CHAPITRE m

LETTBE d'aLEXANDRE VOLTA A SIR JOSEPH BANKS SUR LA CONSTRUCTION ET LES EFFETS DE LA PILE, OU ÉLECTRO- MOTEUR. — PREMlkHES EXPÉRIENCES FAITES A LONDRES AU IIOTEN DE LA PILE DB VOLTA. — DËCOMPOSmON DB l'eau par NICHOLSON ET CARLISLE. — EXPÉRIENCES DB CRUIK8HANK, A WOOLWICH, SUR LA DÉCOMPOSITION DES 8EI^. — TRAVAUX DBS PHYSICIENS ALLEMANDS, DB RITTER, SIMON, ETC. — PREMIÈRES RECHERCHES DB DAVT SUR LA PILE. — OBJECHONS FAITES A VOLTA CONCERNANT I^ THÉORIE DB l'ÉLECTRO-MOTEUR.

A sir Joseph Banhs, président de la SociéU royale de Londres li).

G6iD« en Milanais, e« tO man I8M.

« Après UD long silence dont Je ne chercherai paià m'eicuser, J'ai le plaisir de vous communiquer, Monsieur, et par votre moyen à la Société royale, quelques résultats frappants auxquels je suis arrivé en poursuivant mes recherches sur Télectricité excitée par le simple contact mutuel des métaux de différente espèce, et même par celui des autres conducteurs aussi différents entre eux^ soit liquides, soit contenant quelque humeur à laqueUe ils doivent proprement leur pouvoir conducteur.

« Le principal de ce^ résultats^ et qui comprend à peu près tous les autres^ est la construction d'un appareil qui ressemble pour les effets (c'est-à-dire pour les commotions qu'il est capable de faire éprouver dans les bras, etc.) aux bouteilles de Leyde, et mieux

(1) Alex. Volta , On the Eleciricity exciied by the mère contact of conducting subtiances of différent kinds. In a Letter ta the Right Hon. sir Joseph Banks, P, R, 8, (Read Jan« 26, ISOO, Philos. Transact. for ISOO, part. II, p. 40S.)

encore, aux batteries électriques faiblement chargées, qui agiraient cependant sans cesse, et dont la charge, après chaque explosion, se rétablirait d'ellemême ; qui Joiflraient en un mot d'une charge indéfectible, d'une action sur le fluide électrique, ou impulsion, perpétuelle; mais qui d'ailleurs en diffère essentiellement, et par cette action continuelle qui lui est propre, et parce que, au lieu de consister, comme les bouteilles et les batteries électriques ordinaires, en une ou plusieurs kmes isolantes, en couches minces de ces corps censés être les seuls ^eebriques, armés de conducteurs ou corps dits non OedriqueSy ce nouvel appareil est formé uniquement de plusieurs de ces derniers corps, choisis même entre les meilleurs conducteurs, et par là les plus éloignés, suivant ce que l'on a toujours cru, de la nature électrique. Oui, l'appareil dont Je vous parie, et qui vous étonnera sans doute, n'est qu'un assemblage de bons conducteurs de différentes espèces, arrangés d'une certaine manière. Vingt, quarante, soixante pièces de cuivre, ou mieux, d'argent, appliquées chacune à une pièce d'étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc et un nombre égal de couches d'eau, ou de quelque autre humeur qui soit meilleur conducteur que l'eau simple, comme l'eau salée, la lessive, etc.; ou des morceaux de carton, de peau, etc., bien Imbibés de ces humeurs : de telles couches interposées à chaque couple ou combidaison des deux métaux différents; une telle suite alternative, et toujours dans le même ordre, de ces trois espèces de conducteurs : voilà tout ce qui constitue mon nouvel instrument, qui imite, comme Je l'ai dit, les effets des bouteilles de Leyde ou des batteries électriques, en donnant les mêmes commotions que celles-ci; qui, à la vérité, reste beaucoup au-dessous de l'activité desdites batteries chargées à un haut point, quant à la force et au bruit de l'explosion, à l'étincelle, à la distance à laquelle peut s'opérer la décharge, etc. ; égalant seulement les effets d'une batterie chargée à un degré très-faible, d'une batterie pourtant ayant une capacité immense; mais qui d'ailleurs surpasse infiniment la vertu et le pouvoir de ces mêmes batteries, en ce qu'il n'a pas besoin conmie elles d'être chargé d'avance au moyen d'une électricité étrangère et en ce qu'il est capalile de donner la conmiotion toutes les fois qu'on le touche convenablement, quelque fréquents que soient ces attouchements.

« Cet appareil, semblable dans le fond, conmie Je le ferai voir, et môme tel que Je viens de le construire pour la forme, à Yorgane électrique naturel de la torpille, de l'anguille tremblante, etc.. bien plus qu'à la bouteille de Leyde et aux batteries électriques connues, Je voudrais l'appeler organe électnque arO' ficiel. Et, au vrai, n'est-il pas comme celui-là, composé uniquement de corps conducteurs ? N'est-il pas, au surplus, actif par lui-même, sans aucune charge précédente, sans le secours d'une électricité quel-

LA PILE DE VOLTA

conque ezdt6e par aucun des moyens connus Jusqu'ici; agissant sans cesse et sans relâche, capable enfin de donner à tous moments des commotions plus ou moins fortes, selon les circonstances, des conmiotions qui redoublent à chaque attouchement, et qui, répétées ainsi avec fréquence ou continuées pendant un certain temps, produisent ce même engourdissement des membres que fait éprouver la torpille, etc. ?

