degré de la dorure. Ce procédé est fort simple; mais on a reconnu qu'il rencontre d'assez graves

Elkington.

CHAMTIE XXn. 245

diffrcullés au point de vue industriel, et il ne parait pas qu'il soit plus économique que la dorure au mercure.

428. Les procédés de M. de Ruolz l'emportent Procéda beaucoup sur celui-là à toutes sortes d'égards, Ruoi*. et surtout par leur généralité, puisqu'il s'agit nonseulement de dorer quelques métaux, mais d'appliquer voltaïquement un métal quelconque sur un métal donné.

11 y a à considérer ici, i° l'emploi de la pile; u^ le choix du liquide, qui doit être décomposé pour produire, à ses dépens, la dorure, l'argenture, le platinage, le cuivrage, le zincage, etc., etc.

Pour la dorure, on peut employer diverses préparations : soit celle composée de chlorure d'or dissous dans le cyanure de potassium. La pile se charge avec du sulfate de cuivre et du sel marin ; son application se fait comme dans le procédé Elkington. Avec une pile de 6 éléments de a décimètres de côté, une plaque d'argent, plongée dans sa dissolution, à 6o°, se couvre, en 4 minutes, d'une quantité d'or égale à celle que prend la plus forte dorure au mercure.

Cet or est parfaitement fixé, et on peut en augmenter l'épaisseur à volonté, et proportionnellement à la durée du bain.

Une plaque de laiton de même grandeur se dore parfaitement dans le même liquide; et il est à remarquer que, dans le même temps, elle précipite tout juste la même quantité d'or.

Ce que nous disons de la dorure doit se dire

24« PHTiqniE Bl AcnoN.

de Vàrgenture^ pour laquelle oti emploie iitie dissolution de cyanure d'argent dans le cyanure d^ potassium.

L'argent s'applique très-bien sur l'or, le platine, le cuivre, le laiton, le bronze. Sur le cuivre et le laiton , l'application, à tous les degrés d'épaisseur, se fait avec une telle facilité, qu'on ne conçoit pas l'emploi de tout autre moyen industriel.

L'argent s'applique aussi très-bien sur Fétain , le fer et l'acier.

En employant une solution ^e chlorure double de platine et de potassium dans la potasse caustique, on obtient une liqueur qui permet de platiner facilement l'or, l'argent , le cuivre , le laiton , le fer.

Le cuwrage s'exécute, par des moyens analogues , sur le fer et la fonte : il en est de même du plombage , de Vétamage et du zincage.

Applications 429. Or, voici quelques aperçus sur le parti que peuvent tirer de ces procédés l'industrie, les arts, l'économie domestique.

On appliquera la dorure ou l'argenture, à mince couche et très-économiquement, sur une foule d'objets usuels en métaux altérables à l'air: le dépôt de l'or et de l'argent formera un vernis, une enveloppe préservative , qui mettra ces objets à l'abri de la rouille et des altérations tju'elle entraîne. Les couteaux, les ciseaux^ les aiguilles, les sonnettes, les balances, les serrures, les clous , les crochets , tous les instruments de physique , les bronzes d'église , pourront être

Tanees.

cafipiDfte ixxt. un

dorés 9 ou argentés y ou platinés. On pourra dorer ou platiner les armes de guerre ou de luxe; la surface platinée sera inaltérable à la poudre, qui sulfure l'argent, le fer et le cuivre. On platinera à l'intérieur les casseroles de cuivre, que leur étaniage, si imparfait, rgnd fort dangereuses : ce sera un très-grand service rendre à la santé publique. On dorera ou l'on argentera les couverts d'étain et de fer. Le vermeil d'étain , et surtout celui de fer, dont la matière est plus économique et plus solide, se trouvera au service des moindres fortunes. On argentera et l'on platinera pour la chimie des creusets et des capsules de fer ou de cuivre , qui feront le même service que les métaux précieux eux-mêmes, et des plaques pour les piles, qui remplaceront les plaques de platine. On sait que le platine n'est pas attaqué par les acides. On remplacera des cornues et des chaudières de platine, qui coûtent jusqu'à 4o,ooo fr., par des vases en fer ou en cuivre platinés. On platinera les pièces d'horlogerie dont on redoute l'altération à l'air.

Tous les objets de fer pourront être cuivrés, et faire, sous un prix moins considérable, le même service que s'ils étaient entièrement de cuivre. Beaucoup d'objets de serrurerie et de construction, tels que giilles, balcons, balustrades, ustensiles de fover, recevront non-seulement le cuivrage, mais, ce qui est plus agréable, une enveloppe (le laiton. Peut-être pourra-t-on employer, pour le doublage des vaisseaux, de ki

248 PHTSIQVB EN ACTION.

tôle cuivrée ou bronzée, ce qui serait à coup sûr très-économique.

Le zincage est l'une des applications les plus utiles. Nous avons déjà parlé de son action ga}va< nique préservatrice sur le fer. Mais, dans la préparation du fer galvanisé parle procédé d'étamage commun, on ne peut régler l'uniformité d'épaisseur de la couche; et les objets minces ou de formes délicates sont détériorés par la pénétration du zinc dans le fer. Avec le procédé Ruolz, l'uniformité de dépôt est parfaite, et elle s'applique sans altération de formes aux fils et aux plaques les plus minces. Ainsi Ton zinquera d'une part toutes les ferrures des bâtiments et des gros meubles, les conducteurs des paratonnerres, les croix de clocher, les chaînes de ponts suspendus, et autres. On zinquera aussi les fils de fer les plus fins, qui se conserveront sans altération à l'air pendant bien des années. On emploiera, pour la couverture des toits, des ardoises en tôle zinquée très-légère, qui sont à la fois très-solides, très-durables et trèséconomiques. Enfin, le problème de laconservation des boulets et de l'artillerie de fonte trouvera sa solution dans ce zincage, que sa parfaite uniformité rend préférable au zincage irrégulier, dont il a été question plus haut.

Les procédés Ruolz, pour la dorure et l'argenture, sont non -seulement plus simples et plus rapides que les procédés ordinaires , mais ils sont aussi plus économiques, même poul' les fortes épaisseurs. A plus forte raison le sont-ils pour les