EFFETS PHYSIOLOGIQUES

405. Si Ton vient à toucher avec les mains les deux pôles d’une pile de Voila, on ressent une commolion semblable à celle que produirait une bouteille de Leyde faiblement chargée. A la commotion produite au moment où l’on établit le contact succède une espèce de fourmillement dans les doigts, qui est lui-même remplacé par une nouvelle commotion lorsqu’on vient à rompre la communication entre les deux pôles. Ces effets sont dus à la recomposition à travers le corps des fluides qui se trouvent aux pôles de la pile. L’intensité des effets dépend du nombre des éléments et non de leur surface.

Gay-Lussac, ayant voulu éprouver le choc de six cents couples d’une batterie à auges, reçut une commotion tellement violente qu’il s’en ressentit pendant plus de vingt-quatre heures, et conserva pendant tout ce temps une grande faiblesse dans les bras. La pile de deux mille couples de rinstitut royal de Londres peut tuer un cheval ou un bœuf.

Une pile Bunsen de cinquante éléments donne une commolion très-forte, désagréable, mais qui n’a rien de dangereux.

La médecine lire chaque jour parti des effets physiologiques produits par la pile pour ramener la mobilité ou la sensibilité dans un organe frappé de* paralysie incomplète. On se sert dans ce cas d’appareils spéciaux que nous ne décrirons pas et qui permettent de régler le nombre et l’intensilé.des décharges successives auxquelles on soumet la partie malade.

406. On peut aussi produire, à l’aide des courants électriques, des effets très-intéressants sur le corps des animaux morts.

La première expérience à citer est célle que fit Galvani^ avec des membres de grenouilles, et qui donna lieu à la découverte de la pile.Galvani,ayantséparé le train de derrière d’une grenouille, la dépouilla de sa peau et planta un crochet métallique entre les nerfs lombaires et l’extrémité de la colonne vertébrale. Le crochet fut attaché à la balustrade d’un balcon de fer, et le vent, en agitant l’animal, ayant amené les muscles en contact avec les barres verticales de ce balcon, Galvani constata avec étonnement qu’à

! Galvani, inédeciu et physicien, ué à Dolugue eu 1737, hiort eu lTÜ5.

chaque contact une convulsion agitait les membres de la grenouille. Celte expérience fut bientôt répétée par tout le monde savant ; des interprétations différentes se produisirent, une lutte s’engagea entre Galvani et Volta. Sans en suivre les détails, nous

admettrons qu’au contact du zinc et de la grenouille, une action chimique se développe et produit des fluides qui, se recombinant à travers les membres de Tanimal, les font se contracter. On peut refaire l’expérience de Galvani en touchant les pattes et les nerfs lombaires avec un arc métallique articulé dont l’une des branches C est en cuivre et l’autre Z en zinc (fig. 276).

407. Aldini soumit à l’action d’une pile de cent éléments la tête d’un bœuf récemment tué; ayant fait communiquer l’un des pôles avec l’intérieur d’une oreille mouillée d’eau salée, l’autre pôle avec l’autre oreille, il put faire tourner les yeux dans leur orbite, enfler les naseaux, mouvoir la langue et les oreilles. De Humboldt i, ayant fait passer le courant de la pile à travers le corps de poissons auxquels il avait coupé la tête, les a vus sauter et donner des coups de queue. Avec une pile de cinquante éléments Bunsen, ces expériences réussissent parfaitement sur des lapins récemment tués; on parvient à produire les contractions du cœur, les mouvements des poumons et du diaphragme* L’expérience peut réussir une heure encore après la mort de l'animal •

effets physiques .

408. filFels calorifique*. — Aussitôt après la découverte de la pile de Volta, on chercha si la décharge de ses pôles pouvait, comme la décharge des batteries électriques, produire des phénomènes calorifiques, faire fondre, par exemple, des fils métalli-

1 De lIutiiboMt, illuHtfc uuturalittte alIeniHad,ué à Berlia eu 17ùU,mürt en 18C0.

EFFETS DE LA PILE

que?. En juin 1801, Thénard i et Hachette *, ayant fait communiquer les pôles d’une pile à l’aide d’un fil métallique, le virent s’échauffer, rougir, fondre ou se volatiliser, suivant que ce fil était plus fin et plus court. On peut, à l’aide d’un seul élément Wollaston, produire les mêmes effets sur un fil de fer de 2 ou 3 centimètres de longueur et d’un très-petit diamètre.

Avec une pile de Wollaston de douze éléments, on fait rougir sur toute son étendue un fil de fer de 2o centimètres de longueur et d’un demi-millimètre de diamètre. L’expérience réussit d’autant mieux que le métal qui sert de conducteur interpolaire est moins conducteur de l’électricité. L’argent est douze fois plus conducteur que le platine. Aussi, si l’on fait une chaîne composée de bouts de fils de platine et d’argent égaux en longueur et en diamètre, qu’on se serve de cette chaîne pour unir les deux pôles d’une pile, on verra les chaînons de platine rougir, ceux d’argent s’échauffant à peine.