« Je vais donner id une description plus détaillée de cet appareil et de quelques autres analogues, aussi bien que des expériences y relatives les plus remarquables.

« Je me fournis de quelques douzaines de petites plaques rondes ou disques de cuivre, de laiton, ou mieux d'argent, d'un pouce de diamètre, plus ou moins (par exemple des monnaies), et d'un nombre égal de plaques d'étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc de la môme figure et grandeur, à peu près : — Je dis à peu près, parce que la précision n'est pas requise, et en général la grandeur aussi bien que la figure des pièces métalliques est arbitraire; on doit avoir égard seulement qu'on puisse les arranger commodément les unes sur les unes sur les autres en forme de colonne. Je prépare, en outre, un nombre assez grand de rouelles de carton, de peau ou de quelque autre matière spongieuse, capable d'imbiber et de retenir beaucoup d'eau ou de l'humeur dont il faudra pour le succès des expériences qu'elles soient bien trempées. Ces tranches ou rouelles, que j'appellerai disques mouillés. Je les fais un peu plus petits que les disques ou plateaux métalliques, afin qu'interposés à ceux-ci de la manière que je dirai bientôt, ils n*en débordent pas.

« Ayant sous ma main toutes ces pièces en bon état, c'est-à-dire les disques métalliques bien propres et secs, et les autres non métalliques bien imbibés d'eau simple, ou, ce qui est beaucoup mieux, d'eau salée, et essuyés ensuite légèrement pour que rhumeur n'en dégoutte pas. Je n'ai plus qu'à les arranger comme il convient, et cet arrangement est simple et facile.

<c Je pose donc horizontalement sur une table ou base quelconque, un des plateaux métalliques, par exemple un d'argent, et sur ce premier J'en adapte un de zinc ; sur ce second Je couche un des disques mouillés, puis un autre plateau d'argent, suivi immédiatement d'un autre de zinc, auquel je fais succéder encore un disque mouillé. Je continue ainsi de la môme façon, accouplant un plateau d'argent avec un de zinc, et toujours dans le môme sens, c'està-dire toujours l'argent dessous et le zinc dessus, ou vice versa selon que j'ai commencé, et interposant à chacun de ces couples un disque mouillé : Je continue, dis-je, à former de ces étages une colonne aussi haute qu'elle peut se soutenir sans s'écrouler.

« Or, si elle parvient à contenir environ vingt de

ces étages ou couples de métaux, elle sera déjà capable, non-seulement de faire donner des signes à l'électromètre de Gavallo, aidé du condensateur au delà de dix ou quinze degrés, de charger ce condensateur au point de lui faire donner une étincelle, etc., mais aussi de frapper les doigts avec lesquels on vient toucher ses deux extrémités (1* tête et le pied d'une telle colonne), d'un ou plusieurs petits coups, et plus ou moins fréquents, selon qu'on réitère ces contacts; chacun desquels corps ressemble parfaitement à cette légère commotion que fait éprouver une bouteille de Leyde faiblement chargée, ou une batterie chargée plus faiblement encore, ou enfin une torpille extrêmement languissante, qui imite encore mieux les effets de mon appareil par la suite des coups répétés qu'elle peut donner sans cesse. A

La dernière partie de cette lettre de Volta au président de la Société royale de Londres contient la description d'une nouvelle disposition de la pile, celle quia reçu le nom d'appareil à couronne de tasses^ avec quelques détails sur les sensations produites par cet appareil dans les organes du toucher, de la vue, de Touïe et du goût. Volta indiquait en même temps les précautions minutieuses qu'il fallait prendre pour communiquer à une chaîne formée de deux ou plusieurs per^ sonnes, la commotion électrique; car l'inventeur considérait surtout cet instrument comme propre à remplacer, dans ce dernier but, les batteries formées de bouteilles de Leyde.

« Tous les faits que j'ai rapportés dans ce long écrit, touchant l'action que le fluide électrique, incité et mû par mon appareil, exerce sur les différentes parties du corps que son courant envahit et traverse.... tous ces faits, déjà assez nombreux et d'autres qu'on pourra encore découvrir, en multipliant et variant les expériences de ce genre, vont ouvrir un champ assez vaste de réflexions, et des vues non-seulement curieuses, mais intéressaiU particulièrement la médecine. Il y en aura pour occuper l'anatomiste, le physiologiste et le pratiden (1). »

Les réflexions se pressent en foule à la lecture de cette lettre de F inventeur de la pile ; et, n'hésitons pas à le dire, elles ne sont pas toutes en faveur du génie de Volta.

(1) Alex. Volta, Ut ter to sir J. Banks, loc. cit., p. 4t9.

