BATTERIE VOLTAÏQUE A EFFET CONSTANT
Avant de clore ces observations préliminaires, il est indispensable de donner une description rapide de la batterie à effet constant. On peut opposer trois objections à la paire voltaïque immergée dans un vase d’eau acidulée (§ 3). D’abord, les bulles d’hydrogène qui se forment sur la plaque de cuivre doivent nécessairement empêcher le contact de certaines parties de cette plaque avec le liquide; donc son pouvoir sera moins grand qu’il ne pourrait l’être. En second lieu le zinc dissous se dépose en partie sur le cuivre ou plaque négative , conformément aux lois précédentes (§ 14) ; ce qui donne lieu à des courants en sens inverse qui diminuent la puissance. Enfin, l’acide se sature promptement d’oxyde de zinc et il ne se manifeste plus aucune action.
17. L’invention de la batterie à effet constant du professeur Daniell nous a fourni les moyens de vaincre presque toutes ces difficultés , de renverser toutes ces objections. On empêche le dépôt du zinc, en employant deux liquides séparés par une cloison perméable, autrement nommée « dia-
phragme, » composée d’une membrane animale , de papier (§ 37), de terre poreuse, de plâtre dp Paris, ou de bois (§ [\h) (1). Le liquide en contact avec le zinc est. comme ci-dessus (§ 3), de l’eau acidulée; le cuivre est plongé dans une solution de sulfate de cuivre (2). D’après ce que nous avons déjà vu (§ 12, 13) , on comprend qu’avec cet appareil on obtiendra du cuivre au lieu d’ hydrogène sur la plaque négative de cuivre.
18. Le dépôt de cuivre sur la plaque négative s’oppose au dépôt du zinc , même lorsque le sulfate se fraie un passage à travers le diaphragme; car, conformément à certaines lois dont l’exposition ne doit pas nous arrêter actuellement, les métaux sont révivifiés de leurs solutions dans un ordre régulier. On peut toutefois vérifier le fait avec facilité en employant une plaque de laiton dans un des appareils que nous décrirons (§ 48, 51), et l’on verra qu’elle produit une médaille de cuivre ; le zinc qui entre dans la composition du laiton reste dans le liquide.
19. On maintient l’action continue de cette batterie en amalgamant le zinc (§ 41 ) et en nourrissant la solution cuivreuse avec des cristaux de sulfate de cuivre (§ 46). L’amalgame empêche Faction chimique de l’acide sur le zinc et la destruction inutile de ce dernier (§ 7, 40) ; les cristaux supplémentaires de sulfate de cuivre entretiennent au
(1) Le tilleul ou quelque autre bois poreux bouilli pendant au moins une heure dans de l’eau contenant un peu d’acide, sulfurique (Jacobi).
(2) On !ç nomme plus exactement sulfate d'oxyde de cuivre^
même degré la solution constamment épuisée par la revivification du métal.
On donne à cet appareil le nom de batterie à effet constant , parce qu’il conserve une action généralement égale pendant un temps plus ou moins long. Il a été construit de différentes manières et modifié suivant le goût des individus et l’usage auquel il était destiné ; mais, quelle que soit la forme qu’on lui donne , c’est toujours la batterie à effet constant inventée par le professeur Daniell cjui mérite tout l’honneur dû à la découverte d’un appareil aussi efficace. Le dessin cijoint représente un couple d’une batterie de Daniell. Le métal négatif est en cuivre; un bâton de zinc amalgamé ( § il ) est placé , comme le démontre la figure , dans un tube de terre poreuse. A chaque métal est fixée une vis de pression destinée à établir le contact. Pour mettre ce couple en action , il faut placer ces différentes parties conformément à la figure , remplir le tube poreux contenant le zinc, d’un mélange composé d’une partie d’acide sulfurique et de dix parties d’eau , et verser dans le vase de cuivre une solution saturée de sulfate de cuivre» — Une solution saturée doit contenir autant de sel de cuivre que l’eau peut en dissoudre. — On la prépare rapidement en versant de î’eau bouillante sur une masse de cristaux de sulfate que l’on a soin d’agiter ; un dixième d’acide sera ajouté 'a cette solution (1). Le support à jours dessiné dans la figure est
(î) Pour les expériences ordinaires, il vaut mieux suppri-
destiné à recevoir un supplément de cristaux pour rétablir les forces épuisées de la batterie (§ 46 ). On place ainsi les cristaux à la partie supérieure du liquide , parce que c’est en ce point que l’épuisement a d’abord lieu ; les parties les plus saturées de la solution se portent au fond du vase , en vertu de la gravité spécifique.
