CHAPITRE VI

ArrucATiOA\s cejiuiqites de la J»ÏLB, — UtinZJtLKS ET nîSSlXGER, — aECUERCtîES ET DÉCOUVERTES ÉLECTRO-

rjiimiQijES DE DA\nr. — Etude des phénomènes qci

ACCOMPAGNENT LA DÉCOMPOSITION I^E l'eAD PAR LA PILE- — NOUVELLE THÉORIE DES AFFINITÉS COimÛCES PAU DAVY. — nfoojirosiTiON des ALCAUS ET DES TERTIES AU MOTEN DF. LA PlLË DE VOLTA. — LA GRANDS PILE VOLTA ÏQDE DE l' INSTITUTION DE LONDRES,— DÉCOU- VERTE DO POTASSIUM, DU SODIUM, DO BARYUM ET DD STRONTIUM. — l'institut DE FRANCE DÉCERNF/A DAVT l-K PRIX rOKDÉ PAR LE PREMIER CONSl'L, — RECITERrHES PHYSICO-CHIMIQUES DE CAY-LUSSAC ET THÉNARD, AVEC LA PILE DONNÉE PAR NAPOLÉON A l' ÉCOLE POLY- TECHNIQUE. — DÉCOCVEUTE DE NOUVEAUX EFFETS DE LA PlLl. — LA GRANDE Pll^ DE WOLLASTON ET LA Pt-TITE PILE DE CHtLOREN. — LES PILES sfeCQES. — DEdNIER PROGÏlfeS DE LA SCIENCE ÊtECTBlOUE JUSQU'a LA DÉCOUVERTE DE l' ÉLECTRO-MAGNÉTISME PAR CEtiSTED, EN !820, — LA PILE TeFRMO-ÉLECTÎlIQUE DE POCJLLET, DE NOBILI ET DE M ARGUS.

Bien que résultant des travaux des physiciens, la pile voltaïque ne devait pas larder à s'introduire dans la chimie, son domaine naturel. Elle était appelée à produire dans cette science, une véritable révolutionj en Tenrichissant de faits inattendus, en perfectionnant ses méthodes d'expérience, et en lui

Tournissant une nouvelle théorie de raffinilé. Les travaux de Nicholson ctdeCdrlUlesurk décomposition de 1 eau,etceux de Cruiksbank sur la décomposition des sels, avaient donné le signal de Temploi de la pile corame moyen d analyse chimique. Ces rechercKes furent coutinuées par Berzéliug et Hissinger, q s'occupaut particulièrement de la décom[ sition éiccti'o-chimique des sels, observère le grand fait du transport des éléments des corps composés à chacun des deux pôles de k pile, à travers le liquide soumis à Tactionde rélectricilé.

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Flg* 340. — Biriéfio»

Berzélius débutait alors dans la carrière de>^ sciences, et ce travail fut Tun des premiers qui révélèrent ce que la chimie devait recevoir de^ son génie patient et de soninfatigalde ardeur

A cette époque, tous les savants des divers pays marchaient du même pas dans ^ cette nouvelle carrière ; de telle sorte que i^H même découverte était faîte quelquefois sî^^ multanément par divers chimistes ires-éloignés les uns des autres; la même observation se faisait presque à pareille heure à Stockholm, 1 à Copenhague, à Berlin, à léna, à Gènes, à Londres et à Paris,

Cependant beaucoup de faits, restés indécis, avaient besoin d*étre discutés sévèrement pour être réduits à leurs résultats certains. I^es découvertes acquises à la science, par un si grand nombre d*observations éparses et multipliées, avaient besoin d*être rassemblées en un faisceau commun. Il fallait réunir les rayons divergents de ces lumières nouvelles pour les concentrer en un même point, et en composer un puissant flambeau propre à éclairer la route de Tavenir.

C'est à Humphry Davy qu'appartenait cette tâche magnifique. C'est ce savant illustre qui, embrassant dans leur ensemble toutes les découvertes faites jusqu'à cette époque concernant l'action chimique de la pile, sut les rattacher par un lien commun, les éclairer d'un jour nouveau, et, par leur application à la chimie, changer la face de cette science.

Le 29 décembre 1806 marque la date d'une grande époque dans l'histoire de l'électricité. C'est ce jour-là, en effet, que Davy, dans la Lecture Bakérienne de cette année, donna communication au monde savant de son admirable mémoire sur le mode (faction chimique de r électricité (1).

Voici les divisions principales du mémoire de Davy :

I. Sur les changements produits dans l'eau par Télectricité. — II. Sur raction de Télectricité dans la décomposition de divers corps composés. — III. Sur le transport de certaines parties constituantes des corps, par l'action de l'électricité. — IV. Sur le passage îles acides, des alcalis et autres substances à travers divers menstrues chimiques, au moyen de Télectricité. — V. Observations générales sur tous ces phénomènes et sur le mode de décomposition et de trans • port. — VI. Sur les principes généraux des changements chimiques produits par l'électricité. — VII. Sur les relations qui existent entre les actions électriques des corps et leurs affinités chimiques. — VIII. Sur le mode d'action de la pile de Volta, avec les

(1) Baker, savant anglais, mort en 1774, fonda une rente annuelle de cent livres sterling pour un discours qui serait prononcé par un des membres de la Société royale sur un sujet important de philosophie naturelle. Davy fut chargé cinq ans de suite, de 180C à 1810, de la Lecture Bakérienne.

éclaircissements que donne l'expérience. — IX. Généralisation et application des faits et des principes précédents (i).

Le mémoire de Davy débutait par l'étude de la décomposition électro-chimique de Teau. Depuis plusieurs années, en effet, ce phénomène était devenu Tobjet d'une foule d'observations contradictoires, qui avaient jeté une grande confusion sur ce sujet. Lavoisier avait établi, par ses expériences purement chimiques, la véritable composition de l'eau. Soumettant ce liquidée l'action d'un courant électrique, Nicholson et Garlisle avaient confirmé cette grande découverte de Lavoisier ; ils avaient vu l'hydrogène se rendre au pôle négatif et l'oxygène au pôle positif. Les mêmes expérimentateurs avaient constaté aussi les rapports simples qui existent entre les volumes des deux gaz obtenus. Mais les personnes qui voient aujourd'hui la décomposition de l'eau s'exécuter dans nos laboratoires, d'une manière si simple et si facile, auraient peut-être beaucoup de peine à comprendre les défiances, les oppositions de toutes sortes qui, à l'origine, accueillirent ce fait capital. Le phénomène était loin de se présenter alors avec la netteté que nous lui voyons maintenant. En même temps, en effet, que l'oxygène et l'hydrogène apparaissaient, on voyait se produire au pôle positif un acide, et une base au pôle négatif. La nature de cette base et de cet acide variaient d'ailleurs suivant l'espèce des vases employés. De là une confusion inexprimable. La composition de l'eau n'était pas encore universellement admise ; il restait quelques esprits aveugles qui s'obstinaient à nier la découverte de Lavoisier. Ces bases et ces acides, qui formaient l'escorte obligée des deux gaz, compliquaient encore cette première difficulté, et jetaient les esprits dans un trouble extraordinaire. On trouvait dans ce fait matière aux opinions les plus étranges, et à

(1) Philosophicai Trantactiont, 1807. •» Annalee de eki* mie, t. LXIII, p. 172.