Dans les nombreux essais auxquels il avait soumis pendant plusieurs mois, l'appareil qui devait être bientôt une mine inépuisable de découvertes, le physicien de Côme n'avait reconnu, on peut le dire, que ce qui pouvait frapper les yeux d'un expérimentateur vulgaire. Pour lui, la pile électrique n'est qu'un instrument propre à exciter des commotions dans nos organes, c'est une bouteille de Leyde qui jouit de la propriété de se recharger d'elle-même après chaque émission de fluide.

On a beau tourner et retourner l'important mémoire dont nous venons de citer le texte, on n'y trouve mentionnés que les résultats produits sur les corps vivants par ce nouvel appareil, que l'inventeur voudrait appeler, par cette considération, organe électrique artificiel. Aussi éprouve-i-on, en parcourant ce document, trop peu connu, un singulier mécompte. Ce qui étonne, en effet, ce ne sont pas les observations qu'on y trouve, mais bien celles qu'on n'y rencontre pas, et que Volta aurait dû, à ce qu'il semble, faire nécessairement en maniant cet appareil pour la première fois.

Egaré par sa pensée dominante du développement de Télectricité par le simple contact, Volta rapporte à cette cause les effets de son appareil. Il repousse formellement toute intervention de l'action chimique, qui constituait pourtant la véritable source de ses effets :

« L'action qui met le fluide électrique eo mouvement, écrit-il, ne s'exerce pas, conmie on Ta cru faussement, au contact de la substance humide avec le métal, ou bien il ne s'en exerce là qu'une trèspetite qu'on peut négliger, en comparaison de celle qui s'exerce au contact entre des métaux différents. Par conséquent, le véritable élément de mes appareils à pile est le simple couple métallique formé de deux métaux différents, et non pas une substance humide appliquée à une substance métallique ou comprise entre deux métaux différents. Les couches hunddes dans les appareils composés (1) ne sont donc

(1) C'est la pile que VolU désigne tous ce nom.

là qtie pour faire communiquer Fun à Vautre iom te couples métalliques rangés de manière à pomter le fluide électrique dans une direction, de Hnçoa qall n'y ait pas d'action on sens contraire. »

Volta, décrivant les effets de la pile, reconnaît qu'ils prennent plus d*mteiinié en substituant à l'eau pure des liquides acides ou salins ; mais il attribue ce fait à ce qne ces liquides sont de meilleurs conducteurs que Teau.

« On peut d^à obtenir des commotlonty 6erit41, avec un appareil de trente et même de vingt eoopies, pourvu que les métaux soient safBsaament nets et propres, et surtout que les conches humides interposées ne soient pas de l'eau simple et poie, mais une solution saline assez chargée. Ce n'eat pourtant pas que ces humeurs salines augmentenl proprement la force électrique ; elles facHHmii stwkÊmi le passage et laissent un plus libre cours au fiMkéb^ trique, étant beaucoup meilleurs conducteun que fems simple, comme plusieurs expériences le démùnirmsL •

Ainsi, le principe erroné qui avait conduit Volta à la découverte de la pile, c'est-à-dire le développement de l'électricité par le contact, survivait, dans l'esprit de l'inventeur, à l'expérience même de cet appareil. Dans le jeu de la pile, il prétendait encore trourer la démonstration de la vérité de ce principe, qui revient pourtant, comme nous le verrons plus tard, à admettre l'existence du mouvement perpétuel.

On se demande aujourd'hui avec surprise comment Volta, pendant les diverses expériences qu'il avait faites avec son appareil, et dont il expose les résultats dans sa Lettre à Joseph BankSy n'avait observé aucun des faits nombreux qui renversaient sa théorie.

Volta n'a pas remarqué (il n'en parle pas du moins) la diminution rapide qui survient dans l'intensité des effets de la pile, après les premières minutes d'une action énergique. Ce décroissement, qui est une suite naturelle de la diminution d'intensité des effets chimiques s'exerçant entre les métaux et les liqueurs acides qui composent la pile, ne s'accordait pas avec la constance et le mouvement continu perpétuel, qui est propre à la force

éleclro-inolrice, dans les idées de Volta. La seule diminution qu'il veuille reconnaitrc dans rintensilé des effets de cet instrument, maintenu queUpe temps en activité, est celle qui est déterminée par la dessiccation des rondelles de drap mouillé. Encore assuret'il avoir porté remède à cette cause d^alTaibhssement, en encaissant la colonne de disques dans une couche de résine, de manière à empêcher Févaporation du liquide qui imbibe les rondelles de drap.

Mais dans sa Lettre à Joseph Danks^ Volta nous fait aussi connaître V appareil à couronne de tasses. Or, avec cette disposition de Tinstrument, la diminution graduelle de Tintensité électrique se manifeste tout aussi bien que dans Vappareil à colonne^ et ici Tévaporation du liquide ne peut être invoquée. Comment t. u

donc Volta ne fut-il pas frappé de cet affaiblissèment de la pile que Ton observe après un certain temps d'activité; et comment ne futil pas conduit à chercher la cause de celte décroissance?

