ACTIONS CHIMIQUES DES RAYONS CATHODIQUES

Colorations produites par les rayons. — M. Goldstein (^) a découvert que certains sels, notamment les haloïdes alcalins, se colorent par Faction des rayons cathodiques et leur phosphorescence diminue. Le chlorure de sodium se colore en brun foncé, le bromure de potassium en bleu. Ces colorations disparaissent avec le temps, lentement à l'obscurité, rapidement à la lumière du jour, surtout avec l'aide d'une élévation de température. Ainsi dans l'obscurité le bromure de potassium bleu reste tel pendant plusieurs mois ; à la lumière ordinaire il redevient blanc en quelques jours ; à la température de -|- 90° quelques minutes , suffisent pour effectuer le retour à l'état initial.

MM. E. Wiedemannet G. -G. Schmidt (-) ont répété ces expériences avec des sels très purs : ils ont constaté que le sel irradié présente une réaction alcaline très nette. D'autre part dans le cas du chlorure (NaCl, KGl), ils ont mis en évidence un dégagement de chlore (chloruration d'une goutte de mercure).

Le spectre d'absorption des sels modifiés par les rayons cathodiques est identique à celui des mêmes corps colorés chimiquement par exposition aux vapeurs du métal alcalin. Les auteurs de ce travail admettent que dans ces conditions il se forme des sous-sels (peut-être peut-on comparer ces soussels colorés au sous-chlorure d'argent^ lequel est violet, tandis que le chlorure normal est blanc).

(i) Siizungsberichte der Ahad der Wissen. zu Berlin, 1894, p. 937 et 896, p. 1017. Wied. Annalen, t. LIV, p. 371 (1895) et LX, p. 491 (1^97). (2) Wied. Ann., t. LIV, p. 262 (1895), et t. LXIV, p. 78 (1898).

']1 ACTIONS CHIMIQLES DES HAYONS CATHODIQUES

Photo-activité des sels colorés par les rayons. — Il résulte des recherches de MM. J. Elster et H. Geitel (^) que les sels ainsi modifiés possèdent à un très haut degré la propriété photoélectrique, et dissipent, sous l'action de la lumière ultra-violette, les charges négatives qu'on leur communique. Cette propriété s'atténue peu à peu, surtout à la lumière : elle disparaît en même temps que la coloration. L'électrolyse du chlorure de sodium fondu le rend également photo-actif et le sel se colore en bleu à la cathode : il semble donc que cet effet soit dû à la présence de traces de métal. Ceci vient à l'appui du rapprochement fait par MM. Wiedemann et Schmidt à ce sujet.

La fluorine incolore irradiée se colore et devient active comme la fluorine naturelle violette. Certains verres acquièrent également la propriété photo-électrique sous l'action des rayons cathodiques.

Phénomènes de réduction. — Ces réactions indiquent nettement que les rayons cathodiques agissent à la manière d'un corps réducteur. Nous avons obtenu en effet des réductions très nettes dans les quelques expériences suivantes :

Une lame de cuivre oxydée superficiellement est disposée de manière à ce que l'ombre cathodique d'un obstacle (croix de Crookes) se projette sur elle. On a soin d'éviter tout échauffement notable de la lame. Au bout d'une demi-heure environ, l'ombre de la croix se détache nettement sur la lame, en noir sur fond rouge. L'oxyde a été réduit partout où les rayons cathodiques l'ont atteint.

Cette expérience n'est toutefois pas très concluante, parce que la réduction peut être produite par le gaz résiduel. Il nous a paru préférable de remplacer l'oxyde par un silicate. La réaction se produit alors dans la masse, jusqu'à la profondeur atteinte par les rayons. La nature du gaz résiduel est alors indifférente; ce gaz peut être l'oxygène, assez peu raréfié pour que son spectre soit reconnaissable. Le cristal, corps très riche en silicate de plomb se réduit ainsi très rapidement, et prend une teinte noire à reflets irisés, comme dans une flamme réductrice. Une goutte de cristal étalée par fusion sur un fond

(i) Wied. Ariîi., t. LIX, p. 487, 1896.

PHENOMENES DE HEDLCTION -y'j

de verre non plombeux, ne tarde pas à se détacher en noir si on l'expose aux rayons cathodiques. Les verres ordinaires généralement mélangés de cristal prennent seulement une coloration brune, semblable à celle qu'on obtient en les chauffant dans une flamme réductrice.

On a ainsi l'explication de la formation de taches brunes dans les tubes de Grookes, aux points plus particulièrement atteints par les rayons.

La réduction est encore plus manifeste avec le silicate cuivrique qui est vert clair : les rayons cathodiques le transforment en silicate cuivreux dont la belle couleur rouge est aisément reconnaissable. On peut d'ailleurs vérifier que le composé rouge qui s'est formé présente, dans la partie jaune vert du spectre, la bande d'absorption caractéristique des verres rouges au cuivre.

Production d'ozone. — On verra plus loin, à propos des expériences de M. Lénard que les rayons cathodiques ozonisent l'air qu'ils traversent.