des hypothèses si bizarres que Ton a quelque peine à s'en rendre compte aujourd'hui. On confondit ces deux phénomènes, savoir : la formation de Thydrogène et de l'oxygène, et la production d'un acide et d'un alcali. Cruikshank regardait l'acide formé pendant la décomposition électro-chimique de l'eau comme de l'acide azotique, et la base comme de l'ammoniaque. Désormes opinait pour l'acide chlorhydrique et l'ammoniaque. Mais, d'un autre côté, certains chimistes affirmaient que, sous l'influence de l'clectricitc, l'eau peut se convertir en une base et un acide ; d'autres regardaient l'oxygène et l'hydrogène comme de l'eau en combinaison avec rélectricité. Brugnatelli allait jusqu'à prétendre que le fluide électrique pouvait luimême se changer en un corps matériel ; il admettait la formation d'un acide électrique. D'autres enfin, Monge, par exemple, pour expliquer l'apparition des deux gaz sur deux points du liquide éloignés l'un de l'autre, admettaient la formation d'une eau hydrogénée à un pôle, et d'une eau oxygénée à l'autre (1). Et nous omettons encore bien des suppositions telles que leur sens précis ne saurait être clairement formulé.

C'est en cet état que Davy trouva la question; elle était, comme on le voit, bien embrouillée et bien obscure. Cependant il n'hésita pas à aborder de front toutes ces difficultés.

Rien n'est plus intéressant que de suivre la série de tâtonnements successifs par lesquels Davy eut à passer dans l'exécution de son travail; de montrer comment il réussit d'abord à dégager le grand fait de la décomposition de l'eau des phénomènes accessoires qui Toffusquaiciit ; comment il constata que les bases et les acides, dont l'apparition était constante, n'étaient pas, ainsi qu'on l'avait pensé, formés de toutes pièces durant Topération, mais provei» aient simplement de la décompo-

(1) Damas, Leçons sur la philosophie chimique professées au collège de France. Paris, 1837, ln-8, onzième leçon, pages 396 40C.

sition de certains sels disséminés dans les nses dont on faisait usage ; comment ii dut abandonner l'emploi des vases de yerre pour ceux d'agate, puis ces derniers pour desma d'or, qui ne pouvaient rien céder au counoi voltaïque.

Une circonstance particulière 8*était toih jours présentée, comme nous venons de k dire, dans la décomposition de reân par h pile. On voyait constamment apparaître use base au pôle négatif, ce qui donnait UeatQx interprétations les plus diverses* C«etta fomation spontanée d'un acide et d*un ak^ petdant la décomposition électro-chimique de l'eau fut le premier problème dont Davy se proposa la solution. Les piles dont ii fit usage étaient composées, l'une de cent cinquante couples cuivre-zinc de 0'',12 de cAté, l'autre de cent couples cuivre -zinc de 0",16 de côté ; le liquide excitateur était une solution saturée de sulfate d'alumine. La disposition de l'expérience consistait à faire arriver le courant par un fil d'or ou de platine dans une capsule remplie d'eau distillée, et communiquant, au moyen d'une mèche d*amiante, avec une deuxième capsule également pleine d'eau, et dans laquelle plongeait le fil d'or ou de platine en contact avec le pôle négatif de Y électro-moteur (pile).

La solution que Davy donna du problème fut complète. Il démontra que Teau distillée, qui était sensiblement pure pour les réactife chimiques ordinaires, contenait pourtant des sels, et particulièrement de Thydrochlorate de soude (sel marin), dont la base était transportée par le courant au pôle négatif, et l'acide au pôle positif de la pile. 11 constata que la capsule, dans laquelle plongeait le fil positif, était elle-même rongée par l'action du courant, bien qu'elle fût composée des substances les moins solubles, c'est-à-dire de cristal, d'agate, de marbre, de sulfate de chaux, de sulfate de strontiane ou de baryte, etc. ; et que les sels contenus dans la substance de ces divers récipients étaient décomposés par la

LA PILK Dt: VOLTA.

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F\g. 311. — Dary décompose les alcnlii |mr la pile vottaîque (i807).

pile, el leurs rlémeiits transportés à leurs pôles respectifs. Voici comment Davy parvint à se convaincre de la réalité de ce fait.

Dès ses premières expériences, il avait reconnu que Tacide qu'il obtenait constamment n*était autre chose que de Tacide chlorliydrique, et la base toujours de la soude, S^apercevant alors que le verre se trouvait légèrement corrodé au point de contact des fils conducteurs, il n'bésita pas à attribuer Forigine de Tacide chlorhydrique et celle de la soude à la présence d'une petite quantité de sel marin qui devait se trouver contenue dans le verre, et Texpérience directe vint bientôt justifier cette conjecture.

[ Davy employa alors pour récipients, des vases d'agate. Mais il obtint encore une petite quantité de soude et diacide chlorhydrique. Toutefois, ces corps diminuaient h mesure que Ton faisait de nouvelles expériences

dans les mêmes vases. Aux vases crac^ale il substitua enfin de petites capsules cror, qui ne pouvaient rien céder au courant vultaïque.

L'emploi de ces capsules d'or, réunies par des filaments d'amiante, ne donna pas tout de suite des résultats satisfaisants, car on obtenait encore de la soude el de Tacide azotique. Davy soupçonna dès lors la pureté de Feau distillée elle-même. Ce soupçon était juste, car un litre de cette eau, évaporée à siccilé, lui fournit une petite quantité d'azotate de soude.

Distillée de nouveau avec de grandes précautions, et placée dans les vases d'or, cette eau ne donna plus aucune trace d'alcali fixe.

Cependant le papier de tournesol rougi se trouvait encore légèrement influencé par la liqueur, qui, portée àrébullition, perdait ses propriétés alcalines. D'un autre côté, au pôle positif de la pilc,on recueillait encore de l'acide

azotique, et alors même que rammoniaque ne continuait pas à se produire, la quantité d'acide devenait à ce pôle de plus en plus considérable. Davy comprit dès lors que les éléments de Teau et ceux de Tair atmosphérique prenaient à la fois part à la réaction, et il expliqua la formation continue d*acide azotique, même quand Tammoniaque ne se montrait plus, au moyen de ce fait découvert par Priestley, que dans Teau aérée, un courant de gaz hydrogène chasse Tazote de sa dissolution dans l'eau, en y laissant coexister Toxygène.

11 ne restait donc plus qu^une expérience à faire pour démêler les phénomènes accidentels de la décomposition de Teau : il fallait opérera Tabri de Tair. Plongeant les fflsd'or de sa pile dans de petites capsules d*or pur; remplissant ces capsules d'eau, qu'il avait luimême distillée dans des vases d'argent et purgée par l'ébullition, de toute trace d'air; établissant la communication entre les deux capsules au moyen d'une mèche d'amiante ; plaçant enfin les capsules d'or sous le récipient de la machine pneumatique , pour opérer hors du contact de Tair, Davy reconnut qu'il ne se dégageait au pôle positif que de l'oxygène, au pôle négatif que de l'hydrogène, et qu'il n'y avait formation d'aucune trace de substance acide ou alcaline.

La conversion de l'eau, sous l'influence de la pile voltaïque, en oxygène et hydrogène, sans autre produit, se trouva ainsi définitivement démontrée.