Voila n'avait rien dit de Taltération profonde que subit Fun des métaux du couple. II n'avait pas remarqué les efflorescences salines qui se forment autour des disques métalliques^ et qui consistent en sulfate de zinc, provenant de la dissolution du métal parTeau acidulée. Dans une pile qui a servi quelque temps, toutes les plaques de zinc sont usées et ont perdu de leur masse, par suite de la dissolution d'une partie de ce métal dans Feau acidulée; les plaques de cuivre restent^ au contraire, inatlaquées et conservent leur masse primitive. Comment Volta ne fut-il

pas frappé de ce fait, qui se présentait de luimême, pour ainsi dire, à Tobsenrateur?

Volta nous dit dans sa Lettre à Joseph Banks^ qu'il a déterminé, au moyen du condensateur et de rélectromètre de Cavallo, la nature de deux électricités existant à chacun des pôles de sa pile : il trouva que le pôle zinc donnait Télectricité positive et le pôle argent Télectricité négative. Or, il ne remarqua point qu'en renversant les pôles de l'instrument, c'est-à-dire en supprimant le disque d'argent à la base, et le disque de zinc au sommet de la colonne, le pôle argent devenait positif, et le pôle zinc négatif; ce qui détruisait ses observations et sa théorie.

Volta n'a pas constaté non plus, pour nous renfermer dans le domaine de la plus simple expérfmentation, le fait, qu'il était presque impossible de ne pas observer, des décompositions chimiques, avec production de gaz, qùr s'observent pendant le travail des piles un peu énergiques. Il avait répété un grand nombre de fois l'expérience du circuit interrompu, avec des appareils de cent vingt couples, les communications étant établies au moyen de lames de cuivre décapé plongeant dans une solution de sol marin, et il n'avait remarqué ni la formation de bulles de gaz sur la lame en contact avec le pôle négatif, ni l'oxydation de la lame au pôle positif. 11 y a plus : Volta forma un appareil à couronnes de tasses de quatre-vingts couples ; il laissa les éléments en place pendant un temps fort long, tantôt ouvrant et tantôt fermant le circuit ; et il n'observa point le dégagement de l'hydrogène qui s'opère pendant la marche de la pile.

Il nous paraît bien difficile quêtant de faits, 4u'un expérimentateur ne saurait méconnaître, eussent échappé à l'attention de Volta. Nous sommes convaincu qu'il aima mieux passer ces phénomènes sous silence, que d'appeler la discussion sur des effets secondaires en désaccord avec sa théorie, et qui auraient altéré Funité de sa doctrine.

Toutes ces observations que Voila n'avait point faites, détourné de cette voie par ses opinions théoriques, ou par la crainte de fournir des armes à ses adversaires, étaient pourtant si simples, que les premiers expérimentateurs qui eurent entre les mains le nouvel appareil, les firent presque aussitôt, et eurent ainsi la gloire de parcourir la vaste carrière ouverte par le physicien de Cômc et à peine soupçonnée par lui. En voulant mettre la chimie hors de cause dans les effets de la pile, comme il avait déjà voulu écarter la physiologie dans les effets de l'arc de Galvani, Volta s'était ainsi interdit à lui-même le magnifique champ de découvertes que parcoururent ses successeurs.

Comme nous l'avons dit plus haut, Volta avait surtout présenté son appareil ilectro^ moteur^ son organe électrique artificiel^ comme spécialement propre aux expériences physiologiques. Conséquemment, ce fut un physiologiste, le chirurgien Anthony Carlisle, qui songea le premier, à Londres, à étudier les applications de la pile électrique.

< A peine eut-il cet instrupient entre les mains, que Carlisle découvrit le grand fait de la décomposition de l'eau par la pile.

Ainsi Volta laissa à un chirurgien l'honneur de cette importante découverte. On voit suffisamment, parce seul fait, combien sont fondées les critiques que nous avons cru pouvoir élever contre le physicien de Gôme et contre la manière dont furent dirigés ses premiers travaux.

Voici d'ailleurs comment Carlisle fut amené à cette découverte fondamentale.

Datée du 20 mars 1800, la lettre de Volta à sir Joseph Banks, ne parvint à Londres que dans les premiers jours du mois d'avril, et elle n'arriva pas en entier : on n'en reçut à Londres que les premiers feuillets, c'est-à-dire la partie que nous avons reproduite textuellement. Le reste de la lettre ne parvint à Londres que vers le milieu du mois de juin. Ce fut alors seulement que Joseph Banks put en

LA PILE DE VOLTA

donner communication dans une séance de la Société royale. Mais, dès les premiers jours du mois d'avril, il avait fait connaître officieusement à divers membres de cette compagnie, le fragment qu'il avait reçu.

C'est donc par l'intermédiaire de Joseph Banks que divers expérimentateurs, en Angleterre, et particulièrement le chirurgien Anthony Carlisle, Cruikshank et Humphry Davy, eurent connaissance de V électro-moteur de Volta. Toutefois il avait été expressément stipulé, par Joseph Banks» que les expériences qui pourraient être faites, grâce à ces renseignements particuliers, ne seraient rendues publiques que lorsque la lettre du physicien de Côme à la Société royale^ aurait été publiée en entier, aûn de maintenir ses droits à la priorité de cette découverte.