Une pile de Bunsen de cinquante éléments suffit à faire fondre des tiges de platine de 2 millimètres de diamètre; elles se résolvent en gouttelettes d’un grand éclat. L’expérience est aussi très-brillante avec des aiguilles à tricoter de la même grosseur; le métal projette en tous sens des particules incandescentes qui brûlent dans l’air.

Le cuivre brûle en donnant une flamme verte ; le zinc produit une flamme blanche d’un aspect livide, et l’on voit s’élever dans l’air, autour du métal en fusion, des flocons neigeux d’oxyde de zinc.

L’intensité des effets calorifiques dépend plutôt de la surface des éléments que de leur nombre.

409. Effets lumineux. — Lorsqu’on rapproche l’une de l’autre les extrémités des conducteurs qui communiquent avec les pôles d’une pile assez énergique, on remarque qu’il faut les amener à se toucher pour qu'il jaillisse des étincelles; mais si, après le contact, on les éloigne graduel-

* Thénard ^Louis-Jacques), célèbre chimiste français, membre de l’Académie des sciences, né à Louptière (Aube) en 1777, mort à Paris en 1857.

* Hachette, savant géomètre, né à Séézières en i75H, mort eu 183 4.

lement, on voit des étincelles jaillir entre les deux conducteurs et d'une manière continue.

L’arc lumineux qui unit alors les conducteurs a été étudié par Davy et désigné par lui sous le nom d’arc voltaïque. On peut reproduire ses expériences de la manière suivante. Les pôles d'une pile.de cinquante éléments • Bunsen sont mis en communication par des fils de cuivre recouverts de gutta-percha

Figt ,27S.

avec les montures métalliques c et de l’appareil représenté par la figure 277. Les montures sont isolées l’une et l’autre par une colonne de verre; elles sont traversées par des tiges métalliques horizontales dans lesquelles se fixent des tiges métalli-

EFFKTS DE LA PILK.

qucs verticales, dont les extrémités a et 6 reçoivent une baguette de charbon de cornue. La tige verticale supérieure peut être déplacée de manière que Ton puisse approcher suffisamment l’une de l’autre les deux baguettes de charbon. I^orsque la distance qui les sépare est convenable, on voit jaillir entre a et b un arc lumineux dont l’œil a peine à supporter l’éclat. Mais il se fait bientôt un transport de particules de charbon positif a vei*s le pôle négatif b; la pointe. du charbon positif s’émousse (tig. 277); son extrémité se creuse et, la distance entre les deux pôles devenant trop considérable, l’arc lumineux s’éteint bientôt. MM. Foucault et Dubo^q ont inventé des appareils régulateurs de la lumière électrique, qui ont pour effet de maintenir les charbons à une distance à peu près constante; On obtient alors une lunuère d’une intensité très-grande ët d’une fixité suffisante. Ces appareils ont déjà rendu de grands services dans les travaux que l’on ne voulait pas interrompre pendant la nuit, pur exemple, dans la construction des docks Napoléon, à Paris, du nouveau canal Saint-Martin, du pont Saint-Michel, dans les travaux de la rue de Hivoli. Ils sont aussi appliqués à l’éclairage des phares élevés sur les côtes.

4 10. Tempéruture de l’arc voltaïque. — La température de l’arc voltaïque est excessivement élevée î Despretz a pu y fondre et volatiliser les substances les plus réfractaires, le charbon, le bore, le silicium, le platine, etc. '

EFFETS CniMÎQUES.

41 i. Les effets chimiques de la pile consistent dans la décomposition que le courant électrique peut faire subir aux corps composés de plusieurs, éléments. La découverte de ces effets a donné naissance à d’importantes industries dont le développement va croissant de jour en jour, la galvanoplastie, la dorure et l’argenture des métaux.

L’intensité des effets chimiques de la pile dépend du nombre des éléments plutôt que de leur surface.

412. Composés binaires. — La loi qui régit la décomposi* tion de ces corps est la suivante :

Lorsqu'on soumet à V action d'un courant suffisamment énergi-

314 LtÇONS DE PHYSIQUE.

que un composé binaire les deux éléments se séparent; Vun se rend au pôle négatifs C autre au pôle positif,

413. Déeompoiitloii de l’ean. — La première expérience de décomposition électro-chimique a été faite en l^^OO parCarlisle

et Nicholson, qui décomposèrent l'eau en oxygène et en hydrogène. Voici comment on dispose aujourd’hui l’expérience. La figure 27'J représente un verre dont le fond est traversé par deux lames de platine o et A, pouvant être mises en communication, l’une o avec le pôle positif d’une pile de quatre éléments Bunsen, l’autre h avec le pôle négatif. Ce verre contient de l’eau que Ton a légèrement acidulée avec de l’acide sulfurique pour augmenter sa conductibilité. Au-dessus des lames de platine sont placées des éprouvettes O et H que l’on a remplies d’eau. Le courant arrive dans le vase par la lame o, traverse le liquide et se rend à la lame A, d’où il retourne à la pile. Le passage du courant produit la décomposition du liquide; aussitôt que la communication avec les pôles est établie, on voit les lames de platine se recouvrir de bulles gazeuses qui montent bientôt à travers le liquide des éprouvettes. Le gaz recueilli dans l’éprouvette H, Vhydrogè7ie, a un volume double de celui qui se trouve dans l’éprouvette O, V oxygène, — Cette expérience conduit à admettre que reau se compose de deux volumes d’hydrogène combinés avec un volume d’oxygène.