Après cette admirable analyse du phénomène de la décomposition électro -chimique de l'eau, Davy abordait, dans son mémoire, l'action qu'exerce la pile sur les composés salins. Il avait soumis à ses expériences, d'une part, les sels solubles dans l'eau, d'autre part, les sels insolubles dans ce liquide. Parmi les sels solubles dans l'eau, les sulfates de potasse, de soude, d'ammoniaque, l'alun, l'azotate de baryte, le phosphate de soude, les succmate, oxalate et benzoate d'ammoniaque ; et parmi les sels insolubles, les sulfates

de chaux, de baryte et de strontiane, le fluo-' rure de calcium, Tazéolithe, la lépidolithe et le verre ordinaire, furent soumis par Davy i Faction décomposante de la pile, et tons se comportèrent dans cette circonstance de h même manière.

Après avoir isolé dans toute sa simplicité, le phénomène de la décomposition électro-chimique de Feau, et dégagé ce fait essentiel des accidents .qui Tavaient troublé dans les expériences de ses prédécesseurs; après aYoir rapporté les résultats de Faction du courant électrique sur un certain nombre de sels, le profond chimiste montrait, dans la sixième partie de son mémoire, que ce n^étaient là que des exemples particuliers d*une loi des plus générales. 11 faisait voir que, sous Finfluence de la pile, tous les autres composés peuvent, aussi bien que Feau, se réduire en leurs éléments; — que dans les décompositions de ce genre, le corps acide se porte constamment au pôle positif, et le corps basique au pôle négatif; — enfin, que les corps simples affectent aussi des rapports d'élection galvanique invariables.

Mais en voyant tous les composés chimiques se défaire sous l'influence de l'électricité, Davy avait été conduit à admettre que la cause de la combinaison des corps réside aussi dans une véritable attraction électrique, et par une série d'inductions et d'expériences qu'il serait trop long de rapporter, il proclamait ce fait, que t affinité chimique tCest auire chose que l'électricité^ ou, en d'autres termes, que la force qui détermine l'union des corps et qui maintient les combinaisons une fois formées, est identique avec la force électrique.

Telle est l'origine de la théorie électro-chimique, si brillamment défendue par Berzélius, et qui a exercé sur l'esprit de la chimie une si profonde et si durable influence, que depuis trente années seulement on a commencé à en secouer Fautorité.

Nous renonçons avec peine à pousser plus

LA PILE DE VOLTA

loin l'analyse de cet admirable travail de Davy, à suivre l'auteur dans les considérations générales auxquelles il s'élève, lorsque, cherchant à apprécier le rôle que joue l'électricité dans l'ensemble des phénomènes chimiques qui se passent sur notre globe, il semble lire, d'un regard assuré, dans l'avenir de la science. Nous avons hâte d'arriver à la magnifique application qu'il fit lui-même de ses idées, e^^ se servant de la pile voltaîque pour réduire en leurs éléments les alcalis et les terres.

C'est en 1807, c'est-à-dire un an après la lecture du grand mémoire dont nous venons d'exposer les résultats, que Davy fit connaître sa découverte de la décomposition électrochimique des alcalis et des terres.

Depuis longtemps on avait remarqué la ressemblance chimique des terres^ c'est-àdire de la chaux, de la baryte, de la magnésie, etc., avec les oxydes métalliques, et celle des oxydes métalliques avec les alcalis, c'estr à-dire la potasse, la soude et l'ammoniaque. Lavoisier, dès les premiers temps de la chimie, avait pressenti cette grande vérité (1). Mais, depuis cette époque, Bertholletavait découvert Iacompositionderammoniaque,etprouvéque cet alcali est formé d'hydrogène et d'azote. Ce fait avait rompu la ligne entrevue des analogies. Si, d'un côté, on persistait à regarder, ave:: Lavoisier, les terres comme des oxydes métalliques, d'autre part, l'analogie des alcalis fixes avec l'ammoniaque, amenait à prêter à ceux-ci une constitution analogue

• (1) Voici ce qa'ëcriyait à ce tiv|et Lavoisier ea 1789, dans ton Traité élémentaire de chimie : « li serait possible que toutes les substances auxquelles nous donnons le nom de terres ne fussent que des oxydes métalliques^ irréductibles par les moyens que nous employons... Il est à présumet\ i^outait-il plus loin, que les terres cesseront bientôt d'être comptées au nombre des substances simples ; elles sont les seuls corps de toute cette classe qui n*aient point de tendance à 8*unir A Foxygène, et Je suis bien porté à croire que cette indifférence pour Poxygène, s*il m*est permis de me servir de cette expression, tient à ce qu'elles en sont Hiéjà saturées. Lt% terres, dans cette manière de voir, seraient des substances simples, peut-être des substances métalliques, oxygénées» •

à celle de l'ammoniaque. Davy, par exemple, s'imaginait, avant ses recherches, que les alcalis fixes étaient formés de phosphore et d'ar zote. Cependant, armé d'un agent de décomposition aussi puissant que la pile, il n'hésita pas à aborder ce grand problème d'analyse.

Il essaya d'abord de soumettre à l'action de la pile une dissolution aqueuse dépotasse. Mais l'eau se décomposait seule. Il plaça alors dans le cercle de la batterie voltaîque un morceau de potasse maintenue en fusion par la chaleur. Mab ce corps, privé d'eau, ne livrait point passage à l'électricité. 11 essaya enfin d'abandonner l'alcali pendant quelques minutes à l'air, pour lui laisser attirer un peu d'humidité; rendu ainsi suffisamment conducteur, il le plaça entre les pôles de la pile, et dès lors, l'expérience eut un plein succès. La potasse entra en fusion, par la chaleur de la décharge électrique, et bientôt on put observer au pôle positif, un bouillonnement gazeux produit par le dégagement de l'oxygène ; tandis qu'au pôle négatif apparaissaient de pe* tits globules semblables au mercure par la couleur et par l'éclat, mais tellement combustibles et oxydables, que, dès leur formation, ils se recouvraient d'une croûte blanche en reproduisant de la potasse. Jetés sur l'eau, ces globules y brûlaient avec une flamme éclatante.

Davy venait de décomposer la potasse en oxygène et en un métal nouveau qui a reçu le nom àe potassium.

Cette découverte, l'une des plus brillantes des temps modernes, honore particulièrement l'esprit et le labeur humains, en ce qu'elle est le fruit unique de l'induction expérimentale, en ce que ni le hasard ni les secours étrangers n'y prirent aucune part.

Ce qui faisait son extrême importance, c'est qu'elle donnait le signal d'une série d'autres découvertes semblables. En effet, la potasse une fois analysée, la composition de la soude et de toutes les bases terreuses était par cela même connue. Après avoir réduit la potasse,

MERVEILLES DR LA SCIENCE

Davy, dès le lendemain, décomposa la soude. Il dut, toutefois, employer une pile plus puissante.

Disons, en passant, que les piles voltaiques, employées par Davy dans ces expériences mémorables, n'avaient rien de bien inusité pour l'énergie. Celle qui servit à décomposer la potasse était formée de 250 plaques de 6 et de 24 pouces. On réussit même avec 100 plaques seulement de 6 pouces. Les personnes qui ont attribué le succès des recherches du chimiste anglais à l'emploi de batteries énormes, étaient donc fort injustes envers lui.