On s'explique, d'après cela, que le numéro de juillet 1800 du Journal philosophique de Nicholson renferme tout à la fois la lettre de Volta à sir Joseph Banks et le récit d'une multitude d'expériences qui furent exécutées tout aussitôt, par les divers savants qui avaient reçu la description du nouvel appareil.

C'est de cette manière que, dès le 30 avril, le chirurgien Anthony Carlisle put s'empresser de construire lui-même, d'après la description donnée par Volta, cet organe électrique artificiel que l'inventeur recommandait d'une manière toute spéciale, comme devant ouvrir à la médecine et à la physiologie une carrière d'observations nouvelles. Il se proposait seulement d'examiner l'action de cet instrument nouveau sur l'organisme animal.

Carlisle se servit de demi-couronnes yinonnaie de la valeur de trois francs, pour former les disques d'argent de son appareil. Des disques de zinc, et des rondelles de carton imprégnées d'eau salée , servirent à le compléter. Avec dix-sept seulement de ces couples, Carlisle éleva une colonne ayant un disque d'argent à la base, et au sommet, un disque de zinc.

C'est au moyen de cet instrument, d'une

simplicité élémentaire et d'une bien médiocre puissance, que Carlisle décomposa l'eau, c'està-dire accomplit la plus féconde des découvertes qui aient été faites avec la pile de Voila, car elle dév&ila aussitôt à la physique et à la chimie un horizon sans bornes.

Les circonstances particulières qui accompagnèrent une découverte si importante, ne doivent pas être passées sous silence.

Ayant, comme nous l'avons dit, construit à la hâte, une pile composée de demi-couronnes et de disques de zinc, Carlisle jugea à propos de demander le secours d'un physicien, pour les expériences qu'il se proposait de faire concernant l'action de l'électro-moteur sur l'économie animale. Il s'adressa, pour cet objet, à Nicholson, son ami.

Nicholson et Carlisle pensèrent,avec raison, qu'avant toute chose, le premier soin devait consister à reconnaître Tespèce d'électricité (positive ou négative) qui existait à l'extrémité de la colonne. Ils firent donc communiquer, à l'aide d'un fil de fer, chacune des extrémités de la pile avec le plateau d'un condensateur. L'expérience n'ayant pas donné de résultat satisfaisant, Nicholson soupçonna que ce manque de succès pouvait tenir à ce que le contact entre les fils de fer et les disques de la pile n'était point parfait. 11 crut y porter remède en plaçant quelques gouttelettes d'eau sur le disque de zinc, et y plongeant l'extrémité du fil qui servait à réunir les deux pôles.

Mais à peine eut-on ainsi fermé le circuit voltaïque, que l'on vit apparaître dans l'intérieur de cette goutte d'eau, et près de l'extrémité du fil de fer, des bulles excessivement fines de gaz. En même temps, on crut sentir l'odeur de l'hydrogène.

Nicholson et Carlisle devinèrent aussitôt que l'eau avait été décomposée par le courant électrique, et ils résolurent de s'en assurer a en a interrompant le circuit par l'introduction ce d'un tube plein d'eau entre les extrémités « libres des deux fils. »

C'est le 2 mai de Tannée 1800 que fut exécutée cette expérience capitale, point de départ de toutes les découvertes modernes sur les décompositions électro-chimiques des corps.

Nicholson et Carlisle prirent un tube de verre de 3 décim . de longueur et de 1 S millim. <ie diamètre intérieur, qui fut rempli d'eau de source, et fermé par des bouchons de liège à ses deux extrémités (fig. 324). On fit passer à travers chacun de ces bouchons, un fil de cuivre rouge. Le tube ayant été placé •dans une position verticale, le fil de cuivre inférieur fut mis en contact avec le disque <l'argent qui formait la base inférieure de la pile à colonne, et le fil supérieur avec le disque de zinc du sommet. Ce petit appareil, très-convenable pour observer le phénomène de la décomposition de Fcau, étant ainsi disposé, on approcha peu à peu Tune de l'autre, les pointes des deux fils de cuivre, placés en regard au milieu du tube plein d'eau. Lorsque ces deux pointes ne furent plus distantes que d'environ S centimètres, a une longue « traînée de bulles excessivement fines, dit « Nicholson, s'éleva de la pointe du fil infé- « rieur de cuivre qui communiquait avec le « disque d'argent; tandis que la pointe du « fil de cuivre opposé devenait terne, puis « jaune orangé, puis noire. » Si l'on amenait au contact les deux pointes de métal, le phénomène s'arrêtait aussitôt, pour recommencer dès qu'on les séparait de nouveau : le dégagement de gaz était d'autant moins abondant que les pointes étaient plus éloignées ; et à une certaine distance, le dégagement cessait tout à fait.