Note sur { es batteries voltaïques .
(1) Nous avons déjà décrit la puissance
des batteries pour décomposer les solutions ( § 11 ) ;
mer l’acide ; les commençants doivent surtout en éviter l’emploi, de peur d’agir avec trop d'énergie. i( Note du Trad.)
(1) J’ai retranché de ce paragraphe plusieurs détails qui m’ont paru inutiles aux amateurs , et que l’on peut d’ailleurs trouver dans tous les traités de physique. ( Note du Trad.)
de l’application raisonnée de cette puissance dépend
le succès des expériences électrotypiques
. Quand un certain nombre de couples
est disposé en série comme le représente la figure 2, chaque couple agit avec une puissance égale. Si une pile consomme une once de zinc , la même quantité sera dissoute dans chacune des autres; de même que dans chacune un poids de cuivre équivalent à Fonce de zinc sera déposé sur la surface à reproduire. .......
IL Préparation des moules.
20. Il est rationnel de penser que Famateur fera ses premiers essais sur les plus petits objets d’art, et, comme la connaissance des procédés opératoires propres à les reproduire , jointe à quelque peu d’expérience pratique, conduira par un chemin facile à l’exécution de travaux plus considérables, j’insisterai principalement sur la manière de copier des médailles, des médaillons , des empreintes, etc.
21. Plusieurs matériaux sont propres à former des moules. On emploie principalement le métal fusible, la cire y la stéarine et une composition dont le blanc de baleine forme la base. La première substance est applicable à toutes les médailles de dimensions ordinaires; avec les autres, on reproduit les médaillons de plâtre et les grandes médailles.
22. métal fusible. Cet alliage est composé de bismuth , d’étain et de plomb ; il fond à une basse température (quelques degrés au-dessous de celle de Feau bouillante).
23. Voici les doses des différentes substances qui entrent dans la composition d’une livre de cet alliage :
onces.
Bismuth 8
Étain 3
Plomb. 5
16 (1 livre).
On les fait fondre ensemble dans une cuiller de fer bien propre , en ayant soin de ne les laisser sur le feu que le temps nécessaire pour déterminer leur fusion complète , et l’on verse le métal goutte à goutte sur un morceau de pierre ou de marbre ; il est alors soumis à une seconde fusion. Après qu’on a exactement nettoyé la cuiller avec du gros papier et versé de nouveau le métal goutte à goutte sur la pierre , en est sûr d’avoir un alliage parfait , surtout en répétant une troisième fois cette opération. Si l’on veut que le métal remplisse bien le but qu’on se propose, il faut nettoyer fréquemment la cuiller et toujours la retirer du feu aussitôt que la fusion est complète. Au moyen de ces précautions, la surface du moule sera brillante et l’alliage ne s’oxydera pas.
24. Maniéré de faire un moule de métal fusible . Faites fondre le métal dans la cuiller et versez-le sur le marbre; puis, de deux ou trois pouces de hauteur , laissez tomber sur l’alliage la médaille que vous voulez copier et qui doit être très ^froide. En quelques secondes le métal est
solidifié, et on le laisse refroidir ; alors , au moyen de quelques chocs légers, on enlève la médaille : le moule sera d’une excessive finesse si l’opération a été conduite avec soin. Néanmoins les commençants ne devront pas se décourager, dans le cas où ils n’obtiendraient pas de bons moules du premier coup ; car il peut arriver tant de petits accidents, que l’opérateur le plus habile se verra quelquefois obligé de recommencer l’opération. Un faible mouvement de la main peut faire tomber la médaille de travers et elle s’enfonce trop d’un côté; une légère couche d’oxyde existe parfois à la surface du métal fondu et ternit une partie des moules. Ces derniers devront être rejetés ; car la reproduction électrotypique est si fidèle, que les parties ternies seraient reproduites sur toutes les copies. S’il arrivait même que l’on maniât avec peu de soin la médaille originale , l’impression légère du doigt serait transmise au moule et conséquemment à l’épreuve électrotypique.
25. Le métal fusible ne se dispose pas toujours en une masse arrondie propre à recevoir la médaille. Il s’écoulera si le marbre n’est pas parfaitement de niveau. Mais on peut empêcher cet accident en creusant dans le marbre une petite cavité en forme de soucoupe, ou en faisant usage d’un pot de terre convenable (1). Les empreintes prises sur des médailles chaudes sont bien moins fines que dans le cas où l’original est froid (2).