Les travaux de Davy furent interrompus à cette époque par une grave maladie. Pendant sa convalescence, et grâce à une souscription de ses concitoyens, une pile de 600 couples de 4 pouces, fut construite et mise à sa disposition. Il dirigea cette artillerie contre les terres ; mais elles furent plus difficiles à réduire que la potasse et la soude. Il réussit pourtant à décomposer la baryte, la strontiane et la chaux, et put isoler les métaux contenus dans ces oxydes. En soumettant à l'action de la pile des fragments de strontiane et de baryte, il vit une flamme apparaître à la pointe du fil négatif. Comme le défaut de conductibilité électrique des terres était l'obstacle qui l'arrêtait, il augmenta cette conductibilité électrique en chauffant avec un peu d'acide borique les oxydes qu'il soumettait à l'action du courant. Grâce à cet artifice, la matière inflammable se montra plus facilement.

Mais Davy reconnut qu'il n'y avait qu'un «oyen de recueillir le corps combustible dégagé : c'était de former un alliage de ce corps avec des métaux, et pour cela, de soumettre à l'action de la pile, les terres mélangées avec un oxyde de plomb, de mercure ou d'argent.

Voici donc le procédé dont le chimiste anglais fit usage pour obtenir quelques parcelles de métaux terreux. Il réduisait en poudre de la baryte, de la strontiane, de la magnésie ou de la chaux, ajoutait à ces terres

un tiers de leur poids d*oxyde de mercure, el plaçait ce mélange dans une lame de platine façonnée en godet, dans lequel Q introduisait un peu de mercure recouTert d*huile de naphte. Il se servit pour ces dernières expériences d'une pile de 500 paires. Il obtint ainsi des amalgames qui, distillés dans des tubes de verre pleins de Tapeur de naphte, donnèrent pour résidus des corps blancs qui, à Tair, se transformaient en augmentant de poids, en baryte, strontiane, chaux et mtgnésie.

Davy en était là de ses recherches, lorsqu'il reçut de Berzélius une lettre contenait la description d'un très^ingénieux procédé quiavaitpermisàrillustre chimiste de Stockholm, aidé du docteur Pontin, de décomposer la baryte et la chaux assez facilement et sans grand appareil.

Berzélius et Pontin avaient eu Theureuse idée de placer, au pôle négatif de la pile, do mercure métallique contenu dans une petite cavité creusée sur un fragment de baryte ou de chaux. Le mercure facilitait la réduction de Toxyde en s*amalgamant au fur et à mesure avec le métal rendu libre (4).

(1) Le mémoire de Davy, qui renferme l'hislolre de sei tentatives pour la décomposition de la baryte, de là strontiane, de la chaux, et qui a pour titre : Heeherehes iledrù' cftimiffues sur la décomposition des terres, fut lu le 30 joio 1808 à la Société royale de Londres, Voici comment Dtvy raconte Inexpérience de Berzélius, répétée par lui-même n laboratoire de Ylnstitution royale :

«> Un globule de mercure, formant le circuit d'une batterie composée de cinq cents couples de six pouces carrés, faiblement chargée, fut posé sur de la baryte lé^remeol -humectée, placée sur une iame de plaUne. Le mercure perdit peu à peu de sa fluidité, et quelques minutes api^ il se couvrit d*une pellicule blanche de baryte. Lorsfa*« Jeta Tamalgame dans de Teau, il se dégagea de Thydrogéni^ le mercure revint à son état primitif, et l'eau fut reconniie être une solution de baryte.

« Avec la cAaua;,Ies résultats furent exactement les mêmes.

« 11 n*y avait point à douter que cette méthode ne réussit également avec la strontiane et la magnésie, et Je me hâtai de tenter Texpérience. La strontiane me donna un résultat immédiat ; mais Je ne pus d'abord me procurer d'amalgame avec la magnésie. Cependant, en prolongeant ropération et entretenant cette terre continuellement humide, J'obtins enûn une combinaison de sa base avec le mercure, laquelle reproduisit lentement de la magnésie en absorbant l'oxygène de l'air ou celui de l'eau. ■

Fig. 342. -^ La grande pUe deFÊcole polytechnique contlniUe «n 1B13« |iar Tordre de Napûléon 1^^ (page $70)

Davy essaya de soumettre à Faction de la pile, la silice, Talumme et la glucine, selon le

I procédé imaginé par Berzélius et Pontin. liais il échoua dans cette tentative d'analyse ilectrique, car ces oxydes ne donnèrent point U'amalganie avec le mercure. En traitant par le potassium la silice, la magnésie, l'yttria et lii gtucine, de manière à déplacer l'oxygène de ces bases, il reconnut bien que ces substances étaient des oxydes, mais il ne put isoler assez bien leur radical pour s'assurer s'il était ^knétallique* La solution de cette question était réservée à Bcrzcliusetà MM, WoehIeretBussy.

Le magnifique ensemble de découvertes contenu dans la longue série des recherches de Davy, que nous venons d'exposer, remplissait glorieusement toutes les conditions du programme de prix publié en 1801 par rinstitut national de France. En 1808, la France honora dignement le génie du physicien anglais, en lui décernant le prix fondé par le premier Consul tt pour ses découvertes annoncées dans les Transactions philosophiques de 1807.»

Faisons bien remarquer pourtant que ce ne fut pas, comme on Ta toujours dit jusqu'ici,

le prix extraordinaire de 60,000 francs, mais seulement une somme de 3,000 francs qui fut accordée à Dayy. La rémunération était faible sans doute, comparée à la grandeur, à rimportance des découvertes du savant anglais. Mais si Ton se rappelle la guerre acharnée qui divisait alors FAngleterre et la France, on sentira toute la valeur de ces trois mille francs envoyés, à une pareille époque, de Paris à Londres, au nom de Napoléon. En cela, la France obéissait à ces traditions généreuses qui lui font chercher, découvrir, proclamer le mérite étranger, et décerner la palme du génie scientifique, sans regarder au drapeau d'une nation ennemie (1).

Les travaux de Davy avaient excité chez les savants de tous les pays une émulation extraordinaire. C'est en France que se manifestèrent les plus importants résultats de cette noble rivalité. Dans l'ouvrage de Gay- Lussac et Thénard, Recherches physico-chi^ miqueSj aui fut publié en 1811, on trouve l'exposé d'un grand nombre d'observations remarquables sur les effets physiques et chimiques de la pile.

Ces recherches de Gay-Lussac et Thénard furent commencées à l'occasion de la grande pile que Napoléon avait donnée à l'Ecole polytechnique. Comme BerthoUet lui parlait un jour des grands travaux de Davy sur l'électricité, l'Empereur demanda, avec son

(1) Après la récompense solennelle accordée aux travaux de Davy, aucun autre prix n'a été décerné par notre Acadé mie des sciences pour encourager les progrès deTéloctricité. 11 a été question, sur une demande de la famille OËrsted, d*accorder une récompense à ce physicien, pour sa découverte, faite en 1820, de l'action de la pile sur TaiguiUe aimantée, qui a eu pour résultat la création de Télectromagnétisme, et toutes les applications de ce fait immense réalisées aujourd'hui au grand bénéfice des nations. Mais ce projet D*eut point de suite, les ministres de la Restauration ayant refusé de mettre à la disposition de TAcadémie la somme promise par le gouvernement consulaire.