L’appareil que nous venons de décrire a été désigné par les physiciens sous le nom de voltamètre^ parce qu’il peut servir à mesurer l’intensité relative des courants.

414. Décomposition des oxydes métalliques *. En 1806, Davy, soumettant à l’action d’une pile énergique la potasse, que l'on considérait avant lui comme un corps simple, découvrit qu’elle pouvait sous l’influence du courant se décomposer en deux éléments : un métal, le potassium, qui se rendait au pôle négatif; un gaz, l’oxygène, qui se réndait au pôle positif.

1 On appelle composé binaire un corps formé par la combinaison tle deux corps simples.

< On appelle oxyde métallique lu résultut de la combiuaisou d'un métal aveu l’oxygène.

EFFETS DE LA PILE

I/expérience répétée plus tard sur d’autres oxydes métalliques a conduit à des résultats identiques : le métil se rend toujours au pô'e négatif et l'oxygène au pôle positif,

415. Dévomposttion des composés binaires métalllqnes. — Si, au lieu de soumettre à raclion décomposante de la pile les combinaisons des métaux avec l’oxygène, on opère sur les composés que ces corps peuvent former avec d’autres éléments, comme le chlore, le soufre, etc., les résultats offrent une grande analogie avec les précédents; le métal va encore au pôle négatif, tandis que l’autre élément chlore, soufre, etc., va au pôle positif.

416. Déeomposillon des sels. — Lorsqu’on soumet à l’aclion d’un courant la dissolution d’un sel dont le métal ne décompose pas l’eau à la température ordinaire^ on constate sur l’électrode négative le dépôt du métal du sel, surTélectrode positive un dégagement d’oxygène et la présence de l’acide du sel. L’expérience peut être faite de la manière suivante :

Un tube en U (flg. 230) contient une dissolution de sulfate de cuivre : en a et è plongent des fils de platine communiquant avec les pôles d’une pile. Dès que le contact est établi, on constate autour du fil b un dépôt de cuivre, autour du fil a un dégagement d’oxygène, et l’on peut reconnaître que la liqueur est devenue acide en a. — Si, au lieu d’employer des fils de platine, on se sert comme électrodes de fils attaquables par l’action combinée de l’oxygène cl de l’acide qui vont au pôle positif, de fils de cuivre, par exemple, on s’aperçoit qu’il n’y a plus de dégagement d’oxygène au pôle positif, et que l’électrode positive se dissout. L’explication de ce phénomène est facile à saisir :

l’oxygène, à mesure qu’il arrive au pôle positif, se combiné avec le fil de cuivre, y forme de l’oxyde qui se combine lui-méme avec l’acide sulfurique accompagnant l’oxygène, et donne naissance à du sulfate de cuivre qui se dissout et entretient la saturation de la liqueur.

417. Il est des dissolutions qui, soumises à l’action du courant, semblent donner lieu à des résultats différents de ceux que nous venons d’étudier, quoique en réalité elles obéissent A la loi

:H6 leçons de physique.

générale. Mêlions dans le tube en U de la figure 279 une dissolution de sulfate de potasse et colorons la liqueur avec quelques gouttes de sirop de violettes, dont la propriété est de rougir en présence des acides, et de verdir en présence des bases. Faisons passer le courant et nbusconslaterons que le liquide devient vert autour du fil 6, contre lequel se dégagent des bulles d’hydrogéne, qu’il devient rouge autour du fil où se produit de l’oxygéne. La coloralion verte de la liqueur en b nous indique la présence d’une base, la potasse; la coloration rouge en a nous indique la présence d’un acide, l’acide sulfurique. Ici donc, la base semble avoir résisté à l’action décomposante du courant et s’ètre seulement séparée de l’acide avec lequel elle était combinée. 11 n’en est rien cependant, les phénomènes se sont passés à l’origine comme dans l’expérience faite sur le sulfate de cuivre; l’oxygène et Tacide sulfurique se sont rendus au pôle positif a, le métal de la potasse, le potassium, au pôle négatif b ; mais ce corps,* ayant la propriété de décomposer l’eau à la température ordinaire, s’est emparé en arrivant en 6 de l’oxygène de l’eau de la dissolution pour reformer de la potasse, qui a fait virer au vert la couleur du sirop de violettes, et l’hydrogène de celle eau s’est dégagé.

Nous admettrons la' loi générale suivante :

Tjirsquon soumet un sel à l'action d’un courant électrique^ le sel est décomposé, le métal se rend au pôle négatif, l’oxygène et Vacide au pôle positif,