(1) On peut verser le métal en fusion clans la cavité pratiquée sur la face inférieure d’une soucoupe. ( Noie du Trad.)
(2) On obtient les moules les plus fins en versant sur une
26. Lorsque le moule est terminé, on en vernit le revers et les bords ainsi que la partie qui existe autour de l’empreinte. Le meilleur vernis est composé de cire à cacheter fine dissoute dans de l’espritde-vin.
27. Le moule est actuellement prêt et doit être fixé à un fil de cuivre. On nettoie exactement l’extrémité de ce fil, que l’on place en travers dans la flamme d’une chandelle de manière à faire saillir le bout nettoyé hors de la flamme; si on le touche alors avec un peu de résine et qu’on l’appuie sur le bord du moule, ce dernier fondra instantanément, sera refroidi et solidement fixé au bout de quelques secondes. Quand on ne veut pas employer immédiatement les empreintes, on doit les tenir enveloppées dans du papier.
28. moules en cire. L’emploi de cette substance est très-facile. On fait usage de cire blanche ordinaire ou de bouts de bougies. Il faut les faire fondre dans un pot de terre que l’on maintient quelques instants près du feu lorsque la fusion est complète. La médaille à reproduire doit être chauffée le plus possible (on cherche par ce moyen à éviter que la cire ne se fige subitement pendant qu’on la verse).
feuille de papier brun le métal fusible , que Ton agite avec deux cartes jusqu’au moment où il commence à se cristalliser. Il fau* tenir la médaille à la main et la presser fortement sur le métal jusqu’à ce qu’il se solidifie , ce qui arrivera instantanément si l’opération est bien faite. C’est à ces moules que l’on donne en France le nom de clichés. (Voir, pour la composition du métal à clicher et la manière de l’employer, part. 2, §102, 104.)
On entoure alors la médaille d’un rebord formé avec un ruban ou un morceau de carton dont on peut fixer les extrémitésau moyen d’une petite pince de bois (1). On enduit alors la surface de la médaille d’une légère couche d’huile d’olives et on verse la cire fondue , qu’il faut laisser refroidir pendant cinq ou six heures avant de chercher à la détacher. Il est quelquefois difficile de séparer les empreintes en cire des médailles dont le travail est compliqué.
29. moules en stéarine, ETC. Quelques difficultés que j’ai rencontrées en employant la cire m’ont fait parfois préférer la stéarine, dont l’usage me paraît généralement plus commode surtout pour copier des pièces métalliques; mais de nouvelles expériences m’ont appris que l’on obtenait une substance préférable en faisant un mélange de huit onces de blanc de baleine , d’une once trois quarts de cire et d’une quantité égale de graisse de mouton. Au moment où j’envoie cette dixième édition à l’imprimeur, le révérend F. Lockey m’écrit qu’après les moules clichés rien ne lui paraît préférable à un mélange de cire, de stéarine et de plombagine. D’après ce renseignement, j’ai ajouté avec avantage la plombagine à quelques-unes de mes compositions.
30. L’exactitude avec laquelle ces substances reproduisent les modèles de plâtre leur donne une grande valeur aux yeux de l’électrotypiste, qui puise
(t) Il est bien plus simple d’enrouler un fil autour du carton. (Note du Trad.)
dans ses connaissances scientifiques les moyens de former une collection d’objets d’art ; car il peut ainsi transformer en cuivre de fragiles et éphémères modèles de plâtre, en leur conservant toute leur beauté et toute leur perfection. Ceux qui n’ont jeté qu’un regard superficiel sur les trésors confiés à cette matière délicate et fragile comprendront qu’ils sont assez abondants pour satisfaire tous les goûts ; moyennant une dépense de quelques sous, on peut obtenir de très-belles épreuves chez tous les mouleurs : mais il est important de les choisir sans défauts.
31. PROCÉDÉ POUR COPIER DES MODÈLES DE PLA- TRE. Versez de l’eau bouillante dans une assiette, placez-v Je modèle de manière que la face soit tournée vers la partie supérieure et que l’eau ne puisse l’atteindre. Au bout de quelques minutes, le plâtre sera complètement imprégné d’eau (1). Alors, sans perdre de temps, entourez la médaille d’un ruban ou d’un morceau de carton (§ 28) et versez-y immédiatement la composition fondue. Laissez-la reposer deux ou trois heures lorsqu’elle sera solidifiée, le moule se détachera ordinairement du plâtre sans difficulté (*2).