L'importance du rôle que l'électricité est appelée à remplir dans la science et dans Tindustrie n'ont pas manqué de frapper l'attention de l'Empereur Napoléon III. Un des premiers actes de son pouvoir a été l'institution, faite le :^8 février 18&2, d'un prix de 50,000 francs à décerner en 1857, pour recompenser les applications pratiques de la pile de Volta. Ce prix n'a été décerné qu'en 1864 à M. RuhmkprfT.

impétuosité ordinaire, pourquoi ces découvertes n'avaient pas été fiûfes en France.

— Sire, répondit BerthoUet 9 c*est que jusqu'à ce Jour nous n'avom pas possédé de pile voltaîque assez puissante.

— Eli bien! qu'on en construise sur-lechamp une suffisante, et qu'on n^épai^ne ni soin ni dépense.

C'est ainsi que fot construite aux frais de l'État la magnifique pile voltaîque de l'Éook polytechnique.

Cette pile était composée de 600 couples de cuivre et de zinc de 9 décimètres cams pour chaque plaque ; toute la batterie anit 54 mètres carrés de surface. Cet appareil n'existe plus ; mais il nous a été possible de le reconstituer au moyen des débris qui en sont conservés dans le cabinet de TEcok polytechnique. On le voit représenté figure342, page 669.

Flg. 34S. — Gay-Lussac

Gay-Lussac et Thénard reconnurent d apprécièrent avec beaucoup d'exactilude i*influence du nombre des couples de la pile sur l'intensité de ses effets, et celle de l'acidité

plus ou moins grande du liquide dont elle est chargée. Ils analysèrent aussi avec bea^icoiip de soin plusieurs autres circonstances physiques ou chimiques, qui influent sur la manifestation des phénomènes chimiques de la pile, et conflrmèrent tes résultats obtenus pai- Davy sur la décomposition des alcalis et des terres, en employant des procédés d'une nature différente*

Prg. 344. — Thënard.

C'est à Gay-Lussac et à Théaard que Ton doit la découverte du procédé de préparation du potassium et du sodium par l'action du charbon sur le carbonate de potasse ou de soude, méthode qui permit d'obtenir pour la première fois , en proportions notables , ces curieux mélauv qu'on n'avait pu se procurer jus(iue-Ià qu'en très-petite quantité par l'action de la pile*

Pendant que Ton construisait à Paris, par Tordre de Napoléon, la grande batterie de TEcole polytechnique, les directeurs de VinslituiiuH royale de Londres, dans un noble but de rivaliié scientifique, profitèrent de cette circonstance pour sfunuler le zèle de leurs

concitoyens. La pile qui avait servi à Davy à exécuter ses nombreuses expériences s'étaîl complètement usée entre ses mains par Faction prolongée des acides, et se trouvait hors de service. On ouvrit une souscription pour la remplacer : a Les recherches électro-chi* n miques, écrivaient les directeurs de rinsti- <t tution royale, ont pris naissance dans notre a pays; ce serait un déshonneur pour une « nation si puissante et si riche que, faute d'as- « sistance pécuniaire, elles allassent se com- (X pléter ailleurs. » La liste de souscription fut promptement remplie, et Davy se trouva bienlrd en [possession de la plus belle batterie que Ton eût encore vue. Cétrîit unp pile de Wollaslon-

Fig. 315. — L'un des 300 gfonpM .,: ..,i.., .^ht ta ptle â^ Woïlûslon coiiilniltc pour Davy, à Mnslitution royale de Londres*

• La plus puissante combinaison quiexisli, disaitil en iStî dans ses ÈlémetUs de philosophie chimique^ dans taquelle le tiombre des couples est combiné avec rétendue de surface, est celle qui fui donnée au laboratoire derias^iit^n rû|^a/epar un pelit nombre de zélés patrons de la science. Elle se compose de deux cents groupes joints ensemble dans on ordre régulier, composés chacun de dix doubles plaques placées dans des ayges de porcelaine, chaque plaque contenant trente-deui pouces carrés; ainsi le nombre total des couples métalliques est de deux mille, et la totalité de îa surface est de cent vingt-huit mille pouces carrés, i»

Le liquide qui servait à mettre en action cette puissante pile de Wollaston, consistait, comme celui qui avait été employé précédemment dans la plupart des expériences de Davy, en une dissolution d'alun, aiguisée d'acide sulfurique. Le gaz hydrogène qui se dégageait, par suite de l'action de l'acide sulfurique sur le zinc étiit si considérable, quand les deux mille plaques étaient mises en action, que l'on n'aurait pu manier sans danger un tel instrument. Aussi l'appareil était-il établi dans une cave, d'où partaient des fils conducteurs, pour aboutir dans la salle supérieure où les expériences s'exécutaient. La figure 346 (page 673), représente cet appareil, véritablement historique.

C'est avec cette remarquable batterie, qui fut installée en 1813, dans le laboratoire de V Institution royale^ que Davy put étudier et développer dans toute leur beauté, les phénomènes physiques et chimiques de la pile, et produire la lumière et la chaleur les plus intenses que l'on eût développées jusque-là par des moyens artificiels. En se servant d'acide azotique étendu pour charger les deux mille couples, Davy découvrit Varc lumineux de lapile^ qui est comparable, par son intensité, à la lumière solaire, et dont l'emploi, rendu pratique de nos jours, a permis de créer l'éclairage électrique.

Davy observa, que, lorsqu'on termine les deux fils conducteurs de la pile, par deux pointes de charbon, et que Ton approche ces deux charbons l'un de l'autre, à environ un trentième de pouce de distance, on vit jaillir aussitôt entre les deux conducteurs, une étincelle d'un éclat incomparable. En éloignant peu à peu les charbons l'un de l'autre, le jet de lumière s'étendait et formait, à travers l'air, une courbe étincelante, de trois à quatre pouces de longueur. Toute matière introduite dans ce foyer sans pareil, y disparaissait aussitôt, par fusion ou volatilisation. Le platine, le cristal de roche, le saphir, la magnésie, la chaux, et toutes les substances les plus ré-

fractaireSi y semblaient Taporiséet» Ces difien phénomènes se reproduisaient dans le fide, ce qui montrait bien que cet effet ïïCétaUftêài àToxygène atmosphérique, mois était hjmk résultat propre du calorique déwéiofféfu le courant. Il est inutile d^ajouter que Mb les décompositions chimiques observéesij»

que-là furent reproduites par cettanooinlk batterie avec une intensité prodigieuse.

La grande batterie de Davy trouva sa rivale. A la même époque, un riche teur de sciences, nommé Children, faire construire une pile compoaée di» le système dit couronne de iasséê^ iÂt par Wollaston. Sous le rapport de sion des plaques, c^est la plue grande |ib qui ait jamais été construite. Gbaenndsses éléments présentait une surface de tieaiedeux pieds carrés, et elle contenait vingt et un de ces éléments. Par le courant de.eetle pile, de gros fils de platine, dont quelquesuns avaient jusqu'à cinq pieds et deqpi de long et deux lignes de diamètre, étaient rougis, dans une portion plus ou moins grande de leur longueur, et même en partie fondas. Les oxydes, les métaux infusibles dans les foyers ordinaires, et en particulier Tiridium, furent mis en fusion de cette manière. On réussit à fondre complètement une tige carrée de platine, de deux lignes de diamètre sur deux pouces trois lignes de long. De la poussière de diamant étant placée dans une fente pratiquée à la scie, en travers d*un 61 de fer, le diamant fut liquéfié et le fer qui le touchait se transforma en acier. G*est en 1813 et en 1815 que Ghildren exécuta ces curieuses expériences.