L'expérience fut prolongée pendant deux heures et demie : il se rassembla au sommet du tube environ un demi-centimètre cube de gaz. Mélangé avec parties égales d'air atmosphérique, ce gaz détona à l'approche d'une bougie : c'était donc du gaz hydrogène. L'eau qui avait servi à cet essai, était devenue trouble, par la présence de filaments blanchâtres qui, se détachant de l'extrémité

du fil supérieur , tombaient au fond du tube, et y formaient un précipité d'un gris verdâtre.

C'est ainsi que Nicholson e\ Carlisle furent anienés à découvrir que Teau avait été décomposée par le courant de la pile : le gaz hydrogène s'était dégagé au contact de l'un des fils avec l'eau, tandis que l'oxygène, se combinant avec l'autre fil, avait formé de l'oxyde de cuivre.

Comme l'oxydabilité du cuivre avait été, Isans nul doute, la cause de la formation, autour du fil conducteur, de ces nuages verdâtres qui consistaient en oxyde de cuivre hydraté, il était important de reconnaître ce qui se passerait si l'on employait, comme conducteur, un métal inoxydable.

Continuant seul cette nouvelle série d'expériences, Nicholson substitua aux fils de cuivre deux fils de platine, introduits, comme dans l'expérience précédente, à travers les deux bouchons et en regard l'un de l'autre, au milieu de l'eau. Le fil de platine, attaché au disque d'argent qui terminait en- haut la pile à colonne, donna aussitôt un courant trèsabondant de bulles de gaz extrêmement fines. Le fil de platine communiquant à Textrémité zinc, produisit aussi une traînée de bulles gazeuses, mais moins abondantes. L'expérience, prolongée pendant quatre heures, ne provoqua dans l'eau aucun dépôt de matières étrangères ; les fils de platine n'étaient aucunement altérés par les gaz qui prenaient naissance.

On obtint des résultats en tout semblables en substituant au fil de platine, un fil d'or.

Ainsi, quand on faisait usage d'un conducteur formé d'un métal non oxydable, l'oxygène, ne pouvant entrer en combinaison avec ce métal, se dégageait, à l'état de liberté, en même temps que l'hydrogène. L'emploi du platine ou de l'or, comme conducteur de la pile, permettait donc d'effectuer l'analyse de l'eau, en recueillant à part les deux gaz qui entrent dans sa composition.

Fit. m

Nicholson n*ent aucune peine à reconnaître que le gaz dégagé au pôle positif était de Foxygène pur, tandis que le gaz recueilli sur le fil négatif était de rhydrogène. On obtenait, dans la même expérience^ un volume de gaz hydrogène supérieur à celui de Toxygène, parce que Teau résulte de la combinaison de 2 volumes du premier de ces gaz, pour 1 volume du second.

Nicholson fil cette dernière et belle expérience, en réunissant deux piles à colonne, dont Tune contenait 36 couples et Taulre 32 couples de zinc et d'argent, c'est-à-dire

68 couples en tout. Des que la communication fui établie entre celte pile et les conducteurs de platine, la décomposition de Teau commença. La pile fut maintenue en action pendant treize heures, et produisit un volume de gaz hydrogène et oxygène d'environ un pouce un quart cube. Au bout de ce temps, on transvasa chacun des gaz dans deux petits lubes, et Ton mesura la quantité des gaz produits, en pesant les deux tubes alternativement pleins d'eau et pleins de

Par ce moyen d' appréciation > bien impar-

fait pourtant, on trouva que le gaz oxygène avait déplacé dans la cloche 72 grains d'eau et rhydrogène 142 grains du même liquide. « Ces deux volumes, ajoute Nicholson, sont « à peu près dans le rapport des parties ali- « quotes constituantes de Teau . Ce rapport est, « en effet, d'une partie en volume d'oxygène « et de deux parties en volume d'hydrogène. »

Il n'y avait dans cette analyse qu'une erreur de 2 grains, sur 144. *

C'est en modifiant d'une manière fort simple l'appareil imaginé par Nicholson pour l'analyse électro- chimique de l'eau, que l'on fait aujourd'hui, dans les cours publics et dans les laboratoires, l'expérience élégante par laquelle on démontre la véritable nature de ce liquide.

Pig. 825. — Appareil pour la décomposition de Teau.

Dans un verre à pied V contenant de l'eau (fig. 325), et dont le fond renferme une masse de cire, qui est traversée par deux fils de platine en rapport avec les pôles d'une pile en activité, on dispose deux cloches de verre AC, BD, remplies d'eau, et dans lesquelles s'engage l'extrémité des deux fils conducteurs. Les deux cloches sont graduées^ c'està-dire divisées en parties d'un égal volume. L'eau étant décomposée par le courant de la pile, l'hydrogène et l'oxygène se rendent, chacun de son côté, dans la petite cloche disposée pour les recevoir. Il est facile de reconnaître, après l'expérience, et à la seule inspection des deux petites cloches graduées,

que Ton a recueilli 2 volumes de gaz hydrogène pour 1 volume d'oxygène.

Un autre expérimentateur, William Cruikshank, àWoolwich, ayant reçu de Nicholson la communication d'une partie de ses expériences, se livra, de son côté, à des recherches du même genre, et obtint aussi d'importants résultats.