Le génie particulier du physicien Wollaston le portait à produire de grands résultats avec de petits moyens. Dès qu'il eut connaissance des effets de la pile de Ghildren, il voulut, pour ainsi dire, retourner Pexpérience, et produire tous ces puissants phénomènes à l'aide de l'appareil voltaïquç le plus petit que l'on eût employé jusque-là.

PIg ^6,— Là grande pUe de WoIla»lon, consrnille pourDavy. en 1807, à Vtmlîtution rcyaUût Londrci (page 6?1).

^. On raconte que Wollaslon ayant renconlré un soir, dans une rue de Londres, un de ses

amis, tira de sa poche un dé à coudre, en cuivre, et s'en servit pour construire une pile microscopique reproduisant les elTob de la gigantesque batterie de Chîidren. Pour cela, il enleva le fond du dé, 1 aplalit avec une pierre, de manière à rapprocher les deux surfaces internes à deux lignes environ Tune de Tautre, ensuite il plaça entre les deux ^purfaces de cuivre une petite lame de 2inc ^^ui n'était en contact ni avec Tune ni avec

ITautrc des parois de cuivre, grâce à Tinferposition d*un peu de cire à cacheter, 11 ^ça ce petit couple ainsi préparé dans un ^odet de verre, préalablement rempli avec le contenu d'une petite fiole d'eau, acidulée avec de Tacide sulfurique. Réunissant extérieurement la lame de zinc et son envelopi>e

de cuivre au moyen d'un fil de platine, il fit rougir aussitôt ce fil par rélectricité développée dans cette petite pile. Les dimensions de ce fil de platine étaient excessivement |>etites ; il avait seulement un trente-nûllième de pouce de diamètre et un trentième de pouce de longueur (!).

En raison de ses dimensions exiguës, ce fil de platine pouvait être non-seulement rougi, mais fondu par cette petite batterie. Aussi Fami de Wollaston, témoin de cette expérience, put-il allumer sur-le-champ de Tamadou à ce fil rougi.

Dans cette petite batterie de Wollaston, le cuivre enveloppait de toutes parts la lame de zinc, c* est-à-dire que Télément négatif ctiiit

(lî C'est à Wollastoo que ïon doit ringénleux procédé {fUi sert à oMeitir des ûls d'or et de ptnUne d'une microscopique tdnuU«.

bien supérieur en surface au métal positif. Cette eipérience fit penser à Woliaston, que dans toutes les piles en général, il fallait , pour obtenir les plus grands effets calorifiques, donner le plus d*étendue possible à rélément positif. C*est depuis cette époque, et d*après les indications de WoUaston, que Ton a construit presque toutes les piles, en entourant chaque plaque de zinc d*une enveloppe de cuivre mise en communication avec la plaque de zinc suivante. Cette modification a rendu ces appareils beaucoup plus puissants, principalement pour la production des phénomènes de chaleur et de lumière.

C'est en appliquant cette même idée que le physicien américain Robert Hare construisit bientôt après les piles en hélice^ qui permettent de donner au couple métallique une surface énorme, dans le plus petit espace possible, et de diminuer ainsi la dépense du liquide acide, qui est très-grande dans les piles a auges.

Les piles en hélice, dont nous donnerons, dans le chapitre qui va suivre, une description plus complète, se composent essentiellement de longues bandes de zinc et de cuivre laminées, attachées chacune par un bout, et séparées de distance en distance par de petits morceaux de bois. On forme ainsi un couple dont les deux éléments, isolés Tun de Tautre, ont chacun cinquante ou soixante pieds de surface. Chaque élément plonge dans un seau de bois, contenant le liquide acide.

C*est aussi à la même époque qu'appartient la construction définitive des piies sèches^ que Zamboni, professeur à Vérone, étudia avec soin, en 1810.

On nomme assez improprement piles sèches celles dans lesquelles le liquide acide est remplacé par un corps solide, légèrement humide. Cependant Zamboni n'est point, ccmmc on l'a dit, le véritable inventeur des

piles sèches ; c*est à un physicien de Genève, Deluc, qu'appartient cette découverte. Eo 1809, Deluc avait présenté à la Société royale de Londres une pile à colonne, composée de trois cents disques de zinc et de trois cents disques de papier doré d'un seul cêté, entassés les uns au-dessus des autres dans un tube de verre. En 1812, Zamboni fit connaître la manière de construire les piles sèches, qui est généralement adoptée aujourd'hui, et qui consiste à entasser et l presser fortement Fun contre Fautre des milliers de disques de papier un peu fort, dont une surface est étamée et Tautre recouverte d'une couche très-mince d'oxyde de manganèse en poudre, mêlée avec de la farine et du lait (1). Mais cette disposition de l'instrument n'était qu'une modification trè^ simple de la méthode de Deluc, qui doit être considéré comme le véritable inventeur des piles sèches (2).

On s'occupa beaucoup, à la suite des mémoires publiés sur ce sujet par Zamboni, des piles sèches et de leurs effets. Lçs piles sèches manifestent à leurs p61es, une tension assez grande; mais elles ne produisent qu*uii courant insignifiant. En les construisant avec de grandes feuilles de papier, Delezenne a pu, de nos jours, notablement augmenter leur intensité. Mais il a constaté, en même temps, que ces piles ne fonctionnent que lorsque le papier conserve un peu d'humidité empruntée à l'atmosphère, et qu'elles deviennent inactives au bout de quelques années,

(0 Note historique sur tes piles sèches {Annales de chimte et de physique^ t XI, p. 190).

(2) Déjà, eo 1803, HacheUe et Desormet avaient (ait coanaître an appareil du môme genre, dans la vue de simpliûer la coostructlon de la pile à colonne, ou plutôt pour essayer de conQrmer le principe du développement de Télectricité par le simple contact et sans l'emploi d'aucun conducteur humide. Ils avaient remplacé* dans la colonne de Volta, le liquide interposé entre les couples, par des couclies de colie d*amidon ; mais cette combinaison était trop influencée par Thumidité pour pouvoir être regardée comme une pile sèctie. Deluc est donc le véritable inventeur des piles sèches.

LA PILE DE VOLTA

par suite de raliération des surfaces des rondelles.

La force électro-motrice est développée dans ces piles, par Taclion cbimique entre l'étain qui s'oxyde, et le bioxyde de manganèse qui se réduit. Le papier joue le rôle d'un conducteur humide. On comprend que ces piles cessent de fonctionner quand l'étain est rouillé.

Dans les premiers temps, on s'imagina que les piles sèches réaliseraient le mouvement perpétuel.

Voici comment on construit une pile sèche. On dispose verticalement deux piles, formées de 1,300 à 2^000 couples chacune. On arme leurs extrémités de disques de cuivre, et on maintient les paquets comprimés , par des cordonnets de soie. Pour les préserver de raction de l'air, on les enduit d'une couche de soufre ou de gomme laque fondus. Les deux piles étant réunies à leur base, présentent à leurs sommets, deux pôles de nom contraire, au-dessus desquels passent les extrémités d'une aiguille de gomme laque, terminée à chaque bout, par une lame de clinquant. L'aiguille tourne, et à chaque révolution, elle efUeure deux fois les pôles; ceux-ci Fattirent d'abord pour la repousser ensuite, ce qui produit un mouvenient de rotation qui peut durer plusieurs années.

La Qgure 347 représente un joujou basé sur ce principe.

La pile sèche est contenue dans le socle S de TappareiL Ses pôles sont terminés par les petites colonnes C, C ; elle est composée de 10,000 couples de zinc et de papier doré d'un seul côté. F, est une feuille d'or, qui est successivement attirée et repoussée par les pôles contraires G et C de la pile sèche. Le mouvement de rotation sur son axe que subit la corde tendue entre les deux petits poteaux donne à la figurine qui représente un danseur, un mouvement cadencé , qui n'est pas perpétuel , mais qui dure des années entières.

Au lieu d'une rotation, on peut aussi produire les oscillations d'un pendule» en disposant entre les deux boulons d'une pile double de ce genre, la balle isolée d'un petit pendule, que les deux pôles se renvoient alors par un mouvement de va-et-vient.

On a fait à Munich et à Vérone de petites horloges dans lesquelles le mouvement du pendule ainsi provoqué, se transmellail à des rouages; mais leur marche est toujours 1resirrégulière, parce qu'elle dépend de l'humidité de l'air.

tl

Fig. 84"î. ^ Pile sèche de Zarnbonl.

Les piles sèches ne sont donc daueune utilité sérieuse, au point de vue scientiûque ; ce sont de simples olijets de curiosité dans le cabinet de physique* Aussi les a-t-on abandonnées depuis longtemps.

Dans l'intervalle qui s'étend de 1815 à 1820, l'étude de la pile ne s'enrichit d'aucune découverte particulièrement digne d'être signalée. On continua de perfectionner l'appareil producteur de l'électricité dynamique, et (le poursuivre l'observation de ses effets physiques et chimiques. Mais l'année 1820 vit s'accomplir la plus remarquable Je toutes les découvertes faites au moyen de la pile , depuis les travaux de Volta et de Davy, C'est alors que le physicien OErstcd constata Tac-

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lion qu'un courant électrique fermé exerce, k distance, sur Taiguille aimantée.

Cette observation fondamentale eut pour résultat presque immédiat la création d*une nouYelIe branche de Tétude de Télectricité , c'est-à-dire Y électro-magnétisme ; et les phénomènes électro-magnétiques trou- Tèrent bientôt une vaste série d'applications, parmi lesquelles figure au premier rang la télégraphie électrique.

C'est au mois d'août 1820 qu'Œrsted, professeur de physique à Copenhague, fit connaître le grand fait qui constitue son impérissable découverte. Bien des efforts avaient été tentés jusque-là pour saisir le rapport qui devait exister entre l'agent des phénomènes électriques et la cause inconnue de Tattraction et de la répulsion magnétiques, lorsque le physicien danois parvint à trouver la seule marche expérimentale propre à donner la clef de ce grand mystère de la nature.

Réunissant par un fil métallique, les deux pôles d'une pile en activité, Œrsted approcha ce fil conducteur d'une aiguille aimantée qui pouvait tourner sur son pivot. En disposant ce fil parallèlement à l'aiguille, soit audessus, soit au-dessous, il remarqua que cette aiguille était fortement déviée de sa direction vers le nord. L'aiguille magnétique était d'autant plus écartée de sa direction primitive qu'elle était plus rapprochée du fil conducteur de la pile; l'angle de cette déviation était aussi d'autant plus grand que la pile dont on faisait usage présentait plus d'énergie. Le sens de cette déviation dépendait de deux circonstances : 1" de la direction suivant laquelle les fluides positif et négatif de la pile marchaient dans le fil conducteur par rapport aux deux pôles de l'aiguille aimantée ; 2"* de la position du fil conducteur de la pile au-dessus ou au-dessous de l'aiguille aimantée.

Ainsi fut mis en évidence, pour la première fois, le grand fait de l'action exercée par l'électricité en mouvement sur les corps ma-

gnétiques, phénomène qui devait amener U science à des conséquences incalculables.

Enfin la découverte de l'électricité à* induction vint terminer cette belle série d^expériences. Nous étudierons, dans la notice qui fait suite à celle-ci, Yélectrth-magnitisme^ Véleciridti dinduction^ et les applicationsqui ontété faites dans notre siècle, de ces grandes découvertes.

Pour terminer l'esquisse que nous nous sommes proposé de tracer de l'histoire de h pile, il nous reste à parler de la découverte importante qui a été faite en 1821, par le physicien Seebeck, de Berlin, et qui a donné naissance aux piles thermo-électriçites.

Seebeck avait composé un circuit fermé, avec un barreau de bismuth et une lame de cuivre, soudés bout à bout. Il fit chauffer l'une des deux soudures, et il constata aussitôt que le circuit était parcouru par un courant électrique, allant de la soudure chaude à la soudure froide.

L'expérience se fait sans difficulté avec l'appareil représenté par la figure 348 et

Pig. 348. — Expérience de Seebeck.

dont l'élément essentiel est une aiguille aimantée, mobile sur un pivot, placée entre une lame de cuivre, GC, et une lame de bismuth, BB', soudées par leurs extrémités. Lorsqu'on chauffe, par la flamme d'une lampe à alcool, l'une des deux soudures, L'aiguille est aussitôt déviée, ce qui indique la présence

d*un courant dans le circuit métallique. Si l'on chauffe la soudure opposée, le courant changede direction et Taiguillese dévieen sens contraire. Le même dérangement se produit si, au lieu de chauffer la première soudure, on la refroidit.

Œrsted a proposé de donner le nom de courants thermo-électriques à ces courants produits par la chaleur, et d'appeler courant hydroélectrique^ celui de la pile ordinaire, à un ou plusieurs liquides. La première de ces dénominations a été adoptée.

On ne tarda pas à constater que tous les métaux, et même beaucoup d'autres corps, donnent naissance à des courants thermoélectriques plus ou moins intenses, lorsqu'on les réunit en circuits fermés que Ton chauffe en un point convenable. On obtient même des courants de cette espèce dans un circuit fermé avec une seule substance, lorsque celleci présente des défauts d'homogénéité qui modifient la propagation régulière de la chaleur. M. Becquerel, qui, un des premiers, a étudié et analysé les phénomènes thermoélectriques dans les circuits métalliques simples ou composés, a exécuté l'expérience suivante. On fait un nœud dans un fil de platine qui constitue un circuit fermé ; on chauffe à droite ou à gauche de ce nœud, et l'on voit se produire aussitôt un courant allant de la partie chaude à la partie froide. Les eflets sont encore les mêmes en coupant le fil en deux, superposant les deux bouts l'un sur l'autre et chauffant d'un côté ou de l'autre.

De ces phénomènes M. Becquerel a conclu que , lorsque la chaleur se propage dans une barre de métal, il s'opère une suite de décompositions et de recompositions du fluide neutre, qui accompagnent la propagation delà chaleur; celle-ci rencontre-t-elle un obstacle, il y a aussitôt séparation des deux électricités au point où cet obstacle existe.