Après avoir vérifié le fait de la décomposition de l'eau découvert par Nicholson et Carliste, Cruikshank reconnut que toujours, et quel que fût le conducteur employé, il se formait un acide libre autour de l'extrémité du pôle positif, et qu'en même temps un principe alcalin apparaissait au pôle négatif. Cruikshank saisit avee beaucoup de sagacité la cause de ce phénomène complexe. Il pensa que l'hydrogène mis en liberté par la décomposition de l'eau, et qui se portait au pôle négatif, se combinait avec l'azote de l'air, qui se trouve toujours en dissolution dans l'eau, ce qui donnait naissance à de l'ammoniaque, composé auquel était due l'alcalinité manifestée à ce pôle ; et qu'en même temps l'oxygène provenant de la décomposition de l'eau, et qui se portait au pôle positif, s'y combinait avec l'azote de l'air et formait de l'acide azotique, ce qui rendait compte de la formation d'un acide à ce pôle de la pile (1).

Cette première observation de Cruikshank n'était que le prélude de la découverte d'un fait important qui devait bientôt ouvrir une intéressante carrière d'expériences : nous voulons parler du transport des métaux parle courant électrique, au pôle négatif de la pile.

Déjà Nicholson avait fait une observation de ce genre. En employant pour la décomposition de l'eau par la pile, deux conducteurs de cuivre, et en opérant sur de l'eau acidulée par l'acide chlorhydrique, il avait observé c( un dépôt de cuivre à l'état métallique au- « tour du fil provenant de l'extrémité argent

(1) W. Cruikshank, Some experiments and observaiûmt on Galvanic Electncity. July 1800. — Additional remarks on Galvanic Eiectricity. September. — Nicholson't PAiA Joum.^ vol. IV, p. 187-254.

LA PILE DE VOLTA

« Ce dépôt, ajoute-t-il, formait, au bout de « quatre heures, une sorte de végétation mé- « tallique ramifiée, dont le volume surpassait « de neuf à dix fois celui du fll autour duquel « elle était agglomérée, d

En exécutant une expérience semblable, Cruikshank en tira une conséquence inattendue. Ayant ajouté une petite quantité diacide acétique à de Teau pure, dans laquelle plongeaient deux fils d*argent qui servaient de conducteur à la pile voltaïque, il remarqua que Targent entrait en partie en dissolution, mais qu'il reparaissait bientôt après à Tétat métallique, sur le fil négatif, sous la forme de paillettes brillantes, parfaitement semblables à celles que Ton obtient quand on précipite, au moyen d'une lame de cuivre, une dissolution étendue d'azotate d'argent.

Ce phénomène, qui ne devait être bien compris que plus tard, fut soumis par Cruikshank à diverses expériences, dans les détails desquelles nous ne saurions entrer ici. Elles mirent en évidence ce fait, que le même courant voUaïque qui décompose l'eau, emportant son hydrogène au pôle négatif, peut décomposer en même temps, les oxydes métalliques tenus en dissolution dans cette eau ; — que cette réduction est due à l'hydrogène naissant provenant de la décomposition de l'eau ; — et que, dans ce cas, en même temps que l'hydrogène naissant se dégage au pôle négatif, le métal du sel qui fait partie de cette dissolution, apparaît avec ce gaz, au pôle négatif, et peut s'y déposer sous forme cristalline.

Les expériences qui venaient d'être faites en Angleterre, concernant la décomposition électro-chimique de l'eau, furent bientôt répétées partout. En France et en Allemagne, Tappareil de Volta, soumis de toutes parts à l'expérience, donnait au même moment, les mêmes résultats entre toutes les mains.

Les expériences de Nicholson, dès que la nouvelle en parvint en Allemagne, y furent aussitôt reproduites dans tous les laboratoi-

res. Le chimiste Ritter, de Berlin, fut le premier à s'en occuper (i), et son exemple fut suivi par une foule d'autres. A Berlin, le professeur Hermbstadt; Unger et Mûller, à Brieg ; enfin le professeur Gilbert et le conseiller Hofralh Voigt, à Berlin, se livrèrent aux mêipes essais.

Gruner et Bockmann s'efforcèrent de me* surer le volume d'hydrogène et d'oxygène obtenu pendant la décomposition électrochimique de l'eau; mais ce dernier arriva à des chiffres erronés sur le rapport de ces deux gaz formés pendant cette analyse. Pfaff construisit un appareil très-commode pour la décomposition de l'eau. Cet appareil fut modifié avantageusement par Gahn, assesseur à Fahlun. Enfin, le professeur L. Simon donna à la Société philomati^ que de Berlin, d'utiles préceptes sur les instruments employés dans les divers cas de décompositions électro-chimiques.

Ces nombreux essais faits en Allemagne touchant les décompositions électro-chimiques des corps, étaient le prélude et comme la préparation aux discussions théoriques qui devaient bientôt vivement agiter la science sur les particularités que l'on observe pendant la décomposition électro-chimique de l'eau.