La cause électro-motrice la plus efficace est une solution de continuité, telle, par exemple, qu'une soudure de deux métaut dif-

férents. Le sens du courant dépend des métaux employés. Ainsi, dans un circuit de bismuth et de cuivre, le courant marche en sens contraire de celui qu'on obtient dans un circuit d'antimoine et de cuivre. Dans la liste suivante, chaque métal reçoit près de la soudure chaude, le fluide positif avec ceux qui le suivent, et le fluide négatif avec ceux qui le précèdent : Antimoiney Fer^ Zinc, Argent, Or^ Cuivre y Étaiji, Plomb, Platine, Bismuth. L'antimoine et le bismuth occupent, comme on le voit, les deux extrémités de l'échelle ; leur association produit des courants relativement énergiques.

Les expériences de M. Becquerel ont montré, en outre, que Tintensité des courants thermo-électriques est proportionnelle à la température des soudures, jusqu'à SOou 100 degrés.

L'effet est d'ailleurs le même, que les métaux soient soudés bout à bout et en contact immédiat, ou bien séparés par un conducteur.

La connaissance de ces curieux effets a permis de construire des piles thermo-élec' triques, dont le pouvoir électro-moteur est dû uniquement à la chaleur. Fourier et Œrsted sont les premiers qui aient eu Tidée, en 1823, de composer des piles avec des barreaux de métaux différents. Ils formèrent d'abord un circuit polygonal, au moyen de trois barreaux de bismuth alternant avec trois barreaux d'antimoine, qu'ils disposèrent horizontalement. Ayant chauffé une ou plusieurs soudures, mais jamais deux soudures consécutives^ ils reconnurent que le courant offrait une intensité d'autant plus grande qu'il y avait un plus grand nombre de soudures chauffées.

La figure 349 représente la disposition de la pile thermo - électrique imaginée par . M. Pouillet. Chaque couple est formé d'une lame de cuivre C, et d'un barreau de bi^ muth B, en forme de fer à cheval. Les deux soudures plongent dans des vases V, qui sont remplis alternativement, l'un d'eau chaude et l'autre de glace pilée.

On forme encore des piles thermo-électriques avec des tiges de fer et de cuivre soudées bouta bout en forme de W, de manière qne les soudures d*ordre pair soient d*un c6té et les soudures d'ordre impair de l'autre cAté.On courbe ce système de barres de façon que les deux séries de soudures puissent plonger, l'une dans une auge remplie d'eau chaude, l'autre dans une auge à glace.

Fig. 349. — Pile thcrmo-électriqrtc de M Pouillet

Jusque dans ces derniers temps, les effets des piles thermo-électriques étaient tellement inférieurs à ceux des piles hydro-électriques, qu'il était impossible de songer à en tirer parti comme source d'électricité. On ne s'en servait que pour constater des différences de température, à l'aide des courants que ces températures provoquent dans un circuit thermoélectrique.

C'est sur ce principe qu'est basée la pik de Nobiiij que l'on met en activité en chauffant légèrement Tune de ses faces, contenant les soudures de plusieurs rangées parallèles de couples de

Fig..350.-Unëié- même ordre. Celte pile ac-' ment de la pile , . , • .• i

thermo-électri- cuse la momdre variation de

que de Nobiii. température.

La pile de Nobili se compose de la réunion de plusieurs barres, composées de bis-

muth A et d'antimoine B. La figure 350 fai voir la forme et la disposition de l'une d ces barres qui engendrent le courant pa l'inégal échauffement des deux métaux.

La figure 351 montre la pile résultante l'assemblage de ces barres, montée et contenue dans une enveloppe métallique. P est une pièce d'ivoire, matière isolante, qui sépare la barre M de l'enveloppe métallique de K'â7e'3ï£^ la pile.

La figure 382 donne la vue générale de ta pile thermo-électrique de Nobili. La pile est placée en A. Elle est portée sur un pied arti-

Fig. dS2. * Pile thermo- électrique de NobQi. pourTue d'un réflecteur.

culé,qui lui permet de prendre différentes positions. Un tuyau réflecteur de forme conique, B, est adapté à la pile. Ce réflecteur

sert à concentrer les rayons calorifiques sur la surface de la pile.

Combinée avec le galvanomètre, la pile de Nobili, sous le nom de thermo-multiplicateur ^ est devenue, entre les mains de Melloni, Tappareil thermométrique le plus sensible que Ton connaisse.

Nous disions plus haut que Ton n*avait pu jusqu*à ces derniers temps tirer parti des piles thermo-électriques, comme source d*électricité; cependant, on est parvenu ^ en 1865, à ce point de vue à réhabiliter la pile thermoélectrique. M. Bunsen a découvert que la pyrite de cuivre se place, dans réchelle des substances thermo-électriques, bien au-dessus du bismuth. Si donc on associe une lame de pyrite avec un alliage de deux parties d'antimoine et une partie d'étain, ou bien, avec du cuivre simplement, on obtient des courants électriques d'une intensité trèsremarquable.

M. E. Becquerel a montré, de son côté, que le sulfure de bismuth est beaucoup plus fortement négatif que le bismuth lui-même, et que le protosulfure de cuivre est fortement positif.

D'après les indications de M. Becquerel, M. Ruhmkorff a construit une pile thermoélectrique de dix éléments, formés chacun, d'un cylindre de sulfure de cuivre fondu de 0",10 de longueur sur 0",01 d'épaisseur, portant un ûl de cuivre rouge enroulé à chaque extrémité. Cette petite pile a donné, par une élévation de température de 300 à 400% une force électro-motrice égale à celle d'un couple de Daniell à sulfate de cuivre, tel qu'il va être décrit plus loin.

Enfin, M. Marcus, ingénieur à Vienne, a construit en 1865, des piles thermo-électriques très-puissantes, avec des barreaux de différents alliages dont le prix est peu élevé, tels que ï argentan^ certains alliages de cuivre €t de zinc, de zinc et d'antimoine, etc. On chauffe ces piles au moyen d'un petit four-

neau. Vingt éléments représentent la puissance d'un élément de Daniell.

L'Académie des sciences de Vienne s'est empressée d'accorder à M. Marcus une somme de 2,500 florins (6,000 francs) pour l'engager à abandonner sa découverte au domaine public, et elle a publié dans ses. Comptes-rendus la description détaillée de la nouvelle pile (1).

Si l'on arrive, en suivant cette voie, à des résultats plus favorables encore, les piles thermo-électriques remplaceront peut-éfare, dans quelques-unes de leurs applications, les piles ordinaires, sur lesquelles elles ont l'avantage d'une simplicité et d'une propreté qui ne. laissent rien à désirer. La chaleur d'un fourneau deviendrait ainsi une source d'électricité, qui, à son tour, se transformerait en chaleur et en lumière.

La découverte de l'électro- magnétisme et celle de l'électricité d'induction ont ouvert à la science de l'électricité une période nouvelle, qui s'étend jusqu'à notre époque et se continuera après nous. Avant d'arriver à Tétude de ce dernier et grand sujet, il nous reste à donner la description des formes diversesque la pile voltaîque a reçues jusqu'à ce jour, et à traiter la question de la théorie de cet appareil.