C'est à cette époque, c'est-à-dire vers la fin de l'année 1800, qu'un chimiste anglais, qui devait conquérir dans Télude de l'électricité une gloire immortelle, entrait pour la première fois dans cette voie d'expériences •: a Un « immense champ de recherches parait oua vert par cette découverte, écrivait, au mois a de juillet 1800, Humphry Davy, alors âgé a de vingt-deux ans et attaché à Vinstitutiori a pneumatique du docteur Beddoès, à Bris- « toi : puisse-t-il être parcouru de manière à « nous faire connaitre quelques-unes des lois a de la vie 1 »

Les premiers pas du jeune Davy dans l'é-

(1) Voigt*8 Ma(fazin, M, 866.

- Ànnaies de Gilbert, VI«

tude expcrimentalc de la pile, eurent pour résultat d'ébranler, ou du moins de mettre en question la doctrine de Volta, c'est-à-dire le principe du développement de l'électricité par le contact. Le 26 octobre 1800, Humphry Davy exposait ainsi le résultat de ses premiers essais :

« J'ai trouvé, par de nombreuses expériences, que le galvanisme est un procédé purement chimique, et dépend entièrement de l'oxydation de surfaces métalliques qui ont des degrés différents de conductibilité électrique. Le zinc ne décompose pas Teau ipmtf et si les plaques de zinc sont humectées avec de Vecea pure, la pile n'agit pas. Mais le zinc peut s'oxyder, étant en contact avec de l'eau qui tient en solution de l'oxygène de l'air atmosphérique ou des acides; la pile agit alors, et son intensité est en proportion de la vitesse avec laquelle le zinc s'oxyde.

« La pile n'agit que pendant quelques minutes, quand on l'introduit dans du gaz hydrogène, dans de l'azote ou dans de l'hydrogène carboné ; elle n'agit alors que le temps tout Juste pendant lequel l'eau qui sépare ses couples tient de l'oxygène en dissolution.... Elle agit très-vivement dans le gaz oxygène. Quand les couples sont humectés d'acide chlorbydrique, l'action de la pile est frès-puissante ; mais elle l'est infiniment plus quand on emploie l'acide nitrique. Cinq couples avec de l'acide nitrique donnent des étincelles égales à celles de la pile ordinaire ; avec vingt couples la secousse était insupportable. »

Dans sa première communication à la Sodété royale^ en date du 18 juin 1801, Davy, entre autres faits nouveaux, avait montré qu'on pouvait construire une pile avec un seul métal placé entre deux liquides différents, pourvu toutefois que l'oxydation n'eût lieu que sur une seule surface de ce métal.

A la séance suivante, Wollaston présenta un travail très-important sur lequel nous aurons à revenir, et qui tendait à prouver que l'oxydation du métal était la cause première des phénomènes voltaïques.

Wollaston confirma, du reste, les rapprochements établis par Volta entre l'électricité statique et l'électricité dynamique. Il réussit à reproduire en petit, par l'électricité ordinaire, les effets chimiques de l'électricité voltaïque, tels que la décomposition de l'eau et

de certains oxydes. Il fit voir qu*il suffisait pour cela de diminuer excessivement les dimensions du fil plongé dans le liquide^ de manière à concentrer en un seul pointraetion trop peu prolongée de la machine électrique ordinaire (1).

Wollaston alla même jusqu'à rapporter i un fait chimique, c'est-à-dire à ToxydatioB, la production de l'électricité dans les machines électriques ordinaires. Appelant Tatteiition sur V enduit métallique^ dont on a recoanii la nécessité pour les frottoirs y il annonçait qne ces machines d'électricité ne se chargent pas dans le gaz hydrogène, ni dans les divers gai qui n'exercent sur l'enduit des coussins aucune action chimique.

Ainsi, dès les premiers temps où la pile fut soumise à l'expérience, dès que les chimistes furent à même d'en observer les effets, la théorie de Volta soulevait des objections on de graves répugnances. A peine née et précisée, cette théorie était déjà attaquée, soit dans sa base même, soit dans ses détails. Les mèmesdifficultés queDavy et Wollaston élevaient en Angleterre contre le principe de la force électro-motrice étaient exposées en France par Gautherot, et en Russie par Parrott.

Volta sentit le besoin de se porter à la défense de sa théorie menacée. Pour faire connaître exactement à l'Europe savante sa découverte et ses idées, il prit la résolution de se rendre à Paris, qui était alors le foyer brillant et privilégié d'où rayonnaient sur le monde entier les vérités nouvelles acquises à la science.

(1) Wollaston décomposa l'eaa en la sonmetUnt dans an tube, à l'action de deux fils métalliques d'tm centième de pouce de diamètre, espacés entre eux d*an huitième de pouce, et pouYant être mis au dehors en communicaUoa aYec les deux garnitures d'une petite bouteille de Leyde. A chaque décharge de la bouteille, quand l'étinceUe Jaillissait entre ces fils, l'oxygène et l'hydrogène de l'eau étalent mis en liberté et se dégageaient à l'état de gai.

ris. 326. — Alexandre Voîta lU devant VAatûém\t des ioienoea, «on mémoire sur la plie, en présence du }jrem)er

consul Bonaparte (18 novembre lâOO).